當(dāng)靜止空氣的溫度下降到空氣不能再將懸浮在其中的水蒸氣保持為氣體時(shí)，就會(huì)發(fā)生冷凝或露水。當(dāng)開關(guān)設(shè)備中發(fā)生凝露時(shí)，產(chǎn)生的冷凝液體與灰塵和其他污染物結(jié)合，一般都會(huì)在絕緣表面產(chǎn)生有害的沉積，產(chǎn)生的半導(dǎo)體薄膜會(huì)導(dǎo)致蠕變路徑的一部分形成“短路”，絕緣體阻抗降低，增加漏電流并導(dǎo)致漏電。
除了這種半導(dǎo)體薄膜的問題外，濕氣也可以被許多類型的絕緣體吸收。由于絕緣產(chǎn)品和表面處理技術(shù)的改進(jìn)，這已經(jīng)不像以前那么嚴(yán)重了，但最好的做法還是用防電痕密封劑密封絕緣體的所有毛邊，以最大限度地減少水分吸收。
當(dāng)溫暖潮濕的靜止空氣與寒冷的表面接觸時(shí)，就會(huì)發(fā)生冷凝。冷表面將空氣冷卻到露點(diǎn)以下，結(jié)果是凝露。為了控制凝露問題，一種常見的方法是保持相對(duì)于環(huán)境溫度的升高。通常，只有當(dāng)內(nèi)部相對(duì)濕度為 65% 或更高時(shí)，才會(huì)將凝露視為問題。經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，將內(nèi)部溫度提高 10°C 可以緩解該問題。10°C 的溫度升高可確?？諝饬鲃?dòng)，并在大多數(shù)情況下防止開關(guān)設(shè)備接近露點(diǎn)。
室外非隔熱設(shè)備最容易發(fā)生凝露。當(dāng)設(shè)備的外板暴露在較冷的空氣中時(shí)，冷卻的板可能會(huì)導(dǎo)致濕氣凝結(jié)在內(nèi)表面。以下設(shè)計(jì)將這種冷凝可能性降到最低。
? 為了控制潮濕空氣的進(jìn)入，只有在必要時(shí)才應(yīng)使用通風(fēng)，以將溫升保持在可接受的設(shè)計(jì)限值以下。
? 板式加熱器用于通過補(bǔ)充通電設(shè)備中自然存在的熱量來提高外殼內(nèi)的溫度。由電流引起的開關(guān)設(shè)備鋼板中的感應(yīng)渦流加熱和由電流路徑的阻抗引起的電阻加熱相結(jié)合，在外殼內(nèi)部產(chǎn)生熱量。
? 只要有大電流流動(dòng)，負(fù)載電流產(chǎn)生的熱量就足夠了。500 安培負(fù)載電流流經(jīng) 1250 安培額定設(shè)備的垂直部分將導(dǎo)致內(nèi)部溫升 11°C。但是，只有 200 安培的電流會(huì)導(dǎo)致溫升低于 2°C，因此必須使用板式加熱器來保持露點(diǎn)控制。
? 還必須特別注意帶有室外通風(fēng)、蒸汽屏障的匯流管和室外開關(guān)設(shè)備的電纜隔室。在所有這些情況下，靠近金屬板的內(nèi)部溫度受外部溫度變化的影響很大。
露點(diǎn)和相對(duì)濕度的定義
什么是“露點(diǎn)和相對(duì)濕度”？
“空氣越暖，它所能容納的水蒸氣就越多”。露點(diǎn)是衡量空氣中實(shí)際含有多少水蒸氣的指標(biāo)。相對(duì)濕度是空氣中水量與空氣在測(cè)量溫度下所能容納的水量做比較。
空氣溫度 C / 這個(gè)空氣溫度下的水蒸氣
30度 / 每立方米空氣30克
20度 / 每立方米空氣17克
10度 / 每立方米空氣9克
這些數(shù)字適用于海平面壓力下的空氣，是基于多年來的測(cè)量結(jié)果。
現(xiàn)在，讓我們看看露點(diǎn)和相對(duì)濕度是如何工作的。想象一下，在下午 3:00，您測(cè)量 30°C 的氣溫，并測(cè)量每立方米空氣 9 克的濕度。如果這種空氣冷卻到 10°C 而沒有添加或帶走水蒸氣會(huì)發(fā)生什么？當(dāng)冷卻到 10°C 時(shí)，空氣變得飽和；也就是說，它每立方米不能容納超過 9 克的水蒸氣。將空氣稍微冷卻一點(diǎn)，它的水蒸氣就會(huì)開始凝結(jié)形成露水。
回到下午 3:00，當(dāng)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，我們可以說空氣的露點(diǎn)為 10°C。也就是說，如果這種特殊的空氣在地面冷卻到 10°C，它的濕度就會(huì)開始凝結(jié)形成露水。相對(duì)濕度呢？下午 3:00 時(shí)，空氣中每立方米空氣含有 9 克水蒸氣。我們將 9 除以 30 再乘以 100 得到 30% 的相對(duì)濕度?？諝庵袑?shí)際上含有它在當(dāng)前溫度下所能容納的水蒸氣的 30%。將空氣冷卻至 20°C?，F(xiàn)在我們將 9 克水蒸氣（空氣中的實(shí)際蒸氣）除以在新溫度下可以保持的蒸氣量 17，再乘以 100 得到大約 53% 的相對(duì)濕度。最后，當(dāng)空氣冷卻到 10°C 時(shí)，我們將 9 除以 9 再乘以 100，得到 100% 的相對(duì)濕度。空氣現(xiàn)在有盡可能多的蒸汽，它可以在新的溫度下保持。
對(duì)于開關(guān)設(shè)備給出以下指導(dǎo)方針，以盡量減少凝露的可能性：
? 我們建議在每個(gè)電纜和斷路器隔室中安裝兩個(gè) 125 瓦的板式加熱器，用于：
24kV 和40.5kV 戶內(nèi)開關(guān)設(shè)備
7.2kV 和12kV 戶外開關(guān)設(shè)備
12kV 戶內(nèi)開關(guān)設(shè)備，電流互感器比為 200:5 或更小時(shí)，安裝在絕緣套管上。這是為了補(bǔ)償由于低工作電流和較低的相關(guān)渦流和導(dǎo)體電阻加熱效應(yīng)而導(dǎo)致的熱量和空氣流動(dòng)不足。
? 我們建議在室內(nèi) 12kV 和 24kV 開關(guān)設(shè)備的每個(gè)電纜和斷路器隔室中安裝一個(gè) 125 瓦的板式加熱器。
? 我們建議在所有板式加熱器電路中都包含恒溫控制，加熱器設(shè)置為在 60°C +/- 5°C 時(shí)關(guān)閉。
? 我們建議在已推薦的基礎(chǔ)上添加第二套板式加熱器，并設(shè)置為在 10°C +/- 5°C 下運(yùn)行，用于在0°C氣候條件下長時(shí)間運(yùn)行的應(yīng)用。
? 我們建議在任何母線管道蒸汽屏障的室外側(cè) 2 英尺范圍內(nèi)安裝板式加熱器，以防止母線管道未通電時(shí)出現(xiàn)凝露。
? 由于材料的低吸水性，我們建議戶外設(shè)備使用環(huán)氧樹脂或瓷絕緣子。
? 我們建議客戶在每個(gè)板式加熱器電路中指定一個(gè)電流表來監(jiān)控電路健康狀況，如果購買了智能變電站，請(qǐng)包括傳感器來監(jiān)控每個(gè)空間加熱器電路。
? 我們建議使用旨在最大程度地減少冷凝水滴落或滴到帶電部件上的機(jī)殼。
來源：會(huì)說電氣
