防潮电缆分接箱的设计与实现

时间：2022-04-23 01:20:12

关键字：电缆分接箱防潮安全

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[导读]摘要:广东地处亚热带气候区,每年春季二三月份,冷空气走后,暖湿气流迅速反攻,气温回升,空气湿度加大,一些冰冷的物体表面遇到暖湿气流后,容易产生水珠,出现所谓的"回南天"等返潮现象。电缆分接箱多安装在绿化带或工业园区等位置,工作环境较为恶劣,普遍存在潮湿、高温等问题。现对目前电缆分接箱现状进行分析,总结其存在的问题,通过对电缆分接箱外壳进行改良,旨在保障电缆分支箱在潮湿天气保持干燥,箱内无明显的水珠积聚,有效降低电缆分支箱故障率,并通过标准化设计,将其推广应用至南方电网范围内。

1研究背景

1.1研究对象

本文研究对象为电缆分接箱(CableDistributionBox）,是一种用来对电缆线路实施分接、分支、接续及转换的设备,多数用于户外,能有效节约资源,保障供电稳定。当用电线路较长,许多负载设备需要电缆供电时,如果使用小面积电缆分别供电将造成电能资源的极度浪费,如果使用电缆分接箱对一根主干电缆进行分接,将其分为几个小面积电缆,再对负载设备进行供电,即可解决资源浪费问题。不仅如此,当远距离供电导致电缆长度不足以连接所有负载设备时,需要使用电缆接头进行转接,这种方式十分危险,在转接过程中存在安全隐患,而利用电缆分接箱的转接功能可以改变这一现状,可以在确保安全的前提下,对电缆进行供电。

1.2国内研究现状

随着社会不断进步以及科技不断发展,城市建设步伐逐渐加快,人们的用电需求日渐增加,因此高压电缆分接箱的应用愈加广泛,其发展和优化受到多方学者的重视。

2009年,张朝阳等人针对延长箱式变、环网柜、电缆分支箱的使用寿命,减少箱式变、环网柜、电缆分支箱底部潮气的问题进行了研究,完成了自动排风电气接线图以及手动排风接线图的设计,并对出风口和安装位置进行了设计,旨在找到最佳方法。20l4年,王峰等人针对张家口地区电缆沟防潮问题,进行电缆沟通风装置的探讨和研究,提出了一套改进防潮通风的有效方案,达到通风防潮的目的。

1.3研究目标

本文旨在通过对电缆分接箱外壳进行改良,提高电缆分接箱防潮能力,降低电缆分接箱故障率,保障电力供应稳定安全,并通过标准化设计,将其推广至南方电网范围内,为其他地区提供经验。

2电缆分接箱现状及存在的问题

目前市面上的电缆分接箱可以根据其组成结构分成两类:一类是体积较小的简易分接箱,即其内部只有对电缆接头进行连接和处理的设备,不含其他附加功能,体积较小,结构单一:另一类为较为复杂的电缆分接箱,其内部不仅包含了简易分接箱内的必备组件,还含有一台甚至多台开关设施,连接件很多,结构复杂,体积较大,其若发生故障对附近的电力设施影响较大。

在我国亚热带气候区,日照充足,雨量充沛,气候温和而

湿润。每年春季二三月份,冷空气走后,暖湿气流迅速反攻,气温回升,空气湿度加大,一些冰冷的物体表面遇到暖湿气流后,容易产生水珠,出现所谓的"回南天"等天气返潮现象。针对电缆分接箱电缆终端受潮接地短路的风险,结合电网实际运行情况,目前电缆分接箱多安装在绿化带或工业园区等位置,工作环境较为恶劣,普遍存在潮湿、污秽、高温等问题。

现有运行中的电缆分接箱箱体空间紧凑,箱内空气对流不畅,箱门通风口高只有lcm,致使电缆分接箱在上述天气频频出现潮湿情况,箱壁有明显水珠,电缆分接箱长期处于潮湿状态容易发生电缆终端受潮接地故障,存在较大的安全隐患。对电缆分接箱外壳进行改良,有助于提高电缆分接箱防潮能力,降低电缆分接箱故障率。

3防潮电缆分接箱设计及成效

3.1设计理念

本项目针对上述现有电缆分接箱箱壁容易产生明显水珠的缺陷,提出了一种防潮电缆分接箱设计方案。通过调查发现,过去发生的电缆分接箱故障主要包括短路、断电跳闸等,其中短路常会引发火灾甚至爆炸等严重问题,这些事故发生的原因包括密封不严、硅脂固化、水珠或潮气进入电缆芯中导致绝缘被损坏、气室漏气等。通过对过去出现故障的电缆分支箱进行深入探讨,确定了以下几个影响电缆分支箱稳定、安全运作的关键因素:

3.1.1密封性

发生事故的分接箱电缆常因为硅脂密封性不佳,在事故调查中发现硅脂出现干涸现象,且黏性十分大,有时需要多人合力拆卸,硅脂已经无法起到防潮、密封及绝缘的作用。硅脂使用时间长后会发生固化,并被硅胶橡胶所吸收,其填充弹性降低,丧失原本的作用,导致电缆终端被击穿的可能性大大增加。

3.1.2分支箱防水或渗水设计不足

部分电缆分支箱设计较为传统,不适用目前高压、高流量的使用现状,且在相关部门设计和施工过程中,可能对分支箱的固定较为草率,未完全落实其地基深度,导致电缆井高度不够,暴雨积水时容易聚集潮气。

3.1.3分接箱风口设计

很多防潮电缆箱由于分接箱风口面积小,喷涂技艺过于老化,影响通风,无法保障空气流通率。当分接箱湿气较高时,无法及时降低湿度,使得箱内出现水汽积聚。

3.2设计内容

分接箱采用SMC(Sheetmoldingcompound,SMC）复合材料的箱体和箱门,且厚度不小于2mm,解决了木制、钢制、塑料电表箱易老化、易腐蚀、绝缘差、耐寒性差、阻燃性差、寿命短的问题,电表箱性能优良,具有绝对的密封防水性能和导静电、耐磨、耐腐、耐老化、防火、抗压等优点。其不需接地线,外表美观,有锁与铅封的安全保护,使用寿命长。

箱门设置于分接箱一侧面上,箱体和箱门上开设有百叶窗,如图1所示,百叶窗的加装可以确保箱内空气对流。该百叶窗呈对向分布于分接箱侧面,百叶窗对向设置便于空气流通,可使分接箱防潮效果更好。对向分布即在分接箱上相对的面上等高设置,比如在分接箱的左侧面设置有一个百叶窗,则在分接箱的右侧面上也设置一个百叶窗,且右侧面设置的百叶窗与左侧面设置的百叶窗大小一致,距离地面的高度一致,距离前侧面和后侧面的距离也完全一致。