一种防凝露的电气开关柜制造技术

本发明专利技术公开了一种防凝露的电气开关柜，包括开关柜、位于开关柜上部的二次室以及位于开关柜下部的电缆室；电缆室的下方设置有电缆沟；在开关柜的外部固定罩设有集成环境调控系统的封闭箱。本发明专利技术将风机与温湿度传感器等组合的环境调控系统集成在封闭箱上，通过监测封闭箱内、箱外和电缆沟的状态参数，自动调整新风、回风和排风的风量，从而阻止箱外大量热湿空气的侵入，保持箱内干燥，温度均匀，彻底杜绝凝露的发生；该电气柜可以有效地控制开关柜内的温度和湿度参数，消除凝露产生的因素，降低开关柜因凝露发生故障的风险，环境调控系统运行能耗显著下降，电气设备运行环境得到有效改善，维护工作量显著降低，环境控制的智能化水平得到提高。平得到提高。平得到提高。

【技术实现步骤摘要】
一种防凝露的电气开关柜


[0001]本专利技术涉及一种防凝露的电气开关柜,属于电力设备


技术介绍

[0002]平常所论述的空气是由干空气和水蒸汽组成的湿空气。水的存在形态主要取决于温度和压力，温度增加或压力降低，液态水将呈逐渐往气态转变，反之，当温度下降或压力增加，气态水将向液态转变。因此，凝露实际上就是空气中的水份由汽态向液态转变的结果。当湿空气接触的物体表面温度低于该空气的温度时，空气将热量传递给所接触的物体，空气温度下降，同时其水的分压力上升，物体表面温度升高，但两者升高速率不同，通常空气热容量低，降温速度大于固体物体吸热后的升温速度。当空气温度降至水蒸汽分压力下水的沸点温度时，水蒸汽将从空气中以液态形式析出，在物体表面形成凝露。
[0003]在潮湿地区的配电房内，由于湿度大，环境温度变化大，电气开关柜底部往往比较潮湿，有的电缆沟里甚至有积水；有的电气开关柜放置在地下室，由于环境的湿度比较大，柜体内的温度，特别是接近地面的温度高于环境温度；有的设备处于暂时停运状态，电柜内小环境的温度就比周围环境的温度高。总体可以概括为：当高温度与高湿度环境遇到冷设备时，在设备表面极易形成凝露。特别在冬季，由于环境温差比较大，电气开关柜内温度比环境温度高，而冬季的湿度也比较大，形成凝露的概率更高。在这种情况下，一旦送电投运，事故就随之发生。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种防凝露的电气开关柜，可以有效地控制电气开关柜内的温度和湿度参数，消除凝露产生的因素，降低封闭箱因凝露发生故障的风险，微环境控制系统运行能耗显著下降。
[0005]为解决上述问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种防凝露的电气开关柜，包括开关柜、位于开关柜上部的二次室以及位于开关柜下部的电缆室；所述电缆室的下方设置有电缆沟；在开关柜的外部固定罩设有集成环境调控系统的封闭箱。
[0006]进一步的，所述封闭箱是由双层箱板固定组合而成，所述双层箱板的夹层内填充有防火隔热棉。
[0007]进一步的，所述环境调控系统包括固定连接在封闭箱一侧的双流风机和下风道风机，连通双流风机和下风道风机进风口与封闭箱外部的进风阀，控制连接双流风机和下风道风机的控制器，分别布置在封闭箱顶部内侧、开关柜顶部、开关柜下部、电缆沟内部和进风阀进风口部的封闭箱顶部温湿度传感器、开关柜顶部温湿度传感器、开关柜下部温湿度传感器、电缆沟内温湿度传感器和室外温湿度传感器，连通在双流风机上的回风阀，连通在下风道风机出风口上的下风管以及固定设置在封闭箱底部的箱底回风阀；所述双流风机的出风口位于封闭箱内侧，所述下风管的端口位于电缆沟内，所述箱底
回风阀与电缆沟相连通。
[0008]进一步的，所述封闭箱顶部温湿度传感器、开关柜顶部温湿度传感器、开关柜下部温湿度传感器、电缆沟内温湿度传感器和室外温湿度传感器的数据输出端均传输连接控制器；进一步的，所述封闭箱的顶部两侧固定设置有排风口。
[0009]进一步的，所述控制器采用STMF系列位ARM单片机。
[0010]进一步的，所述控制器根据封闭箱顶部温湿度传感器、开关柜顶部温湿度传感器、开关柜下部温湿度传感器、电缆沟内温湿度传感器和室外温湿度传感器采集到相应点位的温度及湿度数据，控制双流风机和下风道风机的启停，并分别控制进风阀、回风阀、箱底回风阀和排风口的开闭，从而切换两个风机的供风模式，实现封闭箱内与开关柜外部凝露积水控制、二次室防凝露控制和电缆室防凝露控制。
[0011]进一步的，所述封闭箱内与开关柜外部凝露积水控制过程如下：当封闭箱顶部温度高于封闭箱外部温度且封闭箱顶部温度超过25℃时，控制器控制双流风机开启；若封闭箱外部湿度低于85% 时，进风阀打开，回风阀关闭，双流风机开启时为外进风模式，将封闭箱顶部热空气排出，减小封闭箱和开关柜内外的温差，破坏封闭箱内壁与开关柜外部的凝露条件；如果封闭箱顶部温度一直低于25℃时，控制器定时每两小时开启一次双流风机，外进风运行一个周期，使封闭箱内外温度平衡；当封闭箱外部湿度高于85% 或者温度高于封闭箱顶部温度时，进风阀关闭，回风阀打开，双流风机开启内循环模式，防止室外高温高湿空气进入封闭箱内，从而破坏封闭箱内与开关柜外部凝露条件，同时减小封闭箱内上下温差。
[0012]进一步的，所述二次室防凝露控制过程如下：当封闭箱顶部温度超过25℃或封闭箱顶部温度和开关柜顶面温度温差超2℃时，双流风机开启，左右交替送风；若封闭箱外部温度低于封闭箱顶部温度并且封闭箱外部湿度低于85% 时，进风阀打开，回风阀关闭，双流风机开启时为外进风模式，将封闭箱顶部热空气排出，减小封闭箱内外的温差，从而减小了封闭箱内与二次室内的温差，破坏二次室凝露条件；当封闭箱顶部温度超过45℃时，周期性开启双流风机，快速将封闭箱顶部热空气排出，直到封闭箱顶部温度低于42℃时退出该模式；当封闭箱外部湿度高于85% 或温度高于封闭箱顶部温度时，进风阀关闭，回风阀打开，双流风机开启内循环模式，防止室外高温高湿空气进入箱内破坏二次室凝露条件，同时减小封闭箱内上下温差。
[0013]进一步的，当电缆沟内温度低于开关柜下部温度1℃时，开启下风道风机，提高电缆沟温度，使电缆沟内温度与开关柜下部温度平衡；当电缆沟内湿度低于85% 时，箱底回风阀打开，电缆沟内空气进入封闭箱内部，如果此时进风阀是打开状态，排除封闭箱顶部高温空气，如果此时进风阀是关闭状态，将封闭箱内空气与电缆沟内空气综合，使环网箱内部和电缆沟内部温度平衡；当电缆沟内湿度超过90% 时开启下风道风机，打开进风阀，关闭箱底回风阀，将电缆沟内高湿空气从电缆沟旁路排出，直到电缆沟湿度低于85%，恢复正常模式。
[0014]采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术将风机、控制阀与温湿度传感器等组合的环境调控系统集成在封闭箱上，通过监测封闭箱内、箱外和电缆沟的状态参数，自动调整新风（箱外进风）、回风（封闭箱中部区域空气）和排风（封闭箱顶部的热湿空气）的风量，从而阻止箱外大量热湿空气的侵入，保持箱内干燥，温度均匀，彻底杜绝凝露的发生；可以有效地控制电气开关柜内的温度和湿度参数，消除凝露产生的因素，降低封闭箱因凝露发生故障的风险，环境调控系统对微环境进行智能控制，运行能耗显著下降，电气设备运行环境得到有效改善，维护工作量显著降低，环境控制的智能化水平得到提高。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术封闭箱内夹层的结构示意图；图3是本专利技术封闭箱内与开关柜外部凝露积水控制原理框图；图4是本专利技术二次室防凝露控制原理框图；图5是本专利技术电缆室防凝露控制原理框图；图6是本专利技术双流风机控制电路原理图。
[0017]其中：10开关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防凝露的电气开关柜，包括开关柜（10）、位于开关柜（10）上部的二次室（26）以及位于开关柜（10）下部的电缆室（27）；所述电缆室（27）的下方设置有电缆沟（14）；其特征在于：在开关柜（10）的外部固定罩设有集成环境调控系统的封闭箱（21）。2.根据权利要求1所述一种防凝露的电气开关柜，其特征在于：所述封闭箱（21）是由双层箱板（28）固定组合而成，所述双层箱板（28）的夹层内填充有防火隔热棉（29）。3.根据权利要求2所述一种防凝露的电气开关柜，其特征在于：所述环境调控系统包括固定连接在封闭箱（21）一侧的双流风机（16）和下风道风机（12），连通双流风机（16）和下风道风机（12）进风口与封闭箱（21）外部的进风阀（19），控制连接双流风机（16）和下风道风机（12）的控制器（17），分别布置在封闭箱（11）顶部内侧、开关柜（23）顶部、开关柜（23）下部、电缆沟（14）内部和进风阀（19）进风口部的封闭箱顶部温湿度传感器（21）、开关柜顶部温湿度传感器（23）、开关柜下部温湿度传感器（24）、电缆沟内温湿度传感器（25）和室外温湿度传感器（18），连通在双流风机（16）上的回风阀（20），连通在下风道风机（12）出风口上的下风管（13）以及固定设置在封闭箱（21）底部的箱底回风阀（15）；所述双流风机（16）的出风口位于封闭箱（21）内侧，所述下风管（13）的端口位于电缆沟（14）内，所述箱底回风阀（15）与电缆沟（14）相连通。4.根据权利要求3所述一种防凝露的电气开关柜，其特征在于：所述封闭箱顶部温湿度传感器（21）、开关柜顶部温湿度传感器（23）、开关柜下部温湿度传感器（24）、电缆沟内温湿度传感器（25）和室外温湿度传感器（18）的数据输出端均传输连接控制器（17）。5.根据权利要求4所述一种防凝露的电气开关柜，其特征在于：所述封闭箱（11）的顶部两侧固定设置有排风口（22）。6.根据权利要求5所述一种防凝露的电气开关柜，其特征在于：所述控制器（17）采用STM32F103系列32位ARM单片机。7.根据权利要求6所述一种防凝露的电气开关柜，其特征在于：所述控制器（17）根据封闭箱顶部温湿度传感器（21）、开关柜顶部温湿度传感器（23）、开关柜下部温湿度传感器（24）、电缆沟内温湿度传感器（25）和室外温湿度传感器（18）采集到相应点位的温度及湿度数据，控制双流风机（16）和下风道风机（12）的启停，并分别控制进风阀（19）、回风阀（20）、箱底回风阀（15）和排风口（22）的开闭，从而切换两个风机的供风模式，实现封闭箱内与开关柜外部凝露积水控制、二次室防凝露控制和电缆室防凝露控制。...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘露，孙永辉，顾军萍，赵艳坤，毛志强，李浩闪，乔亚鹏，郭珑翔，孟磊，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：