CN107611820A - 一种用于箱式变电站和环网柜的除湿系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于箱式变电站和环网柜的除湿系统，包括外壳，外壳通过送气管和进气管与箱变或环网柜内部连通，进气管连接有设置在外壳内部的干燥室，干燥室内设置有盛放有分子筛的干燥剂盒，干燥室通过换气管与外壳外部连通；送气管连接有位于干燥室上方的抽风机，抽风机通过连接管与干燥室的内部连通；进气管上设置有第一阀门，换气管上设置有第二阀门，连接管上设置有第三阀门。本发明利用循环空气，使得环网柜或箱变中的空气的含水量不会由于引入了外部空气而增加，因此大大降低了工作负荷，提高了干燥效率；完成循环干燥后可以通过抽真空除去部分分子筛中的水分，恢复分子筛吸水性能，延长了干燥剂的使用时间，降低了维修次数。

Description

一种用于箱式变电站和环网柜的除湿系统

技术领域

本发明涉及箱变、环网柜的除湿领域，具体涉及一种用于箱式变电站和环网柜的除湿系统。

背景技术

环网柜是一组输配电气设备装在金属或非金属绝缘柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元的电气设备，其核心部分采用负荷开关和熔断器，具有结构简单、体积小、价格低、可提高供电参数和性能以及供电安全等优点。

箱式变电站，又称箱变，是一种把高压开关设备配电变压器、低压开关设备、电能计量设备和无功补偿装置等按一定的接线方案组合在一个或几个箱体内的紧凑型成套配电装置。

目前，环网柜和箱变被广泛地应用在城市住宅小区、高层建筑、大型公共建筑、工厂企业等地区。

由于箱变和环网柜通常设置在户外，在一些潮湿的地区例如我国长江、黄河沿岸，当梅雨季节来临时，空气湿度大，温差大。当潮湿空气进入箱体后，温差效应使得箱体内形成凝露。潮湿空气对箱变和环网柜的正常工作影响很大。

为了解决上述问题，通常为环网柜和箱变配置有除湿系统。传统的除湿系统采用通风设备，将箱体外部的空气经过干燥处理后通入箱体内部，以达到除湿的目的。但是，当位于潮湿地区时，外部的空气比箱体内部的空气湿度更大，不断通入外部空气不仅会增加除湿装置的工作负荷，增加维修、更换干燥剂的次数，而且对箱变和环网柜的除湿效果也不明显。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于箱式变电站和环网柜的除湿系统，以解决现有技术中带有通风设备的除湿系统无法对处于潮湿环境中的箱变或环网柜进行有效除湿，且除湿装置的工作负荷大、维修频率高的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用于箱式变电站和环网柜的除湿系统，包括外壳，所述外壳通过送气管和进气管与箱变或环网柜内部连通，所述进气管连接有设置在外壳内部的干燥室，所述干燥室内设置有盛放有分子筛的干燥剂盒，干燥室通过换气管与外壳外部连通；所述送气管连接有位于干燥室上方的抽风机，所述抽风机通过连接管与干燥室的内部连通；进气管上设置有第一阀门，换气管上设置有第二阀门，连接管上设置有第三阀门。

现有技术中，除湿装置通常采用通风的方式，将外部的空气干燥处理后通入箱变和环网柜的箱体中，并排除箱体内部原本的潮湿空气，从而达到除湿的目的。但是，对于空气潮湿的地区，箱体外部的空气湿度大于箱体内部的空气湿度，除湿装置需要不断地对外部空气进行干燥处理，干燥后的外部空气在干燥完成后即从箱体中排出，没有形成对干燥空气的循环利用，增加了除湿装置的工作负荷以及干燥剂的更换次数，增加了维修频率，但是除湿效果并不好。为了解决上述问题，本发明提供了一种用于箱变或环网柜的除湿系统。该除湿系统利用外壳内部设置的抽风机，使得干燥空气可以循环使用，在每一次循环过后，干燥空气均通过干燥剂盒中的分子筛干燥，除去当前循环所带出的水分。

具体地，本装置设置有外壳，外壳内部设置有干燥室和位于干燥室上的抽风机，干燥室通过连接管连接抽风机进气端，干燥室通过进气管与箱变或环网柜的内部连通，干燥室通过换气管与外壳外部连通，抽风机的排气端连接送气管。干燥室内放置有干燥剂盒，所述干燥剂盒中放置有用于吸收循环空气中的水分的分子筛，分子筛具有很强的吸水性能，能够干燥循环空气，分子筛的初始重量根据所需干燥的环网柜或箱变的体积不同而改变，通常不小于5kg。进气管上设置有第一阀门，换气管上设置有第二阀门，连接管上设置有第三阀门。

使用时，首先开启抽风机、第一阀门和第三阀门，此时没有外部空气进入循环空气中，循环空气在经过分子筛吸收水分后由抽风机通过送气管送入环网柜或箱变的箱体内部，带走内部的部分水分后，循环空气通过进气管进入干燥室中，并再一次由分子筛吸收水分。但是，分子筛的水分吸收能力是会饱和的，因此，在循环结束后，关闭抽风机、第一阀门和第三阀门，将换气管接入外部设置的额外的抽风机或真空泵，对干燥室内抽真空，低气压中水的沸点会降低，部分水会由液态变为气态，并被外部抽风机或真空泵吸出干燥室，使得分子筛部分恢复吸水能力。完成抽真空后，将换气管连接外部大气压，通过换气管向干燥室内通入少量的外部空气，保持干燥室内气压等于大气压即可。本领域技术人员应当理解，干燥室内的气压可以通过压力表等设备获取。

通过上述设置，循环空气在每一次循环后均能将部分水分带入干燥室中，该部分水分可以被分子筛吸收，循环空气使得环网柜或箱变中的空气的含水量不会由于引入了外部空气而增加，因此大大降低了本发明的工作负荷，提高了干燥效率。另外，由于使用分子筛，分子筛可以吸收循环空气中的水分，完成循环干燥后可以通过抽真空除去部分分子筛中的水分，恢复分子筛的吸水性能，延长了干燥剂的使用时间，降低了本发明的维修次数。

作为本发明的改进方案，干燥室上设置有加热装置。加热装置可以设置在干燥室的任意位置，用于对干燥室内部的空气进行加热。当处于空气循环状态时，加热装置可以加热循环空气，升温后的循环空气进入环网柜或箱变中能够提高环网柜或箱变中的温度，有利于凝露的挥发，加快干燥过程。但是，由于分子筛在100℃以上时的吸水效果大大降低，同时，考虑到高温对环网柜或箱变中电子元件的损坏，因此，在空气循环状态中，加热温度不超过40℃。当处于抽真空状态时，通常会加热至200-300℃，一方面高温时分子筛的吸水性能极具下降，另一方面，此时水几乎全是气态，因此，能够达到很好地去水效果。通过上述设置，能够加快干燥过程，同时延长抽真空的间隔时间，进一步提升除湿效果。

作为本发明的另一个改进方案，干燥室内设置有称重托盘，所述称重托盘上设置有称重传感器。称重托盘放置在干燥剂盒下方用于称量出干燥剂盒以及其中放置的分子筛的总重量。由于干燥剂盒的重量不变，因此称重托盘所称量出的重量变化主要来自于分子筛中的水分。称重托盘可以采用现有技术中带有重量显示功能的称重托盘，称重托盘设置有称重传感器用于采集重量信息。根据显示的重量能够判断出当前分子筛的吸水情况，在空气循环时，使用者能够了解到目前分子筛是否处于饱和状态，即重量持续增加，或基本不变。在抽真空时，能够根据重量信息判断出分子筛中的水分是否基本抽干，即重量持续减少，或基本不变。综上，通过掌握分子筛的重量信息，使用者能够更加清晰地掌握目前分子筛的吸水状态。

由于环境等因素，例如酸雨的影响，外部空气中可能包含酸性气体，酸性气体会腐蚀本装置内部、环网柜或箱变的箱体内部的零部件。为了解决该问题，本发明的部分实施例中还包括隔网，所述隔网将干燥室分隔为上、下两部分，其中，干燥剂盒位于隔网下方，隔网上放置有碱性固体颗粒。优选地，隔网上放置有棉花层，碱性固体颗粒放置在棉花层上，避免部分碱性固体颗粒落至隔网下方的称重托盘上。通过上述设置，外部空气在进入干燥室，经过分子筛干燥后即被抽风机抽至隔网上方，外部空气中的酸性气体与碱性固体颗粒发生反应，减小酸性气体对各零部件的腐蚀作用。同时，循环空气中的酸性气体也会随着每次与碱性固体颗粒反应而逐渐减少，延长了本装置、环网柜、箱变的使用寿命。

进一步地，还包括控制器、温度传感器和压力传感器，所述控制器同加热装置、称重传感器、温度传感器、压力传感器、第一阀门、第二阀门和第三阀门连接；其中，

称重传感器用于采集干燥剂盒中的分子筛的重量信息，并将重量信息发送给控制器；

温度传感器用于采集干燥室的温度信息，并将温度信息发送给控制器；

压力传感器用于采集干燥室的压力信息，并将压力信息发送给控制器；

根据接收到的温度信息、重量信息、压力信息，控制器对加热装置、第一阀门、第二阀门、第三阀门的开启和关闭进行控制。

通过上述设置，本装置实现智能化控制。控制器可以设置在外壳外部，也可以设置在外壳内的干燥室外部。控制器既可以设置为每隔一段时间自动开启抽风机、第一阀门和第三阀门，以实现内部空气的循环，也可以连接环网柜或箱变内部的湿度监控模块，以对环网柜或箱变内部的湿度进行监测，当湿度高于某一设定值时，开启抽风机、第一阀门和第三阀门实现内部空气循环。循环结束后，控制器控制抽风机、第一阀门和第三阀门关闭，开启第二阀门，使用者将换气管接入真空泵或外部抽风机以实现抽真空的操作。同时，控制器连接加热装置、称重传感器、温度传感器、压力传感器。根据称重传感器传来的重量信息，控制器能够判断当前分子筛是否处于饱和状态，若处于饱和状态，则停止内部循环，提示使用者准备抽真空操作；若处于不饱和状态，则继续维持内部循环，直到收到外部停止的命令。在抽真空状态时，控制器可以通过比对当前采集的重量信息和存储在控制器的分子筛重量信息以判断当前分子筛中是否含有水分，若包含的水分小于预设值，则提示应停止抽真空状态；若包含的水分大于预设值，则持续抽真空，直到接收到外部停止命令时停止。温度传感器可以设置在干燥室内部，温度传感器用于采集干燥室的温度信息，并根据温度信息控制加热装置，从而控制循环空气的温度或者抽真空状态时干燥室内的温度。压力传感器可以设置在换热管上，也可以设置在干燥室内，压力传感器用于采集干燥室的压力信息，判断抽真空状态时干燥室中的真空度。通过上述设置，控制器能够接收到干燥剂盒及其内部分子筛的重量信息、干燥室的温度信息、干燥室的压力信息，对上述信息处理后通过控制第一阀门、第二阀门、第三阀门和加热装置，实现本装置的智能化，不仅提高了除湿效率，还节省了部分人力。

进一步地，所述分子筛为5A分子筛。5A分子筛拥有很强的吸水性能。

进一步地，所述加热装置采用硅胶加热带。

进一步地，所述碱性固体颗粒为氢氧化钠固体颗粒。

进一步地，所述送气管上设置有至少两根送气支管，所述送气支管与箱变或环网柜的内部连通。多根送气支管使得进入环网柜或箱变内部的循环空气更加均匀地与环网柜或箱变内部的零部件接触，进一步提升除湿效果。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明中，循环空气每次循环后均能将部分水分带入干燥室中，该部分水分可以被分子筛吸收，循环空气使得环网柜或箱变中的空气的含水量不会由于引入了外部空气而增加，因此大大降低了本发明的工作负荷，提高了干燥效率；另外，分子筛可以吸收循环空气中的水分，完成循环干燥后可以通过抽真空除去部分分子筛中的水分，恢复分子筛的吸水性能，延长了干燥剂的使用时间，降低了本发明的维修次数；

2、本发明设置有控制器，控制器同加热装置、称重传感器、温度传感器、压力传感器、第一阀门、第二阀门和第三阀门连接，使得本发明能够实现智能化除湿，不仅提高了除湿效率，还节省了部分人力；

3、本发明通过设置称重托盘，能够判断出当前分子筛的吸水情况，在空气循环时，使用者能够了解到目前分子筛是否处于饱和状态；在抽真空时，能够根据重量信息判断出分子筛中的水分是否基本抽干；

4、本发明通过设置加热装置能够加快干燥过程，同时延长抽真空的间隔时间，进一步提升除湿效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明具体实施例的结构示意图；

图2为本发明具体实施例的原理框图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-外壳，2-抽风机，3-送气管，4-进气管，5-干燥室，6-称重托盘，7-干燥剂盒，8-加热装置，9-换气管，10-连接管，11-隔网，12-控制器，13-称重传感器，14-温度传感器，15-压力传感器，16-第一阀门，17-第二阀门，18-第三阀门。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1所示的一种用于箱式变电站和环网柜的除湿系统，包括外壳1，外壳1通过送气管3和进气管4与箱变或环网柜内部连通，进气管4连接有设置在外壳1内部的干燥室5，干燥室5内设置有盛放有分子筛的干燥剂盒7，干燥室5通过换气管9与外壳1外部连通；送气管3连接有位于干燥室5上方的抽风机2，抽风机2通过连接管10与干燥室5的内部连通；进气管4上设置有第一阀门16，换气管9上设置有第二阀门17，连接管10上设置有第三阀门18；干燥室5上设置有加热装置8；干燥室5内设置有称重托盘6，称重托盘6上设置有称重传感器13；还包括隔网11，所述隔网11将干燥室5分隔为上、下两部分，其中，干燥剂盒7位于隔网11下方，隔网11上放置有碱性固体颗粒。

在部分实施例中，加热装置8采用硅胶加热带。

在部分实施例中，碱性固体颗粒为氢氧化钠固体颗粒。

在部分实施例中，送气管3上设置有至少两根送气支管，所述送气支管与箱变或环网柜的内部连通。

在干燥剂盒中放入5kg分子筛，利用加热装置8将干燥室5的温度升至40℃。开启抽风机2、第一阀门16和第三阀门18，此时没有外部空气进入干燥室5中，内部空气开始循环。循环空气在经过分子筛吸收水分、碱性固体颗粒吸收酸性气体后由抽风机2通过送气管3送入环网柜或箱变的箱体内部，带走内部的部分水分后，循环空气通过进气管进入干燥室5中，并再一次由分子筛吸收水分。称重托盘6显示的重量不断增加，当称重托盘6所显示的重量不再增加，或增速十分缓慢时，说明分子筛的吸水能力饱和。此时结束内部空气循环状态，开始抽真空状态。具体地，关闭第一阀门16、第三阀门18，关闭抽风机2，将换气管9接入真空泵，开启第二阀门17，控制加热装置8，将干燥室5的温度升至200℃，随着真空度的不断提高，分子筛中的水分挥发并被抽出干燥室5，称重托盘6显示重量不断降低，当称重托盘6所显示的重量不再降低，或降低的速度减缓时，说明分子筛的吸水能力恢复。此时关闭第二阀门12，将换热管9连接大气压，待干燥室内温度降至40℃后，通入大气，使得干燥室5内部的气压几乎等于大气压。重复上述步骤以降低环网柜或箱变的湿度。

实施例2：

如图1和图2所示，在实施例1的基础上，还包括控制器12、温度传感器14和压力传感器15，控制器12同加热装置8、称重传感器13、温度传感器14、压力传感器15、第一阀门16、第二阀门17和第三阀门18连接；其中，

称重传感器13用于采集干燥剂盒7中的分子筛的重量信息，并将重量信息发送给控制器12；

温度传感器14用于采集干燥室5的温度信息，并将温度信息发送给控制器12；

压力传感器15用于采集干燥室5的压力信息，并将压力信息发送给控制器12；

根据接收到的温度信息、重量信息、压力信息，控制器12对加热装置8、第一阀门16、第二阀门17、第三阀门18的开启和关闭进行控制。

通过上述设置，使得本装置能够实现智能化除湿，提升了除湿效果，节省了部分人力，具有广泛地应用价值

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于箱式变电站和环网柜的除湿系统，包括外壳(1)，所述外壳(1)通过送气管(3)和进气管(4)与箱变或环网柜内部连通，其特征在于，所述进气管(4)连接有设置在外壳(1)内部的干燥室(5)，所述干燥室(5)内设置有盛放有分子筛的干燥剂盒(7)，干燥室(5)通过换气管(9)与外壳(1)外部连通；所述送气管(3)连接有位于干燥室(5)上方的抽风机(2)，所述抽风机(2)通过连接管(10)与干燥室(5)的内部连通；进气管(4)上设置有第一阀门(16)，换气管(9)上设置有第二阀门(17)，连接管(10)上设置有第三阀门(18)。

2.根据权利要求1所述的一种用于箱式变电站和环网柜的除湿系统，其特征在于，干燥室(5)上设置有加热装置(8)。

3.根据权利要求2所述的一种用于箱式变电站和环网柜的除湿系统，其特征在于，所述干燥室(5)内设置有称重托盘(6)，所述称重托盘(6)上设置有称重传感器(13)。

4.根据权利要求3所述的一种用于箱式变电站和环网柜的除湿系统，其特征在于，还包括隔网(11)，所述隔网(11)将干燥室(5)分隔为上、下两部分，其中，干燥剂盒(7)位于隔网(11)下方，隔网(11)上放置有碱性固体颗粒。

5.根据权利要求4所述的一种用于箱式变电站和环网柜的除湿系统，其特征在于，还包括控制器(12)、温度传感器(14)和压力传感器(15)，所述控制器(12)同加热装置(8)、称重传感器(13)、温度传感器(14)、压力传感器(15)、第一阀门(16)、第二阀门(17)和第三阀门(18)连接；其中，

称重传感器(13)用于采集干燥剂盒(7)中的分子筛的重量信息，并将重量信息发送给控制器(12)；

温度传感器(14)用于采集干燥室(5)的温度信息，并将温度信息发送给控制器(12)；

压力传感器(15)用于采集干燥室(5)的压力信息，并将压力信息发送给控制器(12)；

根据接收到的温度信息、重量信息、压力信息，控制器(12)对加热装置(8)、第一阀门(16)、第二阀门(17)、第三阀门(18)的开启和关闭进行控制。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种用于箱式变电站和环网柜的除湿系统，其特征在于，所述分子筛为5A分子筛。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的一种用于箱式变电站和环网柜的除湿系统，其特征在于，所述加热装置(8)采用硅胶加热带。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的一种用于箱式变电站和环网柜的除湿系统，其特征在于，所述碱性固体颗粒为氢氧化钠固体颗粒。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的一种用于箱式变电站和环网柜的除湿系统，其特征在于，所述送气管(3)上设置有至少两根送气支管，所述送气支管与箱变或环网柜的内部连通。