CN108183459A - 一种用于电缆沟的换气通风控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明一种用于电缆沟的换气通风控制系统，包括电缆沟和通风模块，所述通风模块括通风箱体、进风口Ⅰ、出风口、进气风扇Ⅰ、排气风扇，还包括中间模块、循环转换模块和电力控制模块，所述通风模块、中间模块、循环转换模块分别与所述电力控制模块连接；本发明设计新颖、结构紧凑、整体方便高效，对电缆沟换气通风的性能更优，该控制系统更趋于自动化和智能化，控制精准，不仅能实现冷热交换对流，还能对通风量进行控制；另外，可以利用风能发电对空气进行循环转换，大大节省了成本，实现了资源合理利用，同时保证了电缆的输电效率，整体稳定性好，安全性能高。

Description

一种用于电缆沟的换气通风控制系统

技术领域

本发明涉及电力领域，更具体地说，涉及一种用于电缆沟的换气通风控制系统。

背景技术

电缆沟是用以敷设和更换电力或电讯电缆设施的地下管道，也是被敷设电缆设施的围护结构，有矩形、圆形、拱形等管道结构形式。

发电厂、变电站中的电缆沟布置型式与现场设备及地形条件有关，但无论是室内还是室外电缆沟，一般都具有如下特点：

其一，电缆沟为有盖板的沟道，敷设和维修电缆时都必须揭开盖板，很繁琐、不方便，沟内还容易淤积赃物、积水，但因土建施工简单、造价低，常在变电站和中小型电厂中采用；

其二，室外配电装置区一般都设有巡视道路，以便工作人员巡视电气设备，许多厂站通常将电缆沟盖板兼作部分巡视及操作小道；

其三，电缆沟内安装有电缆支架，电缆支架通常由金属材料做成，通过焊接或用螺丝固定在沟壁上，电缆由支架托住，与沟底保持着一定的距离；电缆沟中的电缆通常会采取防火措施，包括涂刷防火涂料、封堵隔离等；

其四，电缆沟在进入建筑物处，建筑物包括控制室和开关室，设有封堵隔墙，以防止电缆着火时烟火向室内蔓延扩散；此外，还可防止小动物进入室内。

众所周知，电缆沟是变电站电缆的走廊。如果把电缆比喻成血管，那么电缆沟就是人体的肌肉组织，电缆沟是变电站重要的设施。为了防火、防小动物进入电缆沟破坏电力电缆，变电站的电缆沟一般设计为水泥盖板封闭式结构。由于通风条件差、负荷高等原因电缆沟内温度过高，经过测量夏季电缆沟平均温度达到45℃，大大缩减了沟内电缆的使用寿命。

电力电缆沟道主要用于放置电力电缆线路，目前电力电缆沟道主要采取回填细沙或采用电缆支架设计。然而，现有技术中的电缆沟主要有以下几个缺点：

其一，现有的电缆沟换气通风系统管理控制度低、智能化和自动化程度低、调节和适应能力差；

其二，现有的电缆沟管理系统用于散热时需要大量冷气资源，但是排出量大，不能循环利用废气，成本高；

其三，电力电缆沟道回填细沙，不利于运行部门巡视检修，而且运行过程中电缆散热较差；

其四，电力电缆沟道采用电缆支架时，电缆沟散热较差，由于空气不对流，电缆发热严重，降低电缆运行寿命；

其五，限于占地问题，城市中电力电缆沟道无法修建通风亭等高于地面的建筑。

发明内容

有鉴于此，为解决上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于电缆沟的换气通风控制系统，设计新颖、结构紧凑、整体方便高效，对电缆沟换气通风的性能更优，该控制系统更趋于自动化和智能化，控制精准，不仅能实现冷热交换对流，还能对通风量进行控制；另外，可以利用风能发电对空气进行循环转换，大大节省了成本，实现了资源合理利用，同时保证了电缆的输电效率，整体稳定性好，安全性能高。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种用于电缆沟的换气通风控制系统，包括电缆沟和通风模块，所述通风模块括通风箱体、进风口Ⅰ、出风口、进气风扇Ⅰ、排气风扇，所述通风箱体连通设置在电缆沟上方，所述进风口Ⅰ和进气风扇Ⅰ设置在通风箱体一侧的下端，所述出风口和排气风扇设置在通风箱体相对一侧的上端；还包括中间模块、循环转换模块和电力控制模块，所述通风模块、中间模块、循环转换模块分别与所述电力控制模块连接；

所述中间模块设置在所述电缆沟和通风模块之间，所述中间模块从上至下依次包括通风架、伸缩挡板、通风网和对称的支撑杆，所述通风架上下相对设置有半导体制冷片组和无叶风扇，所述支撑杆通过转动轴可绕支撑杆的固定端做90°旋转，所述支撑杆上设有至少两个凹槽，所述凹槽的槽宽大于所述通风网网丝的宽度；

所述循环转换模块一侧的上端与所述通风模块的出风口相连通，所述循环转换模块相对一侧的下端设置进风口Ⅱ，所述循环转换模块包括依次连接的风轮组件单元、增速机单元、风力发电机单元和蓄电池组单元，所述蓄电池组单元分别与所述半导体制冷片组、无叶风扇、进气风扇Ⅰ、排气风扇电连接；

所述电力控制模块包括PLC控制单元、数据处理单元和数据采集单元，所述数据采集单元包括设置在电缆沟内的温度传感器和湿度传感器、设置在循环转换模块内的风量检测仪，所述数据采集单元与数据处理单元连接，所述数据采集单元、数据处理单元分别与所述PLC控制单元连接。

进一步的，所述进风口Ⅱ处设置进气风扇Ⅱ，所述进气风扇Ⅱ与所述蓄电池组单元电连接。

进一步的，所述进风口Ⅰ、出风口、进风口Ⅱ分别与所述PLC控制单元连接。

进一步的，所述进气风扇Ⅰ、排气风扇、进气风扇Ⅱ分别与所述PLC控制单元连接。

进一步的，所述伸缩挡板、支撑杆、转动轴、半导体制冷片组、无叶风扇分别与所述PLC控制单元连接。

进一步的，所述风轮组件单元、增速机单元、风力发电机单元、蓄电池组单元分别与所述PLC控制单元连接。

进一步的，所述温度传感器、湿度传感器、风量检测仪分别与所述PLC控制单元连接。

进一步的，所述通风架的上表面间隔设置若干所述半导体制冷片组，位于所述通风架的下表面在对应所述半导体制冷片组的位置固设有若干所述无叶风扇，所述半导体制冷片组的冷端朝下、热端朝上，所述无叶风扇的吸风结构朝向电缆沟设置。

本发明的有益效果是：

一种用于电缆沟的换气通风控制系统，设计新颖、结构紧凑、整体方便高效，对电缆沟换气通风的性能更优，该控制系统更趋于自动化和智能化，控制精准，不仅能实现冷热交换对流，还能对通风量进行控制；另外，可以利用风能发电对空气进行循环转换，大大节省了成本，实现了资源合理利用，同时保证了电缆的输电效率，整体稳定性好，安全性能高。具体有以下优点：

1、本发明的中间模块创新突出，中间模块设置在电缆沟和通风模块之间，给冷热空气对流提供了足够的交换空间，使得进去电缆沟的冷气更加均匀全面；中间模块从上至下依次包括通风架、伸缩挡板、通风网和对称的支撑杆，通风架上下相对设置有半导体制冷片组和无叶风扇，一方面，半导体制冷片组用于转换冷空气并使得冷空气朝着电缆沟向下下降，另一方面，无叶风扇起到辅助作用，进一步的对下方的电缆沟进行全面的冷却散热；支撑杆通过转动轴可绕支撑杆的固定端做90°旋转，能够很好地控制通风量，合理有效地节省资源；

2、本发明的循环转换模块一侧的上端与通风模块的出风口相连通，循环转换模块包括依次连接的风轮组件单元、增速机单元、风力发电机单元和蓄电池组单元，利用风能发电对空气进行循环转换；循环转换模块相对一侧的下端设置进风口Ⅱ，当通风模块交换出来的热空气不足以循环转换模块利用时，主控制模块将控制并开启进风口Ⅱ和进气风扇Ⅱ，进而更好地实现风能发电，大大节省了成本，不仅达到了通风散热的效果，还实现了资源合理利用，同时保证了电缆的输电效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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发明的一些实施例，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。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的原理框图；

图中标记：1、通风模块，2、通风箱体，3、进风口Ⅰ，4、出风口，5、进气风扇Ⅰ，6、排气风扇，7、中间模块，8、循环转换模块，9、电力控制模块，901、PLC控制单元，902、数据处理单元，903、数据采集单元，10、通风架，11、伸缩挡板，12、通风网，13、支撑杆，14、半导体制冷片组，15、无叶风扇，16、转动轴，17、固定端，18、凹槽，19、进风口Ⅱ，20、风轮组件单元，21、增速机单元，22、风力发电机单元，23、蓄电池组单元，24、温度传感器，25、湿度传感器，26、风量检测仪，27、进气风扇Ⅱ。

具体实施方式

下面结合附图给出具体实施例，对本发明的技术方案作进一步清楚、完整、详细地说明。本实施例是以本发明技术方案为前提的最佳实施例，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1-2所示，一种用于电缆沟的换气通风控制系统，包括电缆沟和通风模块1，所述通风模块1包括通风箱体2、进风口Ⅰ3、出风口4、进气风扇Ⅰ5、排气风扇6，所述通风箱体2连通设置在电缆沟上方，所述进风口Ⅰ3和进气风扇Ⅰ5设置在通风箱体2一侧的下端，所述出风口4和排气风扇6设置在通风箱体2相对一侧的上端；还包括中间模块7、循环转换模块8和电力控制模块9，所述通风模块2、中间模块7、循环转换模块8分别与所述电力控制模块9连接；

本发明的中间模块7创新突出，中间模块7设置在所述电缆沟和通风模块2之间，给冷热空气对流提供了足够的交换空间，使得进去电缆沟的冷气更加均匀全面；所述中间模块7从上至下依次包括通风架10、伸缩挡板11、通风网12和对称的支撑杆13，所述通风架10上下相对设置有半导体制冷片组14和无叶风扇15，一方面，半导体制冷片组14用于转换冷空气并使得冷空气朝着电缆沟向下下降，另一方面，无叶风扇15起到辅助作用，进一步的对下方的电缆沟进行全面的冷却散热；所述支撑杆13通过转动轴16可绕支撑杆13的固定端17做90°旋转，所述支撑杆13上设有至少两个凹槽18，所述凹槽18的槽宽大于所述通风网12网丝的宽度，该结构能够很好地控制通风量，合理有效地节省资源；

所述循环转换模块8一侧的上端与所述通风模块1的出风口4相连通，所述循环转换模块8相对一侧的下端设置进风口Ⅱ19，所述循环转换模块8包括依次连接的风轮组件单元20、增速机单元21、风力发电机单元22和蓄电池组单元23，所述蓄电池组单元23分别与所述半导体制冷片组14、无叶风扇15、进气风扇Ⅰ5、排气风扇6电连接；循环转换模块8的设置，实现了利用风能发电对空气进行循环转换和合理有效利用的目的；循环转换模块8相对一侧的下端设置进风口Ⅱ19，当通风模块1交换出来的热空气不足以循环转换模块8利用时，PLC控制单元901将控制并开启进风口Ⅱ19和进气风扇Ⅱ27，进而更好地实现风能发电，大大节省了成本，不仅达到了通风散热的效果，还实现了资源合理利用，同时保证了电缆的输电效率；

所述电力控制模块9包括PLC控制单元901、数据处理单元902和数据采集单元903，所述数据采集单元903包括设置在电缆沟内的温度传感器24和湿度传感器25、设置在循环转换模块8内的风量检测仪26，所述数据采集单元903与数据处理单元902连接，所述数据采集单元903、数据处理单元902分别与所述PLC控制单元901连接，各个模块、单元相互配合，逻辑紧密，控制精度高，更趋于自动化和智能化。

进一步的，所述进风口Ⅱ19处设置进气风扇Ⅱ27，所述进气风扇Ⅱ27与所述蓄电池组单元23电连接，蓄电池组单元23提供驱动电能。

进一步的，所述进风口Ⅰ3、出风口4、进风口Ⅱ19分别与所述PLC控制单元901连接。

进一步的，所述进气风扇Ⅰ5、排气风扇6、进气风扇Ⅱ27分别与所述PLC控制单元901连接。

进一步的，所述伸缩挡板11、支撑杆13、转动轴16、半导体制冷片组14、无叶风扇15分别与所述PLC控制单元901连接，PLC控制单元901控制通风量的大小。

进一步的，所述风轮组件单元20、增速机单元21、风力发电机单元22、蓄电池组单元23分别与所述PLC控制单元901连接，PLC控制单元901控制循环转换模块8是否工作。

进一步的，所述温度传感器24、湿度传感器25、风量检测仪26分别与所述PLC控制单元901连接，进而对电缆沟和循环转换模块8内的环境情况进行实时监测和控制。

进一步的，所述通风架10的上表面间隔设置若干所述半导体制冷片组14，位于所述通风架10的下表面在对应所述半导体制冷片组14的位置固设有若干所述无叶风扇15，所述半导体制冷片组14的冷端朝下、热端朝上，所述无叶风扇15的吸风结构朝向电缆沟设置，更好地保证了对电缆沟的双重的通风散热性。

以上显示和描述了本发明的主要特征、基本原理以及本发明的优点。本行业技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会根据实际情况有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种用于电缆沟的换气通风控制系统，包括电缆沟和通风模块（1），所述通风模块（1）包括通风箱体（2）、进风口Ⅰ（3）、出风口（4）、进气风扇Ⅰ（5）、排气风扇（6），所述通风箱体（2）连通设置在电缆沟上方，所述进风口Ⅰ（3）和进气风扇Ⅰ（5）设置在通风箱体（2）一侧的下端，所述出风口（4）和排气风扇（6）设置在通风箱体（2）相对一侧的上端；其特征在于：还包括中间模块（7）、循环转换模块（8）和电力控制模块（9），所述通风模块（2）、中间模块（7）、循环转换模块（8）分别与所述电力控制模块（9）连接；

所述中间模块（7）设置在所述电缆沟和通风模块（2）之间，所述中间模块（7）从上至下依次包括通风架（10）、伸缩挡板（11）、通风网（12）和对称的支撑杆（13），所述通风架（10）上下相对设置有半导体制冷片组（14）和无叶风扇（15），所述支撑杆（13）通过转动轴（16）可绕支撑杆（13）的固定端（17）做90°旋转，所述支撑杆（13）上设有至少两个凹槽（18），所述凹槽（18）的槽宽大于所述通风网（12）网丝的宽度；

所述循环转换模块（8）一侧的上端与所述通风模块（1）的出风口（4）相连通，所述循环转换模块（8）相对一侧的下端设置进风口Ⅱ（19），所述循环转换模块（8）包括依次连接的风轮组件单元（20）、增速机单元（21）、风力发电机单元（22）和蓄电池组单元（23），所述蓄电池组单元（23）分别与所述半导体制冷片组（14）、无叶风扇（15）、进气风扇Ⅰ（5）、排气风扇（6）电连接；

所述电力控制模块（9）包括PLC控制单元（901）、数据处理单元（902）和数据采集单元（903），所述数据采集单元（903）包括设置在电缆沟内的温度传感器（24）和湿度传感器（25）、设置在循环转换模块（8）内的风量检测仪（26），所述数据采集单元（903）与数据处理单元（902）连接，所述数据采集单元（903）、数据处理单元（902）分别与所述PLC控制单元（901）连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于电缆沟的换气通风控制系统，其特征在于：所述进风口Ⅱ（19）处设置进气风扇Ⅱ（27），所述进气风扇Ⅱ（27）与所述蓄电池组单元（23）电连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于电缆沟的换气通风控制系统，其特征在于：所述进风口Ⅰ（3）、出风口（4）、进风口Ⅱ（19）分别与所述PLC控制单元（901）连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于电缆沟的换气通风控制系统，其特征在于：所述进气风扇Ⅰ（5）、排气风扇（6）、进气风扇Ⅱ（27）分别与所述PLC控制单元（901）连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于电缆沟的换气通风控制系统，其特征在于：所述伸缩挡板（11）、支撑杆（13）、转动轴（16）、半导体制冷片组（14）、无叶风扇（15）分别与所述PLC控制单元（901）连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于电缆沟的换气通风控制系统，其特征在于：所述风轮组件单元（20）、增速机单元（21）、风力发电机单元（22）、蓄电池组单元（23）分别与所述PLC控制单元（901）连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于电缆沟的换气通风控制系统，其特征在于：所述温度传感器（24）、湿度传感器（25）、风量检测仪（26）分别与所述PLC控制单元（901）连接。

8.根据权利要求1所述的一种用于电缆沟的换气通风控制系统，其特征在于：所述通风架（10）的上表面间隔设置若干所述半导体制冷片组（14），位于所述通风架（10）的下表面在对应所述半导体制冷片组（14）的位置固设有若干所述无叶风扇（15），所述半导体制冷片组（14）的冷端朝下、热端朝上，所述无叶风扇（15）的吸风结构朝向电缆沟设置。