提高端子箱使用可靠性

摘 要：在变电站，端子箱随处可见，而其使用频率也很高，因此端子箱的可靠性工作至关重要。然而，由于传统变电站的主变压器、断路器等设备都位于室外，其端子箱也暴露于室外，不免会受风雪雨水的影响，其中受潮锈蚀现象颇为普遍。本文通过现场对变电站设备端子箱受潮锈蚀的原因进行分析，提出处理方法，消除隐患，达到提高设备安全健康运行水平，减少运行人员的设备维护工作量，为电网设备安全稳定运行奠定了基础。

变电站端子箱是室外电气设备与室内测控、保护、通信等设备连接的中间环节，一般就地安装在设备旁。在空气潮湿时，尤其是在雨季，室外开关端子箱内潮湿凝露积水，易导致直流二次回路对地绝缘电阻下降，严重者绝缘电阻下降到零，从而形成直流正电源或负电源接地。如果造成直流两点接地，则引起直流保险熔断，保护拒动或误动，甚至损坏设备，严重威胁电网的安全运行。端子箱受潮使端子排螺丝和连接片生锈，使二次端子接触不良，也同样会使电流回路端子发热甚至开路，造成保护拒动或误动，引起事故。互感器电压和开关、温度信号端子接触不良则会造成测控、保护装置运行异常、误发信号，导致运行人员误判断作出错误分析。

新密市供电公司操作一队管辖有8座变电站，其中6座的一次设备都采用的是户外安装，端子箱、机构箱、电源箱共有百余个，二次控制回路也是通过户外的端子箱进入主控室。这种户外的端子箱受天气影响较大，如果天阴下雨端子箱内的潮气和湿度较大，容易引起线间短路形成开关误动作，也可能会造成大面积停电。

随着社会的发展和人民生活水平的不断提高，电力用户对供电可靠性和电能质量提出了更高的要求，供电公司在电网中的责任尤为重要。现在，我公司已经是一流县供电企业，更要突出安全供电的重要性，供电可靠率必须达到99.9%以上，继电保护和自动装置动作正确率应在98%以上。电力系统的继电保护装置担负着电力系统安全可靠运行，迅速，正确而有效地切除故障的重大使命。大量生产实践证明，在电力生产过程中要保证系统协调，安全，稳定地工作，向用户提供优质电能，保护回路的好坏起着决定性的作用。

变电站内端子箱由于运行时间长，有些箱顶漏水，有些电缆进线封堵不严，封堵不规范，使用堵料质量不高，致使有些二次线受潮锈蚀，辅助接点转换不良引起操作不能顺利进行，常发生保护误发控制回路断线，保护动作，直流接地等设备不健康状况。

观察目前电力系统各种电气设备（开关、隔离开关、电压互感器等）端子箱，检查各类端子箱的材质、制作、安装工艺及驱潮回路等方面，发现端子箱内潮气重，造成端子牌的端子、螺丝易锈蚀，箱体内易锈蚀，对电气设备的安全可靠运行构成严重威胁。我们分析历年检修记录，重大缺陷记录，重大异常情况，对造成端子箱健康水平较低的原因进行了分析、统计，如：有些端子箱的螺丝用铁的，易锈蚀，部分端子箱门锁尺寸不匹配，不紧密，易松动；部分端子箱的防火封堵不严密，造成进水；；部分端子箱因当初设计的缺陷，进行驱潮操作很不方便；还有管理方面不到位，雷雨过后没有及时开箱进行通风驱潮等。

为了加强端子箱综合整治，提高设备健康水平，电缆孔洞封堵不规范，加热器设置不规范；密封条老化，端子箱门连杆锈蚀；部分端子箱驱潮回路没有接电源或回路不通，造成驱潮效果不好是主要问题。

部分端子箱因当初设计的缺陷，没有在端子箱内安装防凝露除湿加热控制器；端子箱封堵施工过程中监督机制不健全，验收标准不高，施工工艺不规范；很多端子箱使用年限过长，箱门密封条老化，箱体锈蚀、损坏，使端子箱漏风漏雨等，这些是造成端子箱设备健康水平不高的主要原因。而很多端子箱连续运行了多年，明显老化，对端子箱进行维修保养所使用的材料也良莠不齐，未从根本上提高端子箱的健康水平；恶劣天气也对原本健康水平不高的端子箱造成了一定的危害，这些都是端子箱健康水平不高的次要原因。

针对影响室外端子箱健康水平的主要原因以及对策，我们考察了许多变电站端子箱的制作工艺，调查了市场材料情况，考虑到端子箱内工作的安全情况，对端子箱受潮主要进行了以下综合整治。

从机构箱设计入手，把好基建关，处理好机构箱的防渗，完善排水系统，避免机构箱积水，这是解决机构箱湿度高的基础条件。

采取措施技术，在不破坏机构箱密封的原则下，改善机构箱的通风条件，具体措施如下：设计一种既能有效通风、除湿的装置又能防止小动物进入，使机构箱内的气体能形成对流，使水份顺利蒸发出去。通风加热装置的风机能根据设定的湿度自动启动、停止，保证空气交换效率，以减少变电运行人员的劳动强度。为保障通风装置长期稳定运行，延长风机运行寿命，并根据湿度要求，自动控制装置可设定在机构箱内的湿度大于60%时启动加热通风，在湿度小于50%时自动停止。

加强对机构箱巡视检查，把机构箱定期检查列入变电站月度维护计划，定期检查机构箱封堵情况的检查；在汛期加强对排水设施的检查，保证雨水能及时排出机构箱。

安装加热除湿通风装置，采用新型DJR铝合金梳状加热器，电线一并更换为2.5平方毫米的单股铜芯线，新更换的连线，用防火耐热套管套住，注意将线进行捆扎、整理美观，安装加热器应尽量保持在原来位置，并与机构箱内电缆保持足够的距离，防止过热，损坏电缆绝缘。

加热器采用220v电压，功率为80w。通电时，加热器发热非常温和，表面温度比箱外的环境温度约高20-50℃。由于功率较小，长期使用寿命毫无问题。同时，为确保除湿防潮效果，考虑到热量充足、均匀和体积及箱体表面散热等因素，综合现场试验结果后认为：对于110kv站常见的高度为1m或以下的端子箱，使用时的发热功率丝毫不影响端子箱的可靠工作。按以上方法装配了加热器的端子箱里的温度比箱外温度约高5-20℃，除湿防潮效果良好。此外，端子箱门的密封越好，其除湿防潮的性能越显著。

这样，对于为数最多的约有25只端子箱的110kV变电站，加装后加热器的总功率最大为25×80=2000W，对于型号为SC-50/10容量50kVA站变压器，长期加热是完全可行的。

通风装置的风机能根据设定的湿度自动启动、停止，保证空气交换效率，以减少变电运行人员的劳动强度。为保障通风装置长期稳定运行，延长风机运行寿命，并根据湿度要求，自动控制装置可设定在机构箱内的湿度大于60%时启动加热通风，在湿度小于50%时自动停止。装置安装完毕经过试验观察达到目标要求。

我们将原有的老化、脱落的密封条进行了更换，采用高性能高强度的胶水贴合在箱体上，每个边上尽量保持为整条密封条，保证了整齐美观和密封性能。

我们将原来不合格的加热器全部拆除，更新为新型DJR铝合金梳状加热器，电线一并更换为2.5平方毫米的单股铜芯线，新更换的连线，用防火耐热套管套住，注意将线进行捆扎、整理美观，安装加热器应尽量保持在原来位置，并与机构箱内电缆保持足够的距离，防止过热，损坏电缆绝缘。

我们在不影响设备正常运行的情况下，铲除端子箱内原有的封堵材料，重新封堵，采用了FDS-有机防火堵料，在电缆洞四周进行密封整体封堵，表面用手一点点摸平，并在堵料四周用不锈钢薄板裁成2.5mm高的条子围成边，电缆号牌整齐地摆放在封堵块的正面。这样整体上非常美观，并且电缆洞加穿电缆时，堵料可以重复使用，节约费用。

通过这些对策，经过现场运行检验，对所在变电站的机构箱内的空气湿度测量，其湿度控制在了50%～60%之间，最大湿度为59%，达到了《工业建筑防腐蚀设计规范》中的要求，改善了机构箱内设备的运行环境，使机构箱内电力设施的腐蚀速度减缓。

我们对本项目经济效益进行了计算：以城西变电站为例计算：按一个机构箱加装风扇80W计算，从每天早上7：00运转至晚上9：00，共耗电0.08*14=1.12kWh；全队共有机构箱 25个，耗电1.12*25=28kWh； 1个月计算，28*30=840kWh，每月增加840kwh的损耗提高了端子箱的使用可靠性。■

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