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(qū)潮裝置。驅(qū)潮裝置一般有抽濕型和加熱型兩種,加熱型驅(qū)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(xiàn)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(nèi)均需要安裝驅(qū)潮裝置,驅(qū)潮裝置一般有抽濕型和加熱型兩種,而加熱型驅(qū)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(qū)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(xiàn)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(xiàn)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(zhì)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(zhì),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(nèi)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(nèi)的溫濕度進行調(diào)節(jié),主要利用熱輻射和熱對流的作用實現(xiàn),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(nèi)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(zhì),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(nèi)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(jù)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(wǎng)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(diào)試:

(5)對調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)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(nèi)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(nèi)的加熱器加熱工作時對人員及設備造成損傷的事件現(xiàn)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。