在電纜溝內為15kV電纜設計通風系統(tǒng)時，需綜合考慮電纜散熱需求、環(huán)境條件、安全規(guī)范及經濟性，以防止電纜過熱導致絕緣老化或擊穿。以下是具體通風方案及實施要點：
一、通風方式選擇
1. 自然通風（被動式）
適用場景：電纜溝長度≤50m、環(huán)境溫度≤35℃、電纜負荷率≤70%。
設計要點：
進風口與出風口：在電纜溝兩端設置百葉窗式通風口，底部進風、頂部出風，利用熱空氣上升原理形成自然對流。
通風口尺寸：按電纜溝截面積的5%-10%計算，例如溝寬1m、高1.2m，則通風口面積≥0.06m2（每端）。
防塵防雨：安裝可拆卸式防塵網（孔徑≤2mm）和防水雨棚，避免雜物堵塞或雨水倒灌。
優(yōu)勢：無能耗、維護簡單。
局限：通風效率低，高溫或長距離電纜溝不適用。
2. 機械通風（主動式）
適用場景：電纜溝長度＞50m、環(huán)境溫度＞35℃、電纜負荷率＞70%。
設計要點：
溫濕度聯(lián)動：通過溫濕度傳感器（設定閾值：溫度＞40℃或濕度＞85%時啟動）。
定時控制：高峰負荷時段（如10:00-18:00）強制通風。
間隔設置：每50-80m設置一臺風機，形成“進風段-排風段”交替布局。
雙向通風：在電纜溝中部設置雙向風機，增強空氣循環(huán)。
軸流風機：適用于長距離電纜溝，風量按每米電纜溝10-15m3/h計算。例如100m電纜溝需選風量1000-1500m3/h的風機。
離心風機：適用于需要高靜壓的復雜布局（如彎道多）。
風機選型：
風機布置：
控制方式：
優(yōu)勢：通風效率高，可控性強。
局限：需電力供應，初期投資和運維成本較高。
3. 混合通風（自然+機械）
適用場景：中等長度電纜溝（50-100m）或環(huán)境條件波動大的區(qū)域。
設計要點：
自然通風為主：日常依靠自然對流，高溫時啟動機械通風輔助。
風機備用：機械風機作為應急措施，避免自然通風不足導致過熱。
二、通風系統(tǒng)實施要點
1. 電纜排列優(yōu)化
支架間距：電纜支架層間距離≥200mm，層間設置通風通道（如鏤空支架或電纜下墊絕緣板）。
電纜間距：同層電纜間距≥2倍電纜外徑（如15kV電纜外徑40mm，則間距≥80mm），避免熱量積聚。
分組布置：將高負荷電纜與低負荷電纜分組排列，高負荷段靠近通風口。
2. 通風路徑設計
直線型電纜溝：采用“一端進風、一端排風”的單向通風，減少阻力。
L型/U型電纜溝：在轉角處設置導流板，避免空氣死角，或采用雙向風機強制循環(huán)。
多分支電纜溝：在主干道設置主風機，分支處安裝調節(jié)閥控制風量分配。
3. 防火與安全措施
防火隔離：通風口安裝防火網（耐火極限≥1h），防止外部火源侵入。
防爆設計：在可能存在可燃氣體的區(qū)域（如化工廠），選用防爆風機和密封型通風口。
應急排水：電纜溝底部設置排水坡度（≥1%），并安裝自動排水泵，防止積水影響通風。
三、監(jiān)測與維護
1. 實時監(jiān)測系統(tǒng)
溫度傳感器：沿電纜溝每20-30m布置一個，監(jiān)測電纜表面溫度（預警值：65℃，報警值：75℃）。
濕度傳感器：監(jiān)測通風口濕度，避免凝露導致絕緣下降。
風速儀：在通風口安裝風速儀，確保風速≥0.5m/s（自然通風）或≥2m/s（機械通風）。
2. 定期維護
清潔通風口：每季度清理防塵網，防止堵塞。
檢查風機運行：每月測試風機啟停功能，每年更換軸承潤滑油。
電纜溫度巡檢：使用紅外熱成像儀每年巡檢一次，識別局部過熱點。
四、案例分析
案例1：某工業(yè)園區(qū)15kV電纜溝通風改造
問題：原自然通風電纜溝（長80m）在夏季高溫時電纜溫度達80℃，導致絕緣老化。
方案：
改造為混合通風系統(tǒng)，在溝中段（40m處）安裝雙向軸流風機。
增設溫度傳感器，當電纜溫度＞65℃時自動啟動風機。
效果：改造后電纜溫度穩(wěn)定在55℃以下，年故障率下降80%。
案例2：城市地下管廊15kV電纜通風設計
問題：管廊內多條電纜共溝，空間封閉，自然通風效率低。
方案：
采用機械通風，每100m設置一臺離心風機，風量1500m3/h。
通風口安裝消音器，降低噪音至＜50dB（符合城市環(huán)境標準）。
效果：管廊內溫度控制在40℃以內，滿足電纜長期運行要求。
五、常見問題與解決方案
| 問題 | 原因 | 解決方案 |
|---|---|---|
| 通風口堵塞 | 防塵網積塵或雜物進入 | 改用可拆卸式金屬濾網，定期清洗 |
| 風機噪音超標 | 葉輪不平衡或安裝松動 | 重新校準葉輪動平衡，加固風機底座 |
| 局部電纜過熱 | 通風死角或電纜排列過密 | 調整電纜間距，增設導流板 |
| 凝露導致絕緣下降 | 通風口濕度過高 | 安裝除濕機或通風口加裝干燥劑 |
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