專利名稱：一種新型電柜內(nèi)部抗潮和防凝露裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種電柜內(nèi)部抗潮和防凝露的控制器，以保障電カ設(shè)備安全可靠運(yùn)行。
技術(shù)背景 電カ行業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，在輸變電設(shè)備中，高壓開關(guān)柜是量大面廣的電氣設(shè)備，6-35KV金屬封閉開關(guān)設(shè)備是配電系統(tǒng)的主要關(guān)鍵設(shè)備之一，直接影響著電カ系統(tǒng)的運(yùn)行安全，一旦發(fā)生故障，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)于現(xiàn)階段廣泛應(yīng)用的小車式開關(guān)柜，當(dāng)柜內(nèi)的斷路器、隔離觸頭相間或?qū)Φ鼐嚯x空氣間隙不足，潮濕臟污對(duì)沿面絕緣影響較大，開關(guān)柜內(nèi)潮濕而產(chǎn)生凝露，發(fā)生對(duì)地放電的幾率較大，最終造成開關(guān)柜燒毀事故，事故率高，后果嚴(yán)重因。為提高開關(guān)柜的運(yùn)行安全性，我國在開關(guān)柜中一直采用自動(dòng)加熱除濕控制器防止凝露的方法，這種加熱除濕控制器在抗潮濕、防凝露、保證高壓設(shè)備可靠運(yùn)行起到了積極作用，但由于我國幅員遼闊，氣候條件差異大，廣大南方地區(qū)空氣潮濕，雨季時(shí)間長，尤其是在南方的梅雨季節(jié),有時(shí)開關(guān)柜內(nèi)部的空氣濕度較高,甚至柜內(nèi)局部已有結(jié)露現(xiàn)象，由于安裝在柜體內(nèi)部的凝露傳感器位置并沒有到達(dá)凝露的程度，或者凝露傳感器長期受空氣中灰塵和氣體侵蝕，使傳感器的靈敏度受到影響，凝露控制器不能及時(shí)地啟動(dòng)加熱器，制使凝露控制的作用失靈，給開關(guān)設(shè)備的安全運(yùn)行帶來威脅，使得開關(guān)柜的運(yùn)行安全無法得到保證，存在重大的安全隱患?，F(xiàn)在市場(chǎng)上通常采用的凝露控制器是利用凝露傳感器來自動(dòng)啟動(dòng)或停止加熱器工作的，從其控制機(jī)理來說存在以下幾個(gè)缺陷一是這種凝露傳感器是被動(dòng)型動(dòng)作器件，即一定要在空氣中的水汽壓カ飽和時(shí)，也就是在物體表面到達(dá)露點(diǎn)溫度，發(fā)生凝露時(shí)才會(huì)驅(qū)動(dòng)加熱工作，而防凝露作為ー個(gè)電柜反事故重要措施來說，接近凝露的邊緣再啟動(dòng)加熱來消除凝露，就缺少ー個(gè)預(yù)防過程，從安全、可靠的角度來看，作為ー個(gè)反事故措施在可靠性上還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的；ニ是如果凝露傳感器安裝位置不當(dāng)，或者凝露傳感器的表面受到灰塵或氣體的侵蝕后特性已改變，雖然柜內(nèi)金屬表面已有結(jié)露現(xiàn)象，但凝露控制器仍不能及時(shí)啟動(dòng)加熱器投入，也會(huì)帶來嚴(yán)重后果；三是對(duì)于柜體密封較好，內(nèi)外濕度均較大的情況下采用傳統(tǒng)的加熱除濕的方法，潮氣出不去，起不到除濕的效果。傳統(tǒng)加熱和風(fēng)扇除濕方法具有一定的局限性，在很多情況下對(duì)下列幾種典型的場(chǎng)合基本無效；(I)高壓開關(guān)的操控柜或戶外端子箱這種電柜密封較好一般放置在戶外、早晚和四季的溫差很大，這種柜子一旦有潮氣進(jìn)入就很難自己排出，一旦內(nèi)外產(chǎn)生很大溫差或梅雨潮濕季節(jié)會(huì)發(fā)生嚴(yán)重結(jié)露直接威脅到開關(guān)設(shè)備的安全運(yùn)行；(2)帶電作業(yè)工具存儲(chǔ)拒帶電作業(yè)工具對(duì)絕緣有特定的要求，規(guī)定帶電作業(yè)工具不能受潮濕或結(jié)露，要求平時(shí)防置在干燥條件下，但一般的存放柜沒有專門的防潮措施，用熱烘的辦法在一般柜內(nèi)難以做到均勻除濕，而且工具受長期烘烤熱容易老化，最好的辦法應(yīng)該是抽濕加熱微熱通風(fēng)除濕；
(3)移開式或緊湊型的高壓開關(guān)柜這種電柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊、空間爬電距離小，對(duì)絕緣防潮有很高的要求，目前均采用加熱器控制除濕，但是在潮濕季節(jié)空氣中的大量水泡有可能進(jìn)到電柜內(nèi)部，用加熱的方法效果也很微弱；(4)戶外小型箱式變電環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜或地鐵配電柜，由于這些電柜完全是戶外或地下在自然環(huán)境下工作，其內(nèi)部水汽十分嚴(yán)重，盡管內(nèi)部設(shè)備都有較強(qiáng)的防潮措施但有時(shí)在惡劣環(huán)境氣候下還會(huì)由于潮濕而造成嚴(yán)重事故。因此，發(fā)明基于半導(dǎo)體制冷原理的一種新型開關(guān)柜除濕裝置具有非常重要的意義。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是根據(jù)凝露形成機(jī)理，凝露形成必須具備環(huán)境溫度、環(huán)境濕度和環(huán)境溫度變化等三個(gè)條件，其中主要原因是環(huán)境濕度影響較大，當(dāng)環(huán)境濕度較大存在溫差時(shí)就形成凝露，所以為了防止凝露形成必須破壞凝露形成條件，可以采取降低環(huán)境濕度、破壞凝露形成的溫度差等措施，其中最有效的方法是降低環(huán)境濕度。目前國內(nèi)外防凝露主要采用加熱器加熱和風(fēng)機(jī)抽濕兩種方法對(duì)電柜柜體內(nèi)部進(jìn)行防凝露控制，但是這兩種方法對(duì)于濕度較大的南方梅雨季節(jié)控制開關(guān)柜凝露效果較差，已經(jīng)有多起由于凝露原因造成開關(guān)柜內(nèi)部燒毀事故。為了真正消除凝露形成，必須降低開關(guān)柜內(nèi)部空氣濕度，現(xiàn)有的方法中加熱法只能控制開關(guān)柜的內(nèi)部溫度，不能降低柜內(nèi)濕度， 存在被動(dòng)防凝露，長時(shí)間加熱除了耗能，還容易造成設(shè)備老化，風(fēng)機(jī)排風(fēng)控制凝露在空氣濕度較大時(shí)，不能降低柜內(nèi)濕度，所以防凝露效果也較差。為此本實(shí)用新型提出一種基于半導(dǎo)體制冷技術(shù)采用降低開關(guān)柜內(nèi)部濕度，即采用除濕法防止凝露形成。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種新型電柜內(nèi)部抗潮和防凝露裝置，包括柜內(nèi)溫度傳感器、柜壁溫度傳感器、冷凝板溫度傳感器、柜內(nèi)濕度傳感器、微處理器、鍵盤電路、顯示電路、繼電器驅(qū)動(dòng)電路、繼電器、電源、制冷裝置、散熱片、風(fēng)扇、冷凝片和排水裝置組成；柜內(nèi)溫度傳感器的輸出端與微處理器的A/D 口連接，柜壁溫度傳感器的輸出端與微處理器的A/D端口連接，冷凝板溫度傳感器的輸出端與微處理器的A/D端口連接，柜內(nèi)濕度傳感器的輸出端與微處理器的A/D端口連接；鍵盤電路的輸入端與微處理器的I/O口連接；顯示電路的輸入端與微處理器的I/O 口連接；繼電器驅(qū)動(dòng)電路的輸入端與微處理器的I/O 口連接，繼電器驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與繼電器的線圈端連接；電源分別與微處理器和繼電器連接。制冷裝置電源端一端與電源的一端直接相連，制冷裝置電源端另一端通過繼電器的常開點(diǎn)與電源的另一端相連。散熱片的一面與風(fēng)扇固定連接在一起,散熱片的另一面與制冷裝置的制熱面固定連接在一起；制冷裝置的制冷面與冷凝片固定連接在一起；排水裝置固定連接在冷凝片的下面，收集冷凝片上滴落的水珠，由排水管排出柜外。制冷裝置采用半導(dǎo)體制冷，當(dāng)環(huán)境濕度較大時(shí)，會(huì)在制冷裝置中溫度較低的冷凝片的表面上結(jié)霜，這樣就可以利用制冷裝置將空氣中的水分不斷地吸到制冷裝置冷凝片的表面上，當(dāng)冷凝片上水滴聚集較多時(shí)會(huì)滴落到采用專用排水裝置中，通過排水裝置將水排到柜體外部，達(dá)到降低開關(guān)柜柜體內(nèi)部空氣濕度的目的，有效防止凝露發(fā)生。本實(shí)用新型具有積極的效果(I)本實(shí)用新型的一種新型電柜內(nèi)部抗潮和防凝露裝置，采用半導(dǎo)體制冷方法，降低開關(guān)柜內(nèi)部濕度，采用除濕法防止凝露形成。(2)本實(shí)用新型的一種新型電柜內(nèi)部抗潮和防凝露裝置，在柜內(nèi)采用濕度傳感器測(cè)量和控制開關(guān)柜內(nèi)的相對(duì)濕度，取代長期加熱驅(qū)潮的方式，具有明顯節(jié)能的效果。
圖I為實(shí)施例I的ー種新型電柜內(nèi)部抗潮和防凝露裝置結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施方式
見圖I所示，本實(shí)施例的ー種新型電柜內(nèi)部抗潮和防凝露裝置，包括柜內(nèi)溫度傳感器I、柜壁溫度傳感器2、冷凝板溫度傳感器3、柜內(nèi)濕度傳感器4、微處理器5、鍵盤電路6、顯示電路7、繼電器驅(qū)動(dòng)電路8、繼電器9、電源10、制冷裝置11、散熱片12、風(fēng)扇13、冷凝片14和排水裝置15組成。柜內(nèi)溫度傳感器I、柜壁溫度傳感器2和冷凝板溫度傳感器3均可以采用熱敏電阻(例如IOKQ，35KQ)，也可以采用數(shù)字式溫度傳感器(例如AD590、LM92)，采集開關(guān)柜內(nèi)外溫度，測(cè)溫范圍及精度0-80°C ±% +1字。柜內(nèi)濕度傳感器4采用濕度傳感器，柜內(nèi)測(cè)濕范圍及精度20% -98% RH±5%。繼電器9線圈工作電壓12VDC，觸點(diǎn)功率12VDC/5A。微處理器5選用PIC、NSP430、51或AVR系列等。制冷裝置11采用半導(dǎo)體制冷片制冷，半導(dǎo)體制冷片型號(hào)為TEC1-12701-12，工作電壓12V，電流1-12A，理論功率12-144W，制冷裝置11冷面用鋁冷凝片14，熱面用鋁散熱片12配合風(fēng)扇13散熱。風(fēng)扇13采用直流風(fēng)扇，工作電壓12V，電流0. 2A。散熱片12采用鋁散熱片,尺寸較大遠(yuǎn)大于冷凝片14。冷凝片14采用鋁片，尺寸遠(yuǎn)小于散熱片12。排水裝置15固定在殼體上，下端有排水ロ。電源10采用開關(guān)電源，輸入220VAC，輸出12VDC，電流大于5A。鍵盤電路6采用三個(gè)按鍵設(shè)置濕度上下限和柜內(nèi)溫度與柜壁溫度差值。顯示電路7采用三位數(shù)碼管顯示柜外溫度和濕度值。繼電器驅(qū)動(dòng)電路8采用三極管驅(qū)動(dòng)繼電器9。本實(shí)施例新型電柜內(nèi)部抗潮和防凝露裝置的工作原理和過程如下首先通過鍵盤電路6設(shè)定濕度值(濕度可在30-90%范圍內(nèi)設(shè)定)和柜內(nèi)溫度與柜壁溫度差值，當(dāng)柜內(nèi)濕度大于設(shè)定值時(shí)(例如65% )強(qiáng)制起動(dòng)新型電柜內(nèi)部抗潮和防凝露裝置，當(dāng)柜內(nèi)溫度比柜壁溫度高于3度，且濕度大于40%時(shí)起動(dòng)新型電柜內(nèi)部抗潮和防凝露裝置，不滿足上述條件則通過繼電器9切斷制冷裝置11與電源10的電連接，電源10停止給制冷裝置11供電；當(dāng)起動(dòng)新型電柜內(nèi)部抗潮和防凝露裝置后，若環(huán)境濕度較大吋，會(huì)在制冷裝置11中溫度較低的冷凝片14的表面上結(jié)霜或凝露，這樣就可以利用制冷裝置11將空氣中的水分不斷地吸到制冷裝置11的冷凝片14的表面上，當(dāng)冷凝片上水滴聚集較多時(shí)會(huì)滴落到采用專用排水裝置11中，通過排水裝置11將水排到柜體外部，達(dá)到降低開關(guān)柜柜體內(nèi)部空氣濕度的目的，有效防止凝露發(fā)生；制冷裝置11的熱面采用散熱片12配合風(fēng)扇13散熱，防止燒毀制冷裝置11。上述結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行了說明，但是上述實(shí)施例并不能理解為是對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的限定，如柜內(nèi)濕度和柜內(nèi)溫度與柜壁溫度差值的控制數(shù)值進(jìn)行調(diào)整，凡是根據(jù)本實(shí)用新 型的精神實(shí)質(zhì)利用半導(dǎo)體制冷片達(dá)到防凝露措施所作的任何等效變換，都應(yīng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種新型電柜內(nèi)部抗潮和防凝露裝置，其特征在于，包括柜內(nèi)溫度傳感器(I)、柜壁溫度傳感器(2)、冷凝板溫度傳感器(3)、柜內(nèi)濕度傳感器(4)、微處理器(5)、鍵盤電路(6)、顯示電路(7)、繼電器驅(qū)動(dòng)電路(8)、繼電器(9)、電源(10)、制冷裝置(11)、散熱片(12)、風(fēng)扇(13)、冷凝片(14)和排水裝置(15)組成；柜內(nèi)溫度傳感器⑴的輸出端與微處理器(5)的A/D 口連接，柜壁溫度傳感器(2)的輸出端與微處理器(5)的A/D端口連接，冷凝板溫度傳感器⑶的輸出端與微處理器(5)的A/D端口連接,柜內(nèi)濕度傳感器⑷的輸出端與微處理器(5)的A/D端口連接；鍵盤電路(6)的輸入端與微處理器(5)的I/O 口連接；顯示電路(7)的輸入端與微處理器(5)的I/O 口連接；繼電器驅(qū)動(dòng)電路(8)的輸入端與微處理器(5)的I/O 口連接，繼電器驅(qū)動(dòng)電路⑶的輸出端與繼電器(9)的線圈端連接；電源(10)分別與微處理器(5)和繼電器(9)連接。
2.如權(quán)利要求I所述的一種新型電柜內(nèi)部抗潮和防凝露裝置，其特征在于，制冷裝置(11)電源端一端與電源(10)的一端直接相連，制冷裝置(11)電源端另一端通過繼電器(9)的常開點(diǎn)與電源(10)的另一端相連。
3.如權(quán)利要求I所述的一種新型電柜內(nèi)部抗潮和防凝露裝置，其特征在于，散熱片(12)的一面與風(fēng)扇固定連接在一起，散熱片(12)的另一面與制冷裝置(11)的制熱面固定連接在一起；制冷裝置(11)的制冷面與冷凝片(14)固定連接在一起；排水裝置(15)固定連接在冷凝片(14)的下面，收集冷凝片(14)上滴落的水珠，由排水管排出柜外。
4.如權(quán)利要求I所述的一種新型電柜內(nèi)部抗潮和防凝露裝置，其特征在于，制冷裝置(11)采用半導(dǎo)體制冷片制冷。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種新型電柜內(nèi)部抗潮和防凝露裝置，包括柜內(nèi)溫度傳感器、柜壁溫度傳感器、冷凝板溫度傳感器、柜內(nèi)濕度傳感器、微處理器、鍵盤電路、顯示電路、繼電器驅(qū)動(dòng)電路、繼電器、電源、制冷裝置、散熱片、風(fēng)扇、冷凝片和排水裝置等組成，為了對(duì)運(yùn)行中的高壓開關(guān)柜柜內(nèi)防凝露控制，利用半導(dǎo)體制冷方法降低開關(guān)柜內(nèi)部濕度，使開關(guān)柜內(nèi)部潮濕的空氣水分被吸收在半導(dǎo)體制冷裝置冷凝板表面，以達(dá)到降低柜內(nèi)濕度，該裝置主要通過測(cè)量柜內(nèi)濕度、柜內(nèi)溫度和柜壁溫度差值，根據(jù)設(shè)定的濕度值和溫度差值控制制冷裝置的工作狀態(tài)，該實(shí)用新型可以有效降低開關(guān)柜內(nèi)部濕度，為完全消除因凝露故障引發(fā)重大事故提供一種科學(xué)有效的解決方法。
文檔編號(hào)H02B1/56GK202523988SQ20122009067
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月7日
發(fā)明者周驍威, 季彤, 陳善平 申請(qǐng)人:常州帕斯菲克自動(dòng)化技術(shù)有限公司