CN105896326A - 一种城区配网屏柜防凝露装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种城区配网屏柜防凝露装置及其工作方法，属于配电设备技术领域，一种城区配网屏柜防凝露装置，包括装置本体，在装置本体内设有至少一个冷凝通道，通道内设有推杆，推杆一端设有推头，推杆另一端与电机相连，冷凝通道的内腔外部设有半导体制冷温差片，半导体制冷温差片的制冷面与冷凝通道的内腔表面相连，半导体制冷温差片与外部电源相连。对半导体制冷温差片通电后，使与制冷面临近的冷凝通道的内腔表面温度降低，根据湿热空气遇冷会凝露的原理，此时环境中的湿热空气会在冷凝通道内壁上形成凝露，由电机驱动推杆带动推头对凝露进行收集，将湿热空气凝结成水排出柜体外，以降低环境相对湿度，真正保持电柜内部干燥。

Description

一种城区配网屏柜防凝露装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种城区配网屏柜防凝露装置及其工作方法，属于配电设备技术领域。

背景技术

本发明涉及城区配网屏柜内部环境主要包含除湿控制，预防配网屏柜内部凝露形成。

城区配网屏柜主要包括10kV环网柜、电缆分支箱、开闭所与配电室等内的高压开关柜以及配电自动化装置柜，屏柜内空间紧凑，包含一次开关设备、二次控制回路系统以及配电自动化终端装置模块。

配网屏柜内部产生凝露引起事故，一般发生在以下几种情况：

①地区湿度高，气候温度变化大，开关柜底部潮湿，有的电缆沟甚至有积水；

②有的开关柜在地下室，湿度高，柜体内温度特别是接近地面的温度低于环境温度；

③有的设备处于暂时停运状态，电柜内小环境温度就比周围环境温度低，在其表面就极易形成结露，在这种情况下，一旦送电投运，事故就随之发生。

中国专利文件201520666824.2(公告号CN204947375U)，公开了可除湿配电箱，包括一个配电柜本体，所述的配电柜本体的左右两侧和底侧的侧面板底部设置有若干个透孔，所述的配电柜本体的外侧的侧面板的底部设置有一个翻开的面板，所述的面板上有拉手，所述的配电柜本体的下底空腔上设置有若干个横档，所述的横档上设置有若干个白炽灯，所述的白炽灯的开关设置在所述的面板上；该装置需要白炽灯的烘烤与通风口配合除湿，效率较低，也不适于对现有配网屏柜的改进，不利于推广。

中国专利文件201520999710.X(公告号CN205248661U)，公开了一种可散热除湿的配电柜，底座内部为中空腔体，在中空腔体的右侧底端设有与进水口连接的进水管道，在中空腔体中设有消音棉，中空腔体的顶端均匀布置有通气孔；在配电柜体的两侧壁顶部位置分别设有排气窗口，其中一个排气窗口中设有排湿风扇，另一个排气窗口中设有海绵块；所述的底座上设有湿度控制器，所述的湿度控制器通过连接线控制器连接，控制器通过连接线与控制阀连接，通过在配电柜体下面设置可以储水的中空腔体，通过通气降低配电柜体的温度，通过设置在配电柜体两侧的除湿风扇和海绵块将配电柜体中多余的湿气排除掉，但除湿效率较低，装置复杂，对配电柜的改动较大，湿气仍大多数停留在配电柜内。

目前配电网领域主要采用1.增强屏柜内外空气流通、2.加强屏柜底部封堵以及3.采用电加热的方式防止凝露产生。通过在屏柜两侧开孔方式增强空气流通，减少温差方式效果较差，需对运行设备进行改造，可行性不高；采用加强屏柜底部封堵的方式除湿效果较好但是胶泥易干裂变形，施工复杂，对已建成运行设备改动较大；采用加热除湿原理主要为温度较高情况下能容纳更多的水汽，但是湿气还留在柜体内，如果外部环境大幅降温，湿气还是会析出形成凝露。

因此研发一种有效防治凝露的配网屏柜装置具有十分重要的意义和推广价值。

发明内容

配网屏柜在设备运行和检修中，易受到潮气的侵蚀，当空气湿度较大时，屏柜内潮湿凝露积水，柜内的设备如母线、断路器、电流互感器、电压互感器、避雷器、电缆终端等设备会逐渐锈蚀，严重时还会引起设备绝缘击穿、相间短路、设备误动和拒动等现象。此外还易导致二次控制回路对地绝缘下降，严重者绝缘电阻下降到零，从而形成直流正电源或负电源接地。如果造成直流接地，有可能引起直流保险熔断，保护拒动或误动，严重威胁电网安全运行。对于配电自动化终端装置，凝露潮湿严重影响终端装置接线端子，致使终端装置不能向主站正确反映现场设备运行状况同时不能正确传达主站下发的各种命令，严重影响配电自动化遥控成功率以及终端在线率。

针对现有技术的不足，本发明提供一种城区配网屏柜防凝露装置。

本发明还提供了利用上述装置的工作方法。

本发明的技术方案如下：

一种城区配网屏柜防凝露装置，包括装置本体，在装置本体内设有至少一个冷凝通道，通道内设有推杆，推杆一端设有推头，推杆另一端与电机相连，冷凝通道的内腔外部设有半导体制冷温差片，半导体制冷温差片的制冷面与冷凝通道的内腔表面相连，半导体制冷温差片与外部电源相连。对半导体制冷温差片通电后，半导体制冷温差片产生制冷效果，制冷面制冷，与制冷面临近的冷凝通道的内腔表面温度降低，根据湿热空气遇冷会凝露的原理，此时环境中的湿热空气会在冷凝通道内壁上形成凝露，由电机驱动推杆带动推头对凝露进行收集。将湿热空气凝结成水排出柜体外，以降低环境相对湿度。

根据本发明优选的，电机与推杆之间设有转盘，电极通过转轴与转盘相连。电机转动带动转盘旋转，从而使推杆上下往复运动。

根据本发明优选的，所述装置本体为防火绝缘材料制成的装置本体。防火绝缘材料可为现有技术中常用的石棉。

根据本发明优选的，所述冷凝通道底部设有海绵。海绵用于临时存储、快速吸收凝露，推杆推动推头向下，挤压海绵，将水分挤出。

根据本发明优选的，冷凝通道底端设有集水管道。冷凝通道中产生、收集的凝露可由冷凝通道进入集水管道。

进一步优选的，集水管道与外部下水管道相连。方便将凝露及时排走。

进一步优选的，集水管道管道设有单向阀。避免下水管道反味及爬虫。

进一步优选的，集水管道底部设有微型真空泵。

根据本发明优选的，推头外部设有橡胶层。利用橡胶层的弹性可使推头与冷凝通道紧密配合，既有效收集凝露，同时可以避免损伤冷凝通道，延长使用寿命。

根据本发明优选的，所述城区配网屏柜防凝露装置还包括控制器，控制器为单片机，控制器与电机和半导体制冷温差片相连。增加控制器，可以通过对单片机编程，设定启动半导体制冷温差片的条件和周期，以及启动电机的条件，增强人为控制效果。

一种利用上述城区配网屏柜防凝露装置的工作方法，包括步骤如下：

(1)对半导体制冷温差片通电，使冷凝通道内腔表面温度降低，配网屏柜内潮湿空气，将在冷凝面不断快速产生凝露；

(2)打开电机，使电机驱动推杆在冷凝通道里往复移动，推杆带动推头将冷凝通道的内腔表面凝结的凝露收集至冷凝通道一端，进而排出装置外。

优选的，还包括步骤(3)，为防止集水管道中有残留水分，开启微型真空泵，使微型真空泵间断工作，将残留水珠抽入外部下水管道。

装置电源采用PT交流220V，直接由PT二次电源端子接线，接线端子L/N接AC220V电源，接线方便；装置功率小，不需增加PT容量，实用经济。

装置启动采用手动、自动相结合的控制方式，既可实现智能化控制又可根据现场实际情况实现人工强制除湿，方式灵活。集水管中间需保持顺直，不得缠绕，以利于排水。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明利用湿热空气遇冷会凝露的原理，使环境中的湿热空气在冷凝通道内壁上形成凝露，由电机驱动推杆带动推头对凝露进行收集，将湿热空气凝结成水排出柜体外，以降低环境相对湿度。此时，即使外部环境大幅降温时，由于屏柜内水分非常少，也不会再产生凝露，真正保持电柜内部干燥。

(2)本发明的技术方案不仅可以有效减少环境相对湿度，且无需持续运行，电能消耗少，绿色环保。

(3)本发明装置为温差片制冷原理，不影响周围线缆的正常运行，成功避免了因配网屏柜潮湿带来的一系列安全隐患问题，对保证人身安全及配电网的安全稳定运行有着重要的意义。

(4)本发明装置的研究应用有效提高了配网设备的健康水平，保证了配网设备有真正适宜的运行环境，有利于保护电力设备，减少停电时间，保证供电持续性，增加售电量，提高企业经济效益。

(5)本发明装置的研究应用有效防止了配网设备及配电自动化装置因凝露潮湿锈蚀问题，大大减少了配电自动化装置误发信号，配网二次系统直流接地等情况，减少了维护人员的工作量，提高了配电自动化遥控成功率和终端在线率水平，提高了工作效率，节省了人力和时间成本。

附图说明

图1为本发明城区配网屏柜防凝露装置主视结构示意图；

其中：1、电机，2、装置本体，3、冷凝通道，4、推杆，5、推头，6、转盘，7、转轴，8、海绵，9、集水管道，10、外部下水管道，11、微型真空泵。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。

如图1所示。

实施例1：

一种城区配网屏柜防凝露装置，包括装置本体，在装置本体内设有三个冷凝通道，通道内设有推杆，推杆一端设有推头，推杆另一端与电机相连，冷凝通道的内腔外部设有半导体制冷温差片，半导体制冷温差片的制冷面与冷凝通道的内腔表面相连，半导体制冷温差片与外部电源相连。对半导体制冷温差片通电后，半导体制冷温差片产生制冷效果，制冷面制冷，与制冷面临近的冷凝通道的内腔表面温度降低，根据湿热空气遇冷会凝露的原理，此时环境中的湿热空气会在冷凝通道内壁上形成凝露，由电机驱动推杆带动推头对凝露进行收集。将湿热空气凝结成水排出柜体外，以降低环境相对湿度。装置本体为防火绝缘材料制成的装置本体。防火绝缘材料为现有技术中常用的石棉。

实施例2：

一种城区配网屏柜防凝露装置，其结构如实施例1所述，区别在于，电机与推杆之间设有转盘，电极通过转轴与转盘相连。电机转动带动转盘旋转，从而使推杆上下往复运动。

实施例3：

一种城区配网屏柜防凝露装置，其结构如实施例1所述，区别在于，冷凝通道底部设有海绵。海绵用于临时存储、快速吸收凝露，推杆推动推头向下，挤压海绵，将水分挤出。

实施例4：

一种城区配网屏柜防凝露装置，其结构如实施例2所述，区别在于，冷凝通道底端设有集水管道。集水管道与外部下水管道相连。方便将凝露及时排走。冷凝通道中产生、收集的凝露可由冷凝通道进入集水管道，再经由外部下水管道排出。

实施例5：

一种城区配网屏柜防凝露装置，其结构如实施例4所述，区别在于，集水管道管道设有单向阀。避免下水管道反味及爬虫。

实施例6：

一种城区配网屏柜防凝露装置，其结构如实施例4所述，区别在于，集水管道底部设有微型真空泵。

实施例7：

一种城区配网屏柜防凝露装置，其结构如实施例1所述，区别在于，推头外部设有橡胶层。利用橡胶层的弹性可使推头与冷凝通道紧密配合，既有效收集凝露，同时可以避免损伤冷凝通道，延长使用寿命。

实施例8：

一种城区配网屏柜防凝露装置，其结构如实施例1所述，区别在于，所述城区配网屏柜防凝露装置还包括控制器，控制器为单片机，控制器与电机和半导体制冷温差片相连。增加控制器，可以通过对单片机编程，设定启动半导体制冷温差片的条件和周期，以及启动电机的条件，增强人为控制效果。

实施例9：

一种利用实施例6所述城区配网屏柜防凝露装置的工作方法，包括步骤如下：

(1)对半导体制冷温差片通电，使冷凝通道内腔表面温度降低，配网屏柜内潮湿空气，将在冷凝面不断快速产生凝露；

(2)打开电机，使电机带动转盘，转盘驱动推杆在冷凝通道里往复移动，推杆带动推头将冷凝通道的内腔表面凝结的凝露收集至冷凝通道一端；

(3)为防止集水管道中有残留水分，开启微型真空泵，使微型真空泵将间断工作，将残留水珠抽入外部下水管道。

Claims (10)

1.一种城区配网屏柜防凝露装置，其特征在于，包括装置本体，在装置本体内设有至少一个冷凝通道，通道内设有推杆，推杆一端设有推头，推杆另一端与电机相连，冷凝通道的内腔外部设有半导体制冷温差片，半导体制冷温差片的制冷面与冷凝通道的内腔表面相连，半导体制冷温差片与外部电源相连。

2.根据权利要求1所述的城区配网屏柜防凝露装置，其特征在于，电机与推杆之间设有转盘，电极通过转轴与转盘相连。

3.根据权利要求1所述的城区配网屏柜防凝露装置，其特征在于，所述装置本体为防火绝缘材料制成的装置本体。

4.根据权利要求1所述的城区配网屏柜防凝露装置，其特征在于，冷凝通道底部设有海绵。

5.根据权利要求1所述的城区配网屏柜防凝露装置，其特征在于，冷凝通道底端设有集水管道；优选的，集水管道与外部下水管道相连。

6.根据权利要求5所述的城区配网屏柜防凝露装置，其特征在于，集水管道管道设有单向阀。

7.根据权利要求5所述的城区配网屏柜防凝露装置，其特征在于，集水管道底部设有微型真空泵。

8.根据权利要求1所述的城区配网屏柜防凝露装置，其特征在于，推头外部设有橡胶层。

9.根据权利要求1所述的城区配网屏柜防凝露装置，其特征在于，所述城区配网屏柜防凝露装置还包括控制器，控制器为单片机，控制器与电机和半导体制冷温差片相连。

10.一种利用权利要求1-9任意一项权利要求所述的城区配网屏柜防凝露装置工作方法，包括步骤如下：

(1)对半导体制冷温差片通电，使冷凝通道内腔表面温度降低；

(2)打开电机，使电机驱动推杆在冷凝通道里往复移动，推杆带动推头将冷凝通道的内腔表面凝结的凝露收集至冷凝通道一端，进而排出装置外；

优选的，还包括步骤(3)，开启微型真空泵，将残留水珠抽入外部下水管道。