热带雨林气候下电厂室外电气设备的防雨设计.docx

    热带雨林气候下电厂室外电气设备的防雨设计    摘要：某燃煤电厂项目地处热带雨林气候环境下，普通电气设备在雨季高潮湿条件下的电气性能和可靠性急剧下降，极易引发电气故障只有对电气设备进行有效的防雨防潮保护，才能减少或免除这些故障本文分析了雨季高潮湿大气环境对电气设备性能的影响机理，针对各种室外电气设备提出了相应的防雨防潮措施，以避免雨水对电厂的安全可靠运行造成危害，减少事故和损失关键词：热带雨林；电厂；室外电气设备；防雨设计1.工程气象条件某燃煤电厂厂址位于赤道附近，属典型的热带雨林湿热气候，全年在气候上可分为雨季和旱季两个季节10月份至次年3月份为雨季，阴雨连绵，气候潮湿；5月份至9月份为旱季，酷热高温，气候干燥厂址处多年平均降水量2556mm，多年平均降水日数202天多年平均气温26.7℃，最冷月为12月和1月，最热月为5月到9月普通电气设备在此种气候条件下的电气性能和可靠性急剧下降，极易引发电气故障只有对电气设备进行有效的防雨防潮保护，才能减少或免除这些故障2.室外电气设备浸水受潮对性能的影响雨水对电气设备产生影响的三种途径：1）直淋在设备表面或渗入内部；2）雨水增大空气湿度，潮气浸入设备内部；3）当湿度达到95%以上，设备内部元（构）件产生“凝露”现象。

其危害多发生在以下三个方面2.1使电气设备的绝缘性能下降电气设备由于环境湿度大而导致受潮，将显著降低其绝缘性能，加速绝缘的老化如电缆受潮后，会在其绝缘层中产生大量水树，水树老化将使绝缘高分子裂解，不仅损耗大量电能而且导致绝缘性能降低，最终形成绝缘击穿短路另外，潮湿环境下，霉菌在电气设备上极易生长繁殖，不但会引起电路短路或接触不良，还会导致某些绝缘材料结构破坏，使绝缘材料强度降低，导致永久性损坏2.2使金属器件腐蚀潮湿的空气中往往溶解有许多杂质而形成电解液其附着在金属表面，会对金属材料产生电化学腐蚀作用在湿度较高的地方，潮湿的水汽会渗透和扩散到电气设备内部，引起腐蚀，导致元器件参数发生变化，严重的会使电气设备内部或外部凝露形成水膜，导致金属表面严重腐蚀，引起元器件电气性能下降，如材料表面的绝缘电阻下降甚至被击穿，材料结构强度降低，元器件失灵等2.3降低非金属材料的力学性能电气设备上采用的非金属材料主要包括：涂层、玻璃钢、橡胶等，潮湿环境造成的腐蚀是纯粹的物理或化学作用，容易受有机溶剂、强氧化剂或日光照射和辐射的作用，引起材料老化、溶胀和降解，从而降低力学性能3.室外电气设备的防雨措施3.1室外电气箱的防雨措施室外布置的电气配电箱、端子箱、机构箱等是电厂的重要设备，其可靠运行是保证工艺系统正常运行的前提条件。

需要满足雨季户外恶劣环境的要求，主要体现在防护等级和防腐性能方面设备的防护等级要满足雨季频繁降雨的天气状况，至少需要IP55的防护等级要求此外雨季空气长期保持在高湿度状态，在方案确定和设备选型时也要充分考虑设备的防腐措施1）箱体采用折叠的箱口护槽，可以提高箱体强度和防护等级为确保箱体密封良好，在箱门处可加装弹性密封条2）箱体顶部设计成倾斜式和帽檐式，避免积水并方便水排下3）箱体配装呼吸孔，兼有缓慢排潮作用呼吸孔位置不能设在雨淋或水溅区域对于直接落地的箱体，呼吸孔宜安装在上半部分或设计在遮雨檐下或遮雨檐内；对于半挂式箱体，呼吸孔宜安装在底部位置4）电缆进出孔集中在箱底，且现场施工时应进行完整严密的封堵，避免潮湿空气进入箱体内部5）所有户外布置的箱内配置温湿度控制器及加热器，避免内部凝露6）箱内元件及端子排布置应合理，留出足够的接线空间，保证高湿空气无法接近端子排7）箱内放置无腐蚀吸湿材料的干燥剂8）箱门板若需要布置指示灯、按钮开关等元件，必须考虑其自身的防潮问题及孔口的密封问题，柜门采取严格的密封措施，确保柜门的密封9）外壳材质使用2mm以上的不锈钢材质，材质选择304或者更高级别，以满足潮湿环境的抗腐蚀要求。

3.2室外电机的防雨措施构成电机外壳的所有零部件之间的配合面间隙都有进水蒸汽和进水的可能，其主要部位有：接线盒、机座与端盖及端盖与外盖的平面配合处和轴贯通部位，其中以接线盒部位和轴贯通部位的防水能力最为薄弱[1]电机接线盒的进线装置应选用高防护等级的防水接头，且在接线盒盖上方增加防水檐，以避免雨水对盒盖与盒座接缝处的直接冲击而造成进水现象通过电机的特殊设计或外加改进措施，应能保证室外电机的防护等级达到5级防水标准除以上针对电机本体的防水改进措施外，还可以通过电机外加装防雨罩或适当抬高电机基座基础高度的方法，避免雨水直淋和地面形成积水时的浸泡防雨罩应与电动机外形相协调，由相关工艺专业在设计电动机安装时考虑防雨罩的布置3.3室外电缆及其构筑物的防雨措施1）敷设施工过程中，密切关注电缆的各项受力情况，严禁野蛮施工，避免电缆外护套刮伤，造成绝缘内部应力集中缺陷，为电厂运行埋下隐患2）室外电缆尽量采用架空桥架敷设方式，桥架选用不易积水的结构型式，如梯级式桥架、托盘式桥架等3）如确需采用电缆沟敷设方式时，电缆沟的防水处理要合理，沟盖板应密封严实；在不影响排水的前提下，电缆沟沟壁宜适当高出厂区地坪，且在沟内设置排水坡度。

3.4室外封闭母线的防雨措施1）采用强迫循环空气干燥及微正压装置，通过自动调节，使封母内的气压略高于外部大气压力，以防止水汽进入，保证封母绝缘良好2）封母与主变、厂高变的封堵隔板处设置排水阀，及时将积水泄放3）母线上的检修手孔等处，加装防水密封圈，增强封闭母线的防水性能3.5室外照明设备防雨措施1）室外灯具选择足够防护等级的三防灯，且为防腐型2）室外开关和插座选用防水防尘型，如加装防溅面罩等3）电线穿管管口处应有防水封堵措施，灯具接线处的绝缘应进行防水处理4）灯具支架、紧固螺栓等采用不锈钢件4.结语本文结合本工程厂址所在地区的气候特点，分析了雨季高潮湿大气环境对电气设备性能的影响机理，针对各种室外电气设备提出了多种防雨防潮措施需要从订货、设计、安装及维护环节进行全面把控，才能避免雨水对电厂的安全可靠运行造成危害，减少事故和损失参考文献[1]王景辉.提高辊道用变频调速三相异步电动机防水性能方法的研究[J].防爆电机,2009,44(4):37-38.[2]林智敏,黄亮,蔡恒滨.电气设备端子箱、机构箱防雨防潮技术措施研究[J].电气制造,2014(6):88-89.[3]罗科,李高峰.交联聚乙烯高压电力电缆在施工过程中的防水控制及处理[J].科技信息,2012(21):419-420.任其文（1985），男，硕士，工程师，从事电厂电气设计与研究。