CN109412046A - 一种自供能户外开关柜监控装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自供能户外开关柜监控装置，包括开关柜，所述开关柜内设置开关设备以及温湿度监测机构、控制机构和除湿机构，所述开关柜内侧壁对应所述开关设备设置温控机构，所述开关柜上方设置供能机构，所述控制机构分别与温湿度监测机构、除湿机构、温控机构信号连接，本发明可以防止开关柜内电气设备过冷凝结水珠以及开关柜内过热导致设备损坏，可以保证开关柜不会因为外界环境而造成影响。

Description

一种自供能户外开关柜监控装置

技术领域

本发明涉及电气设备技术领域，具体涉及一种自供能户外开关柜监控装置。

背景技术

开关柜的主要作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中，进行开合、控制和保护用电设备。开关柜内的部件主要有断路器、隔离开关、负荷开关、操作机构、互感器以及各种保护装置等组成。开关柜的分类方法很多，如通过断路器安装方式可以分为移开式开关柜和固定式开关柜；或按照柜体结构的不同，可分为敞开式开关柜、金属封闭开关柜、和金属封闭铠装式开关柜；根据电压等级不同又可分为高压开关柜，中压开关柜和低压开关柜等。主要适用于发电厂、变电站、石油化工、冶金轧钢、轻工纺织、厂矿企业和住宅小区、高层建筑等各种不同场合。其中户外开关柜的使用量非常大。

但是户外开关柜位于室外，其受到环境的影响很大，在高温下开关柜内的接线部位容易因为高温导致发热，最终烧毁绝缘皮，或因为低温以及潮湿导致内部出现凝露，危害开关柜的安全运行，出现故障隐患。

公开号为 206697803U的实用新型公开了一种户外高压开关柜，包括底座，且底座的上端设置有外柜体，所述外柜体的内部设置有连接柱，且连接柱上螺接安装有内柜体，所述内柜体用于安装高压控制元件，且外柜体的前端通过开门机安装有前门，所述外柜体的左右两端均设置有保护罩，且保护罩与外柜体之间设置有换气通道，该装置使用了双层柜体，采用该结构能够根据高压开关柜内部元件对环境的耐候性进行安装，从而有效的提高对耐候性较差元件的保护性能，而且能够自动的对开关柜内的温度和湿度进行调整，确保元器件处于合适的工作环境中，延长了开关柜的整体寿命并保障开关柜工作时的安全性，因此具有很高的实用价值。但是其主要通过换气来解决内部的高温或者潮湿问题，在周边环境也是这样时效果很差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种自供能户外开关柜监控装置，可以防止开关柜内电气设备过冷凝结水珠以及开关柜内过热导致设备损坏。

为解决上述技术问题，本发明提供一种自供能户外开关柜监控装置，包括开关柜，所述开关柜内设置开关设备以及温湿度监测机构、控制机构和除湿机构，所述开关柜内侧壁对应所述开关设备设置温控机构，所述开关柜上方设置供能机构，所述控制机构分别与温湿度监测机构、除湿机构、温控机构信号连接，所述供能机构分别与所述控制机构、温湿度监测机构、除湿机构、温控机构电连接。

进一步的，所述温湿度控制机构包括温湿度传感器，所述控制机构包括微控制器。

进一步的，所述供能机构包括所述开关柜上方设置的太阳能发电机构和蓄能机构。

进一步的，所述太阳能发电机构包括所述开关柜上方设置的安装底板，所述安装底板四角向上设置立柱，所述立柱上端设置太阳能发电板，所述太阳能发电板与设置在安装底板上的蓄能机构连接。

进一步的，所述蓄能机构包括蓄电池和充放电控制器，所述充放电控制器分别与太阳能发电板和蓄电池连接，所述充放电控制器还与温湿度监测机构、控制机构、温控机构、除湿机构电连接。

进一步的，所述太阳能发电板下方在所述立柱中部设置集热板，所述集热板采用不锈钢板制成，所述集热板内部设置空腔，所述空腔内设置升温介质，所述集热板下方设置散热机构。

进一步的，所述散热机构包括所述集热板下方设置的若干个刺凸，所述刺凸的下端集水盘，所述集水盘与集热板的大小相匹配，所述集水盘的边沿外侧设置向内倾斜的斜板。

进一步的，所述温控机构包括围绕开关设备设置的流体管道，所述流体管道的两端设置在开关柜外侧，所述流体管道的一端设置进风筒，所述进风筒内设置加热电阻丝和轴流风机，所述进风筒的端部设置防尘滤网。

进一步的，所述除湿机构包括开关柜侧壁上设置的安装窗体，所述安装窗体内设置热交换板，所述热交换板位于开关柜内部的一面为毛面，所述热交换板采用铜板，所述热交换板底部内侧面设置横板，所述横板上设置吸水条。

进一步的，所述吸水条包括吸水芯以及包裹吸水芯的包装层，所述吸水芯采用吸水树脂制成，所述包装层采用涤纶面料制成。

本发明提供的自供能户外开关柜监控装置，包括开关柜，所述开关柜内设置开关设备以及温湿度监测机构、控制机构和除湿机构，所述开关柜内侧壁对应所述开关设备设置温控机构，所述开关柜上方设置供能机构，所述控制机构分别与温湿度监测机构、除湿机构、温控机构信号连接，所述供能机构分别与所述控制机构、温湿度监测机构、除湿机构、温控机构电连接。温湿度监测机构可以对开关柜内的温度和湿度进行监测，而控制机构接收到温度和湿度信息后与预设的阈值进行比较，在温度和湿度较大时打开温控进行进行调节，且在湿度较大时除湿机构可以吸附内部的水汽形成凝露，降低开关柜内部的湿度。功能机构产生电能供各个机构进行使用。

所述温湿度控制机构包括温湿度传感器，所述控制机构包括微控制器。传感器可以采用可以采用HTU21温湿度传感器，控制机构通过微控制器实现控制，其主控芯片可以采用89C51单片机。

所述供能机构包括所述开关柜上方设置的太阳能发电机构和蓄能机构。太阳能发电机构产生电能并存储在蓄能机构内，这样在天气较差时蓄能机构可以供电使得其他机构工作。

所述太阳能发电机构包括所述开关柜上方设置的安装底板，所述安装底板四角向上设置立柱，所述立柱上端设置太阳能发电板，所述太阳能发电板与设置在安装底板上的蓄能机构连接。安装底板面积要大于开关柜，电池板发出的电能存储在蓄能机构内。

所述蓄能机构包括蓄电池和充放电控制器，所述充放电控制器分别与太阳能发电板和蓄电池连接，所述充放电控制器还与温湿度监测机构、控制机构、温控机构、除湿机构电连接。充放电控制器可以增加电池板的发电效率，蓄电池用来存储电能，且充放电控制器可以存储电能并对各个机构进行供电。

所述太阳能发电板下方在所述立柱中部设置集热板，所述集热板采用不锈钢板制成，所述集热板内部设置空腔，所述空腔内设置升温介质，所述集热板下方设置散热机构。发电板温度过高会影响到发电效率，因此在发电板下方设置集热板，集热板可以吸收发电板的热量，降低发电板的温度。集热板内部的空腔设置升温介质，使其吸热效果更好。且下方的散热机构可以加速集热板的散热。

所述散热机构包括所述集热板下方设置的若干个刺凸，所述刺凸的下端集水盘，所述集水盘与集热板的大小相匹配，所述集水盘的边沿外侧设置向内倾斜的斜板。集水盘通过斜板可以收集雨水，在集水盘内存储，这样集热板升温时集水盘内的水吸热蒸发可以加速集热板的降温，效果更好。

所述温控机构包括围绕开关设备设置的流体管道，所述流体管道的两端设置在开关柜外侧，所述流体管道的一端设置进风筒，所述进风筒内设置加热电阻丝和轴流风机，所述进风筒的端部设置防尘滤网。在开关柜内温度过高时打开轴流风机，使得外界空气在流体管道流通，流体管道采用导热性能好的材质，可以带走开关柜内的热量实现降温。在开关柜内湿度较大时，打开加热机构对电表周围进行加热，使得电表上不会产生凝露，且与除湿机构配合使得水汽在除湿机构上凝聚，实现对开关柜内的除湿。防尘滤网避免灰尘杂物进入到流体管道内，影响气体在内部的流通。

所述除湿机构包括开关柜侧壁上设置的安装窗体，所述安装窗体内设置热交换板，所述热交换板位于开关柜内部的一面为毛面，所述热交换板采用铜板，所述热交换板底部内侧面设置横板，所述横板上设置吸水条。安装窗体用来固定热交换板，凝露的发生条件包括外界环境温度较低，这样开关柜内在使用温控机构后温度较高，湿热的气体与较冷的热交换板接触便会在热交换板上凝露，而热交换板的毛面更容易吸附水珠，水珠较多后滑落至横板上，被吸水条吸收，实现对开关柜内的除湿。

所述吸水条包括吸水芯以及包裹吸水芯的包装层，所述吸水芯采用吸水树脂制成，所述包装层采用涤纶面料制成。吸水树脂可以吸收自身几十倍的水，且不会轻易发挥至空气中，涤纶面料弹性很足，避免吸水树脂膨胀后包装层破裂。

本发明可以防止开关柜内电气设备过冷凝结水珠以及开关柜内过热导致设备损坏，可以保证开关柜不会因为外界环境而造成影响。

附图说明

图1为本发明自供能户外开关柜监控装置的结构示意图；

图2为本发明太阳能发电机构的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图1-2，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一，本发明提供了一种自供能户外开关柜监控装置，包括开关柜，所述开关柜3内设置开关设备2以及温湿度监测机构4、控制机构5和除湿机构，所述开关柜3内侧壁对应所述开关设备2设置温控机构，所述开关柜3上方设置供能机构，所述控制机构5分别与温湿度监测机构4、除湿机构、温控机构信号连接，所述供能机构分别与所述控制机构5、温湿度监测机构4、除湿机构、温控机构电连接。

所述温湿度控制机构4包括温湿度传感器，所述控制机构5包括微控制器。

所述供能机构包括所述开关柜3上方设置的太阳能发电机构和蓄能机构。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于：

所述太阳能发电机构包括所述开关柜3上方设置的安装底板1，所述安装底板1四角向上设置立柱15，所述立柱15上端设置太阳能发电板16，所述太阳能发电板16与设置在安装底板1上的蓄能机构连接。

所述蓄能机构包括蓄电池23和充放电控制器22，所述充放电控制器22分别与太阳能发电板16和蓄电池23连接，所述充放电控制器22还与温湿度监测机构4、控制机构5、温控机构、除湿机构电连接。

所述太阳能发电板16下方在所述立柱15中部设置集热板17，所述集热板17采用不锈钢板制成，所述集热板17内部设置空腔18，所述空腔18内设置升温介质，所述集热板17下方设置散热机构。

所述散热机构包括所述集热板17下方设置的若干个刺凸19，所述刺凸19的下端集水盘20，所述集水盘20与集热板17的大小相匹配，所述集水盘20的边沿外侧设置向内倾斜的斜板14。

实施例三

本实施例与实施例一的区别在于：

所述温控机构包括围绕开关设备2设置的流体管道9，所述流体管道9的两端设置在开关柜3外侧，所述流体管道9的一端设置进风筒10，所述进风筒10内设置加热电阻丝11和轴流风机12，所述进风筒10的端部设置防尘滤网13。

所述除湿机构包括开关柜3侧壁上设置的安装窗体21，所述安装窗体21内设置热交换板30，所述热交换板30位于开关柜3内部的一面为毛面，所述热交换板30采用铜板，所述热交换板30底部内侧面设置横板7，所述横板上设置吸水条。

所述吸水条包括吸水芯6以及包裹吸水芯6的包装层8，所述吸水芯6采用吸水树脂制成，所述包装层8采用涤纶面料制成。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种自供能户外开关柜监控装置，其特征在于：包括开关柜，所述开关柜内设置开关设备以及温湿度监测机构、控制机构和除湿机构，所述开关柜内侧壁对应所述开关设备设置温控机构，所述开关柜上方设置供能机构，所述控制机构分别与温湿度监测机构、除湿机构、温控机构信号连接，所述供能机构分别与所述控制机构、温湿度监测机构、除湿机构、温控机构电连接。

2.如权利要求1所述的自供能户外开关柜监控装置，其特征在于：所述温湿度控制机构包括温湿度传感器，所述控制机构包括微控制器。

3.如权利要求2所述的自供能户外开关柜监控装置，其特征在于：所述供能机构包括所述开关柜上方设置的太阳能发电机构和蓄能机构。

4.如权利要求3所述的自供能户外开关柜监控装置，其特征在于：所述太阳能发电机构包括所述开关柜上方设置的安装底板，所述安装底板四角向上设置立柱，所述立柱上端设置太阳能发电板，所述太阳能发电板与设置在安装底板上的蓄能机构连接。

5.如权利要求4所述的自供能户外开关柜监控装置，其特征在于：所述蓄能机构包括蓄电池和充放电控制器，所述充放电控制器分别与太阳能发电板和蓄电池连接，所述充放电控制器还与温湿度监测机构、控制机构、温控机构、除湿机构电连接。

6.如权利要求5所述的自供能户外开关柜监控装置，其特征在于：所述太阳能发电板下方在所述立柱中部设置集热板，所述集热板采用不锈钢板制成，所述集热板内部设置空腔，所述空腔内设置升温介质，所述集热板下方设置散热机构。

7.如权利要求6所述的自供能户外开关柜监控装置，其特征在于：所述散热机构包括所述集热板下方设置的若干个刺凸，所述刺凸的下端集水盘，所述集水盘与集热板的大小相匹配，所述集水盘的边沿外侧设置向内倾斜的斜板。

8.如权利要求7所述的自供能户外开关柜监控装置，其特征在于：所述温控机构包括围绕开关设备设置的流体管道，所述流体管道的两端设置在开关柜外侧，所述流体管道的一端设置进风筒，所述进风筒内设置加热电阻丝和轴流风机，所述进风筒的端部设置防尘滤网。

9.如权利要求8所述的自供能户外开关柜监控装置，其特征在于：所述除湿机构包括开关柜侧壁上设置的安装窗体，所述安装窗体内设置热交换板，所述热交换板位于开关柜内部的一面为毛面，所述热交换板采用铜板，所述热交换板底部内侧面设置横板，所述横板上设置吸水条。

10.如权利要求9所述的自供能户外开关柜监控装置，其特征在于：所述吸水条包括吸水芯以及包裹吸水芯的包装层，所述吸水芯采用吸水树脂制成，所述包装层采用涤纶面料制成。