CN103369928A

CN103369928A - 电气设备

Info

Publication number: CN103369928A
Application number: CN2013101105311A
Authority: CN
Inventors: 丹·米尔纳; 尤哈·图奥莫拉; 尤哈·哈马里
Original assignee: ABB AB
Current assignee: ABB Oy; ABB AB
Priority date: 2012-04-02
Filing date: 2013-04-01
Publication date: 2013-10-23
Also published as: EP2648493A1; US20130258598A1; EP2648493B1

Abstract

本发明涉及一种电气设备，该电气设备包括：电气装置（3），其在使用期间生成热；以及壳体，其封住所述电气装置（3）以与周围环境隔开。为了避免由水造成的问题，电气设备包括用于包含干燥剂的容器（4），所述容器（4）具有开口（6），所述开口（6）允许气体在容器（4）的内部和壳体的内部之间流动，以便干燥剂与壳体中的湿气相接触，并且容器（4）热连接到电气装置（3），以便将热从电气装置（3）传送到干燥剂，以从干燥剂中去除湿气。

Description

电气设备

技术领域

本发明涉及电气设备，并且更加具体地涉及用于避免由水造成对电气设备的破坏的方案。

背景技术

以前已知一种具有布置在壳体中的电气装置的电气设备，所述壳体将电气设备封住以与周围环境隔开。即使壳体通过防止水和空气从外部进入设备而有效地封住电气设备，壳体中的水也仍然可能成为问题。在这种已知设备的使用期间，由电气装置生成的热足以防止由水引起的破坏。然而，一旦电气设备的使用结束并且壳体中的温度下降，壳体内部的空气中的湿气在一定条件下就可能凝结成水。

在以前已知的设备中，在必要时使用电阻器来加热壳体的内部。典型地当电气装置的使用已结束时发生这样的情形。由于这种加热，可以避免由水造成的破坏。

然而，这种现有技术方案的缺点在于电阻器所需能量的数量。这种能量或多或少地被浪费，由于获得能量的成本并且由于环境原因，这是不可接受的。

发明内容

本发明的实施例的目的就是要解决上面提到的缺点，并且提供一种电气设备，在所述电气设备中，可以避免由水造成的破坏，同时使能量的浪费最小化。使用根据权利要求1所述的电气设备来实现这个目的。

包含干燥剂的容器的使用使得可以从电气设备的壳体之内收集潮湿，使得当电气装置没有使用时，也可以使由水引起的破坏的风险最小化。容器和电气装置之间的热连接被用来当电气设备处于使用中时将湿气从干燥剂中去除。因此，由电气装置产生的余热可以用来制备用于新时期的干燥剂，在所述新时期期间，干燥剂收集潮湿。

在从属权利要求中公开了本发明的优选实施例。

附图说明

在下文中，经由例子并且参考附图来更加详细地描述本发明，其中，

图1是电气设备的框图，

图2图示了图1中的设备的容器，并且

图3是图2中的容器的分解图。

具体实施方式

图1至3图示了电气设备1。在以下说明中，作为例子假定电气装置是周期性操作的电气装置，换言之是这样一种电气装置，该电气装置没有连续处于使用中，而是代替地通常在比较长的时期内没有使用。这样的周期性操作的电气装置的例子是PV逆变器（光电逆变器），换言之是将太阳能面板的可变DC输出转换成AC输出的逆变器。这样的PV逆变器由于实际的原因在太阳光不可用的夜里没有使用。然而，应当观察到的是，对于其它的电气设备也可以实施本发明。

电气设备1包括壳体2，该壳体2封住电气装置3以与周围环境隔开。在用于户外安装的封闭而且紧密的壳体的情况下，壳体已被制造得有效地防止灰尘和水进入壳体2。在大多数实施中，这样的封闭而且紧密的壳体可以实际上是气密的，不需要针对周围环境的任何通气布置。然而，如果必要的话，壳体可以设置有朝向外部的开口，该开口可以覆盖有允许湿气从中穿过的材料层。以这种方式，一旦壳体的内部被加热，湿气就可以通过孔和材料层传递到壳体的周围。

在使用期间，电气装置3生成热。从电气装置3生成的余热足以升高壳体2内部的温度，这足以避免由水引起的问题。然而，当电气装置3没有处于使用中时，壳体2内部的温度下降，并且壳体2内部的空气中的湿气可能在一定条件下凝结成水。

在图示的实施例中，电气设备1设置有用于包含干燥剂5的容器4。在这一点上，术语“干燥剂”指的是这样一种材料，所述材料能够从包围它的气体（通常是空气）中获得水，使得周围的气体可以保持干燥并几乎没有湿气。容器4具有开口6，或者在图示的例子中实际上具有若干开口，所述开口允许气体在容器4的内部和壳体2的内部之间流动。以这种方式，干燥剂5与壳体2中的湿气保持接触，并且壳体2内部的空气在电气装置3没有处于使用中的时期期间也可以同样保持足够干燥。

供图示的例子中使用的一种合适的干燥剂5是硅胶，该硅胶是通常可用作小的晶体的无定形二氧化硅。硅胶具有极好的直接从空气中吸收湿气的能力。另外，一旦硅胶已吸收了尽可能多的水，它可以再生，使得从硅胶中去除水或湿气。通过以下实现这样的再生：将硅胶加热到足够高的温度，通常是高于100℃的温度，并且将温度保持在这个水平足够长的时期（通常是几个小时）。在这样的再生之后，硅胶再次准备好吸收水。

在图示的实施例中，容器4热连接到电气装置3，以便当电气装置3处于使用中时将热从电气装置3传送到干燥剂5。如图示的例子中那样，可以通过以下获得热连接：将容器4附接到电气装置3，使得热可以从电气装置传导到容器4。在这种情况下，容器4优选地与电气装置3的这样的部件附接或者直接相接触，所述部件在使用期间达到比较高的温度。这样的部件例如可以是LCL滤波器或IGBT（绝缘栅双极晶体管）模块的冷却元件。代替地，容器可以经由气流（诸如空气流）热连接到电气装置，所述气流将电气装置散发的热传送到容器。在这种情况下，可以将容器布置到空气流中，所述空气流例如从电气装置的冷却元件引出。由于热连接，由电气装置在电气装置的使用期间生成的余热可以被用来从容器4中的干燥剂5中去除湿气。

在图示的实施例中，电气设备1包括电阻器7，该电阻器7热连接到容器4以便加热干燥剂5，使得湿气从干燥剂5中去除。可以仅用电路来实施或者作为计算机程序和电路的组合来实施的控制器8控制电阻器7。在图示的例子中，控制器8经由开关9控制电阻器7，使得取决于电阻器7在具体时刻是否需要加热容器4，可以接通和断开对电阻器的电力供应。

除了控制器8之外，电气设备1在一些实施例中还可以可选地设置有：传感器10，用于测量壳体2中的湿度；以及/或者传感器11，用于测量壳体2中的温度。在图示的例子中，用于测量湿度的传感器10和用于测量温度的传感器11两者都向控制器8提供关于壳体中的温度和湿度（空气中水的数量）的信息。

在许多实施中，电气装置3单独地在使用期间生成足够的热以升高壳体2内部的温度，其足以从干燥剂5中去除潮湿。然而，如果控制器8经由温度传感器11检测到当电气装置处于使用中时传感器11所指示的温度处于预定界限以下，则控制器8经由开关9控制电阻器7，以例如加热容器4预定时期。以这种方式，湿气可以从干燥剂5中去除，并且可以确保的是，一旦电气装置3的使用结束，干燥剂5能够保持壳体2的内部干燥。

控制器8还借助于传感器10来监视壳体2内部的湿度。在传感器10所指示的空气湿度处于预定界限以上的情况下，控制器8经由开关9控制电阻器7，以例如加热容器4预定时期。以这种方式，壳体2内部的温度可以充分升高以确保水不会造成任何问题，另外湿气可以从干燥剂5中去除。典型地，当电气装置3在比较长的时期内没有使用时，空气湿度处于预定界限之上的情形可能发生，在此期间，由干燥剂5吸收的水的数量将会达到干燥剂可以吸收的最大水平。

可以理解的是，上面的描述和附图只是旨在图示本发明。对于本领域技术人员而言将会明显的是，可以对本发明进行变更和修改，而不会背离本发明的范围。

Claims

1.一种电气设备（1），包括：

电气装置（3），其在使用期间生成热；以及

壳体（2），其封住所述电气装置（3）以与周围环境隔开，有效地防止灰尘、水和空气进入所述壳体，其特征在于，

所述电气设备（1）在所述壳体中包括用于包含干燥剂（5）的容器（4），所述容器（4）具有开口（6），所述开口（6）允许气体在所述容器（4）的内部和所述壳体（2）的内部之间流动，以便所述干燥剂（5）与所述壳体（2）中的湿气相接触，并且

所述容器（4）热连接到所述电气装置（3），以便将热从所述电气装置（3）传送到所述干燥剂（5），以从所述干燥剂（5）中去除湿气。

2.根据权利要求1所述的电气设备，其特征在于，所述容器（4）经由所述电气装置（3）的冷却元件热连接到所述电气装置（3），所述容器（4）附接到所述冷却元件以便将热传导到所述干燥剂（5）。

3.根据权利要求1所述的电气设备，其特征在于，所述容器（4）经由气流热连接到所述电气装置（3），所述气流将由所述电气装置（3）散发的热传送到所述容器（4）。

4.根据权利要求1所述的电气设备，其特征在于所述设备包括：

电阻器（7），其热连接到所述容器（4）以便加热所述干燥剂（5），使得湿气从所述干燥剂（5）中去除；以及

控制器（8），用于控制所述电阻器（7）以加热所述干燥剂（5）。

5.根据权利要求1所述的电气设备，其特征在于所述设备包括：

传感器（11），用于测量所述壳体（2）中的温度；

控制器（8），其布置成在所述电气装置（3）处于使用中时，当所述传感器（11）所指示的温度处于预定界限以下时，激活所述电阻器（7）以加热所述干燥剂（5）。

6.根据权利要求1所述的电气设备，其特征在于所述设备包括：

传感器（10），用于测量所述壳体（2）中的空气湿度；

控制器（8），其布置成当所述传感器（10）所指示的空气湿度处于预定界限以上时，激活所述电阻器（7）以加热所述干燥剂（5）。

7.根据权利要求1所述的电气设备，其特征在于，所述电气装置（3）是周期性操作的电气装置。

8.根据权利要求1所述的电气设备，其特征在于，所述干燥剂（5）是硅胶。

9.根据权利要求1所述的电气设备，其特征在于，所述壳体（2）是用于电气装置（3）的户外安装的封闭而且紧密的壳体。

10.根据权利要求1所述的电气设备，其特征在于，所述电气设备（1）是将来自太阳能面板的DC输入转换成AC输出的逆变器。