引言

變電站戶外端子箱、匯控柜等箱體為了防止潮氣凝露等造成受潮、短路等危害,均需要安裝驅潮裝置。驅潮裝置一般有抽濕型和加熱型兩種,加熱型驅潮裝置的加熱器普遍沒有防護措施,直接安裝在箱體底部或者側板,容易造成人員燙傷或二次接線的燒傷。本文分析了這些事件發(fā)生的原因,提出研制一款加熱器防護罩,應用于戶外端子箱、匯控柜,既能滿足加熱器的熱傳遞需求,又能保證加熱器加熱運行時不造成人員和設備損傷。

1現狀分析

為防止潮氣凝露等對變電站匯控柜、端子箱等箱體造成危害,箱體內均需要安裝驅潮裝置,驅潮裝置一般有抽濕型和加熱型兩種,而加熱型驅潮裝置的加熱器普遍沒有防護措施,直接安裝在箱體底部或者側板。某些500kV變電站戶外匯控柜柜體較大,采用的是智能溫濕度控制加熱型驅潮裝置,含有兩塊較大型的加熱器。由于加熱器的體積較大,安裝在柜門兩側,而且沒有有效的防護措施,容易導致工作人員在匯控柜工作時不慎碰觸運行中的加熱器而燙傷,或者出現二次線觸碰加熱器而燒傷等情況。無防護罩的變電站戶外端子箱加熱器如圖1所示,加熱板直接裸露在空氣中。

圖1  無防護罩的變電站戶外端子箱加熱器

2技術原理

我們都知道,熱傳遞是通過熱傳導、熱對流和熱輻射三種方式來實現的。(1)熱輻射,物體之間利用放射和吸收彼此的紅外線,不需要任何物質即可達成溫度平衡:(2)熱傳導,物體之間直接接觸,熱能直接以原子振動,由高溫處傳遞到低溫處:(3)熱對流,物體之間以流體為介質,利用流體的熱脹冷縮和可以流動的特性,傳遞熱能。在實際的熱傳遞過程中,這三種方式往往不是單獨進行的。

變電站匯控柜、端子箱等箱體的加熱器對其箱體內環(huán)境的熱傳導也同時存在上述三種形式。我們希望利用加熱器的作用對匯控柜、端子箱等箱體內的溫濕度進行調節(jié),主要利用熱輻射和熱對流的作用實現,而應避免物體之間直接接觸的熱傳導方式。

對加熱器的安裝方式及位置進行分析,尋找既不妨礙加熱器對柜體內環(huán)境的熱傳遞,又能有效防止工作人員及其他物件碰觸到加熱器的措施,從而研制一種加熱器防護罩,其技術原理如下:

(1)防護罩為金屬(不銹鋼)材質,能有效抗氧化、抗老化,而且應有密集的透氣孔給加熱器進行熱傳遞(熱輻射和熱對流):

(2)防護罩安裝過程中無需額外對柜體進行改造,利用加熱器原有的安裝孔進行加裝:

(3)防護罩不與加熱器直接接觸,采用隔熱材料對兩者進行隔離,避免熱量通過金屬間的接觸進行熱傳導。

3預期效果

對變電站匯控柜、端子箱等箱體內的加熱器加裝防護罩,預期達到以下效果:

(1)作業(yè)過程中可有效減少人員與設備損傷的情況發(fā)生。

(2)有效防護人員與元器件碰觸加熱器,而且設計有密集的透氣孔給加熱器進行熱量傳遞。

(3)關鍵點在于防護罩無需對柜體進行改造即可安裝,且有可靠的隔熱措施。

4防護罩的研制

(1)在施工負責人的指導下做好工作準備和預防措施:

(2)根據設計圖紙對不銹鋼板進行切割沖壓(注意:加工時應防止人身傷害,并做好防護措施):

(3)對沖壓后的不銹鋼板鉆網孔,防護罩初步成型:

(4)把防護罩安裝在匯控柜加熱器處,并進行調試:

(5)對調試過程中發(fā)現的不足之處進行改進:

(6)對防護罩噴涂熱輻射涂料:

(7)加熱器防護罩的安裝。

變電站匯控柜、端子箱等箱體內的加熱器加裝防護罩效果圖如圖2和圖3所示,其中圖2為加熱器防護罩正視圖,圖3為加熱器防護罩俯視圖。

5結語

本文針對變電站戶外端子箱、匯控柜等箱體內的加熱器加熱工作時對人員及設備造成損傷的事件現狀,從技術原理上進行分析,提出了研制加熱器防護罩的預期效果及步驟,闡述了加熱器防護罩研制的必要性和可行性,介紹了其防止人員和設備損傷的效果。