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隨著我國經濟、社會和科技的快速發展，大量的變頻器在我國各行各業得到了廣泛的應用。由于我國應用領域廣、地域廣，必然會有大量的逆變器工作在潮濕的環境中，如安裝在我國潮濕的沿海地區和南方地區的逆變器，安裝在河流湖泊和潮濕山區附近的風力發電機組中的逆變器，或者工作在河流湖泊和海邊的逆變器。

由于空空氣濕度的影響，一旦工作環境溫度發生較大變化，可能會導致變頻器出現冷凝現象，從而在其內部的電源裝置、電路板等部件中產生一定量的液態水。與變頻器中積累的灰塵混合后，會嚴重影響變頻器的電氣絕緣，甚至產生嚴重的短路，導致變頻器的故障。

例如，如果液態水附著在功率器件的散熱板上，將導致igbt的柵極和漏極之間形成溝道，嚴重損壞igbt的柵極，導致igbt失去正常功能；例如，如果液態水附著在電路板上，將導致相應端子短路，從而導致脈沖混亂，甚至導致電橋之間短路等故障。

通過以上介紹，可以發現凝露會嚴重影響和威脅變頻器的正常穩定運行。一旦變頻器在潮濕的環境中工作，必須采取正確的措施來防止和消除冷凝。

冷凝的形成及其對變頻器的危害

空氣體在自然條件下由少量的灰塵、水蒸氣和極干燥的空氣體組成。空氣體能夠容納的水蒸氣與環境溫度成正比，也就是說，環境溫度越高，空氣體能夠容納的水蒸氣就越多。所謂的露點溫度是指在特定濕度的空氣體中發生冷凝的最高溫度。

由于溫度下降，溫度較高的空氣體中包含的水蒸氣將以液態水的形式分離出來。如果濕度高、溫度相對較高的空氣體遇到溫度相對較低的變頻器固體表面(在這種情況下低于空氣體的露點溫度)，會發生冷凝，然后在變頻器相關部件的表面會產生一定量的液態水。

當液態水與變頻器內部的灰塵混合時，會產生相應的導電通道，影響變頻器的電氣絕緣，使非導電區域轉化為正常導電區域。

例如，一旦混合粉塵凝結并附著在igbt功率器件表面，將導致igbt柵極和漏極之間形成溝道，嚴重損壞igbt柵極，導致igbt失去正常功能；例如，如果冷凝物與灰塵混合附著在控制電路板上，電路板將產生不存在的導電通道，這將導致邏輯脈沖混淆，進而導致諸如電源短路和電子元件故障等故障。

雖然一些電路板已經進行了相應的涂覆，但是由于質量和盲點等因素的影響，在一些部件和電路連接的底部總是會出現冷凝。

消除冷凝的方法

通過破壞溫差、濕度等冷凝形成條件，可以從根本上消除冷凝現象。破壞任何一個成型條件，變頻器都不會出現凝結現象。

目前，消除結露的常用方法有:溫度控制法和濕度控制法。前者旨在降低相對溫度，而后者旨在降低相對濕度。

1)溫度控制

為了防止冷凝的形成，可以通過打破溫差的冷凝形成條件來實現。由于變頻器柜內部相對封閉，如果柜內溫度始終高于露點溫度，就不會發生冷凝。

受這一思想的影響，現階段主要有兩種溫度控制方案:

第一個方案包括通風口和加熱器。一般來說，通風口配有過濾器，不僅可以防止大量灰塵進入變頻器，還可以確保ip保護級別。該方案的要點是一旦濕度過高就開始加熱，當溫度上升時增加通風。當濕度超過預設值時，啟動加熱動作，提高變頻器內部溫度，有效控制相對濕度條件。當溫度達到預設閾值后，開始通風，使一定量的外界新鮮空氣進入變頻器，從而保證變頻器的內外始終保持與空空氣的相對濕度一致，溫度始終保持在正常范圍內。一般情況下，通風系統在溫度超過40℃時啟動，加熱器在相對濕度超過80%時啟動。

第二種方案的主要思想是:變頻器的內部冷卻能力相對可控，保證柜內溫度始終保持在一定范圍內；當濕度超過閾值時，逆變器的散熱能力降低，逆變器產生的功耗增加了逆變器柜內的溫度，避免了冷凝現象；當溫度超過閾值時，散熱能力提高，避免了溫度過高對變頻器正常運行的影響。在此方案下，大部分變頻器柜完全密封，有效防止鹽霧、有害氣體和灰塵進入柜內，便于變頻器長期、可靠、正常運行。

2)濕度控制

[/h/主要包括以下三種方案:溫差除濕法、吸附膜除濕法和冷凝除濕法。

溫差除濕法:在變頻器內部安裝一個有利于冷凝的散熱器，使冷凝只在散熱器上形成，而不會在變頻器內部的其他部件上形成，散熱器上形成的冷凝水通過出口向外排出，從而保證了柜內始終保持相對干燥的環境。

吸附和膜除濕方法:在變頻柜內設置相應的吸附材料，以達到吸附水蒸氣的目的，并保證柜內始終保持相對干燥的環境；阻擋水蒸氣的目的也可以通過設置薄膜過濾器來實現，使得只有干燥的空氣體通過過濾器，并且只有相對干燥的空氣體流入逆變器。

冷凝除濕方法:在變頻器內部設置最低溫度點，使冷凝只在那里發生，從而有效降低變頻器內部的相對濕度，使變頻器內部始終保持相對干燥。

真實案例分析

在工作中，我遇到了一起事故，某型號變壓器的電源模塊在工作過程中，由于受到濕度空氣體的影響，發生了故障，燒毀了。接下來，筆者將描述故障現象，分析原因，并提出相應的預防措施。

1)事故描述

發現變頻器不能正常運行后，打開整流柜面板，看到R相的緩沖電容和igbt燒斷，觸發線完全燒斷。igbt和緩沖電容器之間的絕緣紙被部分燒蝕和碳化，igbt爆炸產生的金屬嚴重燒傷了下面的五個電解電容器。同時，DC保險絲熔斷，負極銅排嚴重燒壞，母線銅排和固定螺釘完全熔合在一起。讀取報警歷史后，發現dcf=1的DC保險處于開路狀態，三相交流進線的T相和R相熔斷器不產生任何動作。

2)事故原因分析

由于整流柜在通電前需要經過大約3秒鐘的充電過程，充電完成后，主接觸器被反饋信號拉進，充電電阻電路斷開。

然而，在運行過程中，當控制電源關閉時，發生了短路現象，導致主接觸器拉不進去。事故發生后，發現充電電路的充電電阻和接觸器完全燒毀，得出充電過程中發生短路故障的結論。

在讀取整流柜的報警歷史后，發現dcf=1的DC保險處于開路狀態，接觸器和充電電阻燒壞，igbt損壞，2000a DC保險絲熔斷，由此得出逆變電路沒有短路故障，但整流部分發生了短路故障的結論。

經進一步現場檢查，發現正負極銅排之間絕緣紙有明顯的碳化現象，母線之間有明顯的爬電跡象，由此得出DC母線之間短路的結論。

事故發生在事故發生時，那里已經連續下了半個多月的雨，空煤氣的濕度已經超過80%。在對事故原因進行檢查和分析時，發現機柜內有明顯的冷凝現象。

由于事故發生前整流柜處于關閉狀態，銅排結露。此外，在密封的機柜環境下，只有變頻器工作時，機柜排氣扇才能正常工作，這使得很難有效去除機柜中潮濕的空氣體，導致絕緣紙受潮，大大降低了正負極之間的絕緣能力。

在變頻器充電過程中，由于設備和線路中存在的雜散電感的影響，開關會瞬間產生較大的瞬時充電電流，而正負母線由于絕緣能力弱會產生絕緣電弧現象。母線電壓會疊加電容反饋的大電流和短路電流，導致igbtpn結雪崩擊穿，進而完全失去正常功能，緩沖電容突發，IGBT短路突發。由于瞬時短路電流引起的觸點粘連，充電電路接觸器將導致充電電容器嚴重燒壞。

3)提出具體的預防措施

露點溫度、濕度和環境溫度的關系曲線見下圖。

圖1相對濕度、冷凝溫度和環境溫度的曲線

結合現場實際情況和凝結的形成條件，作者提出以下主要防凝結措施:

1。首先，加強變頻器柜工作環境的溫度和濕度控制，打開室內空并將其調整到除濕模式。在正常運行期間，由于變頻器的自加熱，機柜內的溫度將高于外部環境溫度。一旦變頻器停止運行，機柜中的溫度將慢慢降低到相應的露點溫度。因此，筆者認為當變頻器停止運行時，室內空設置的溫度設置應相應降低，以避免環境溫度高于變頻器柜內溫度。

2。其次，在變頻器正常運行期間，必須確保柜內加熱器處于停用狀態；否則，必須確保加熱器處于正常運行狀態，以確保環境溫度始終低于變頻器柜內的溫度。為了實現自動恒溫調節功能，加熱器必須使用ptc材料。

對現有的冷凝控制器進行了改造，設置了三個溫度傳感器。安裝位置如下:兩個安裝在變頻器柜內的相應位置，一個安裝在柜外，以達到監控柜內溫度和柜外環境溫度的目的。通過保證柜內溫度，可以消除冷凝情況，有效防止冷凝現象。

結論

冷凝會嚴重影響變頻器的正常運行。上述防止凝露的措施可以有效減少凝露的發生，降低事故發生的概率，保證變頻器長期、穩定、可靠的運行。