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(hù)措施,直接安裝在箱體底部或者側(cè)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(hù)罩,應(yīng)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(yùn)行時(shí)不造成人員和設(shè)備損傷。

1現(xiàn)狀分析

為防止潮氣凝露等對(duì)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(hù)措施,直接安裝在箱體底部或者側(cè)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(cè),而且沒有有效的防護(hù)措施,容易導(dǎo)致工作人員在匯控柜工作時(shí)不慎碰觸運(yùn)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(wú)防護(hù)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(wú)防護(hù)罩的變電站戶外端子箱加熱器

2技術(shù)原理

我們都知道,熱傳遞是通過(guò)熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射三種方式來(lái)實(shí)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(dá)成溫度平衡:(2)熱傳導(dǎo),物體之間直接接觸,熱能直接以原子振動(dòng),由高溫處傳遞到低溫處:(3)熱對(duì)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(dòng)的特性,傳遞熱能。在實(shí)際的熱傳遞過(guò)程中,這三種方式往往不是單獨(dú)進(jìn)行的。

變電站匯控柜、端子箱等箱體的加熱器對(duì)其箱體內(nèi)環(huán)境的熱傳導(dǎo)也同時(shí)存在上述三種形式。我們希望利用加熱器的作用對(duì)匯控柜、端子箱等箱體內(nèi)的溫濕度進(jìn)行調(diào)節(jié),主要利用熱輻射和熱對(duì)流的作用實(shí)現(xiàn),而應(yīng)避免物體之間直接接觸的熱傳導(dǎo)方式。

對(duì)加熱器的安裝方式及位置進(jìn)行分析,尋找既不妨礙加熱器對(duì)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(hù)罩,其技術(shù)原理如下:

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

(2)防護(hù)罩安裝過(guò)程中無(wú)需額外對(duì)柜體進(jìn)行改造,利用加熱器原有的安裝孔進(jìn)行加裝:

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

3預(yù)期效果

對(duì)變電站匯控柜、端子箱等箱體內(nèi)的加熱器加裝防護(hù)罩,預(yù)期達(dá)到以下效果:

(1)作業(yè)過(guò)程中可有效減少人員與設(shè)備損傷的情況發(fā)生。

(2)有效防護(hù)人員與元器件碰觸加熱器,而且設(shè)計(jì)有密集的透氣孔給加熱器進(jìn)行熱量傳遞。

(3)關(guān)鍵點(diǎn)在于防護(hù)罩無(wú)需對(duì)柜體進(jìn)行改造即可安裝,且有可靠的隔熱措施。

4防護(hù)罩的研制

(1)在施工負(fù)責(zé)人的指導(dǎo)下做好工作準(zhǔn)備和預(yù)防措施:

(2)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)不銹鋼板進(jìn)行切割沖壓(注意:加工時(shí)應(yīng)防止人身傷害,并做好防護(hù)措施):

(3)對(duì)沖壓后的不銹鋼板鉆網(wǎng)孔,防護(hù)罩初步成型:

(4)把防護(hù)罩安裝在匯控柜加熱器處,并進(jìn)行調(diào)試:

(5)對(duì)調(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的不足之處進(jìn)行改進(jìn):

(6)對(duì)防護(hù)罩噴涂熱輻射涂料:

(7)加熱器防護(hù)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(hù)罩效果圖如圖2和圖3所示,其中圖2為加熱器防護(hù)罩正視圖,圖3為加熱器防護(hù)罩俯視圖。

5結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)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(shí)對(duì)人員及設(shè)備造成損傷的事件現(xiàn)狀,從技術(shù)原理上進(jìn)行分析,提出了研制加熱器防護(hù)罩的預(yù)期效果及步驟,闡述了加熱器防護(hù)罩研制的必要性和可行性,介紹了其防止人員和設(shè)備損傷的效果。