黄垂崖

摘要：本文分析了海红公司厂区相关区域配电箱（柜）及配电桥架结露的原因及结露对电气设备设施的危害，提出了预防电气设备设施结露的应对措施。

关键词：配电箱（柜）；配电桥架；结露；湿度；温度

结露对电气设备的安全稳定运行会带来极大的危害，如直接造成电气设备爬电跳闸、电气元器件短路烧坏、电气火灾及人员伤亡以及金属构件锈蚀影响使用寿命等。因此，配电设施设计及安装是否合理、规范直接影响到电气系统的安全稳定运行，合理的设计及规范的安装有助于降低企业的维护成本变，提升配电设备运行的可靠性及安全性。本文通过本公司配电系统运行过程中因设计及安装存在缺陷，导致电气设备设施因结露问题而造成配电线路短路及配电桥架等锈蚀的原因进行分析，并通过对案例、危害和防治等几个方面进行结露问题探讨，制定应对措施，为解决相关问题提供有益的借鉴。

1地理环境

海南省、湛江及雷州半岛等地区在我国温湿度气候分区上属于湿热地区。海红公司位于海口市云龙镇，北纬19°59′，东经110°15′。地处于低纬度热带北缘，属于热带海洋性季风气候。年平均气温24.2℃，最高平均气温28.6℃，最低平均气温17.7℃。极端气温最新数据（2000年以后的）：最高40.5℃，最低2.8℃。年平均降水量1684毫米，平均日降雨量在0.1毫米以上的雨日有150天左右，主要集中在夏季，多以午后的热雷雨天气为主，偶尔有台风靠近或登陆时带来暴雨天气。年平均蒸发量1834毫米，平均相对湿度在85%左右。因此本地区较潮湿，比较容易形成结露现象。

2结露成因

结露现象的发生与空气的湿度、温度密切相关，当物体表面温度低于附近空气露点温度时表面出现冷凝水。如在地下室、地下管廊地势较低的地方，由于墙体存在裂缝、孔隙渗水，高温梅雨季节空气湿度加大等情况造成室内空气湿度接近甚至超过饱和状态。另一方面，地下室外侧土壤温度低于墙体温度及室内温度，墙体温度低于室内温度。根据热传导规律，加上混凝土的导热系数较高，因此湿热空气接触到较冷的内墙面时则易形成结露现象。

同理，湿热空气接触到较冷的配电柜（盘、箱）金属外壳、电缆桥架支架及连接螺栓、明配电气管线等金属表面，当金属表面温度低于空气的露点温度时，易在金属表面形成结露，产生凝结水。

3电气设备及管线结露案例

3.1 案例一

现象：联合工房二区通道门口ASPY7防排烟风机配电箱电缆外表面及配电桥内壁结露，水珠顺着电缆及配电桥架内壁滴到断路器的进线端造成配电电缆相间短路烧坏断路器，如图1所示。

现场环境：高温梅雨季节，室外空气潮湿，此通道处25℃左右，空气中的相对湿度达到85%以上。

原因分析：配电箱设计安装在通道门口，同时配电箱采用上进线的方式，配电箱的进线口正对着断路器。根据热传导规律，加上金属材料的导热系数较高，因此，通道门口当冷热空气交汇时，在交汇处相对湿度会增大，湿热空气接触到较冷的配电桥、配电柜（箱）的内外壁时，由于配电桥、配电柜（箱）的内壁温度为22℃已达到露点温度形成结露，当水珠达到一定的质量，在地球引力的作用下，水珠从高处往下滴或顺着桥架内壁及电缆往下流至断路器，造成线路相间短路。

3.2案例二

现象：地下室、管廊内配电柜金属外壳、电缆桥架内外壳、明配电气管线等金属表面锈迹斑斑，锈蚀严重及有结露的情况。如图2为地下室低压配电柜出线口结露、图3、4为地下管廊配电桥架结露锈蚀。

现场环境：地下室及地下管廊内空气温度24℃左右，空气中的相对湿度达到80%以上。

原因分析：地下室及地下管廊内通风条件不畅，没有安装除湿设备，空气潮湿容易形成结露，同时因空中含有酸、碱、盐等各种杂质对金属构成化学腐蚀和氧化腐蚀作用，使得金属管线、配电柜（盘、箱）金属外壳、电缆桥架支架及连接螺栓、明配电气管线等被锈蚀。

4电气设备及管线结露危害

结露问题会引发电气设备、配电桥架及管线发生锈蚀、电化腐蚀和降低绝缘电阻等，同时会造成电气线路断路、短路、設备损坏、电气火灾及人身事故等危害。

4.1锈蚀：原因主要是化学腐蚀和空气氧化的作用，纯净的金属或是活泼的金属主要是由于金属表面与空气中的氧气发生了氧化反应的结果，在金属表面生成了金属氧化物，即生锈。科学研究证明，金属氧化腐蚀的空气相对湿度临界值，钢为70%，铜为60%，铝为76%，铁为63%，锌为60%.将金属存放于该临界值以上的环境中，氧化腐蚀速度随空气相对湿度值的增加而不断加速。化学腐蚀则是由水、构成凝结核的粉尘和有腐蚀性的化学物质等三个要素共同构成，腐蚀金属物体。容易造成电气设备及管路发生断路、短路等故障。

4.2电化腐蚀：构成电气设备的电子元件、电器的触点及端子间常有电压加于它们的极间，当潮气吸附时，极间绝缘表面结露，处于吸湿状态时，因水份、粉尘和腐蚀性化学物质的作用形成电解质，极间有漏电电流流过，阳极侧的金属即有离子溶出，发生电蚀。日积月累，阳极侧的螺钉、引线等金属往往被腐蚀断，以致发生断线故障。电化学反应同时放出的热量，长期作用在胶木、环氧树脂等绝缘材料上会使老化加剧，提前丧失绝缘性能。

4.4降低绝缘电阻：空气湿度较高甚至发生结露时，易使电气设备的绝缘受潮和绝缘性能下降。造成电气设备带电金属部位与绝缘材料两极之间的绝缘体表面有轻微的放电、水纹样电弧沿着外皮爬的现象，严重时引起短路故障。对于直接依靠空气作为绝缘介质的电气设备，在相对湿度较高甚至饱和条件下绝缘能力将大打折扣。如果在设备绝缘表面或内部形成结露，将直接引发电气设备的绝缘“闪络”。

综上所述，电气设备及管线受潮结露会降低绝缘性能，同时加剧金属构件的腐蚀。轻者，会发生控制系统失控和跳电等情况，影响电气设备安全稳定运行及配电设备、配电桥架及管线的锈蚀缩短其使用寿命。重者，会造成电气短路，设备烧损、电气火灾及人身安全事故等。因此，电气设备设施的露问题不容小视。

5电气设备设施结露防治

鉴于结露现象的发生与空气的湿度、温度密切相关，因此、选择电气设备及相关材料时用的相对湿度，应采用当地湿度最高月份的平均相对湿度。相对湿度较高的场所，应采用该处实际相对湿度。当相对湿度超过一般产品标准时，应采取改善环境的措施。下文从控制温差、防潮除湿、提高电气设备设施防腐能力等三个方面来分析，并制定防治结露的对策。

5.1 控制温差

5.1.1对地下室进行外墙保温及防水处理，这样的施工处理地下室与外界的温度差不会过大，对地下室内的空气起到整体保温作用。

5.1.2 利用空调、加热器、通风设备来控制配电房、发电机机房等重要设备房间内的电气设备表面与空气的温差，保证电气设备表面温度不低于结露温度。

5.2 防潮除湿

5.2.1在设计和施工过程中应充分考虑通风防潮除湿措施。如采用在建筑物外侧做通风井，地下室内设通风管道等。

5.2.2 当室内或配电柜（箱）内湿度较大，而室外空气相对干燥时，可采用通风的方式实现除湿，也可以利用空调除湿功能或除湿机将室内湿气排除。

5.2.3 从温度与相对湿度的关系可知，提高温度可降低空气的相对湿度。为此 ，在潮湿的天气，常用加热降湿方式。方式一：利用高、低压配电柜（箱）等电器内自带加热器进行加热。方式二：没有加热器的设备，可用白炽灯、电加热器、红外灯具等加热设备对电气设备进行加热降湿。方式三：潮湿天气，电气设备尽量不要停电，利用电气设备运行时的自身热量驱潮降湿。

5.3 提高电气设备及管线防腐能力

5.3.1 设备、材料选型及施工安装

（1）鉴于海南、湛江等沿海地区属于湿热带地区，地下室内湿度大，通风条件不畅，易结露等原因，因此，设备及材料的选型应选择相应的湿热带产品，并根据当地运行经验加强防潮、防水及防锈等措施。

（2）正确的施工方法和施工质量对电气设备、配电桥架及管线结露能起到良好的防治作用。1）在潮湿易结露的场所，配电箱（或柜）不宜采用上进线的方式安装，应采用下进线的方式安装，避免水从配电箱（或柜）的进线口处滴到电器元件上造成短路；2）对因切割、焊接等原因造成桥架、管线表面防锈层遭到破坏的情况，应及时做好外露金属部件防锈防腐处理。3）配电柜（盘、箱）、端子箱及接线盒等穿完线缆后要用密封橡胶圈或防火泥进行密封；管路的两端电线出线处用防火堵料进行封堵。特别是封堵被破坏后要及时修复，以防潮气进入。

5.3.2质量监督管理

在工程设计及建设过程中，要抓好质量监督工作。主要从施工设计图纸、工程材料和施工质量等方面进行开展监管工作。1）抓好落实施工设计图的图审工作，设计图紙应符合国家现行《人防地下室设计规范》对电气设备及管线防潮功能的要求。对不符合设计要求的设计图纸应由原设计单位进行变更，直到符合要求为止。2）抓好电气设备、电缆桥架、管线及钢材等施工原材料出厂证明、检验报告等资料的检查及取样复检工作，确认材料是否具备防潮性能及满足施工设计图的要求。对不合格的材料，坚决清退出场。3）抓好施工质量，施工单位必须按现行施工规范、标准和图纸要求进行施工，确保施工质量。

6结语

本文仅从本单位地下室等区域电气设备设施结露及防治方面进行揭开和阐述电气设施防潮问题。全国各地的气候温湿度差异很大，特别是海南、湛江等沿海地区，湿度比较大，电气设备结露比较显著，若忽视防潮问题，就会影响电气设备的安全运行、使用寿命及危急人身安全。因此，在工程设计、施工时要充分考虑地下室、地下管廊及频繁有冷热潮湿空气交换的场所进行设备设施的保温、封堵及安装除湿设备等，以降低电气设备设施结露的频次，保障电气设备运行的安全、稳定性及可靠性。

参考文献：

[1]《工业与民用配电设计手册》（第三版） 北京：中国电力出版社，2005

[2]《全国民用建筑工程设计技术措施—防空地下室》北京：中国计划出版社，2009