CN114365360A - 用于对用于中压和高压开关设备的控制柜进行温度控制的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对用于中压或者高压开关设备的第一控制柜(10)进行温度控制的方法，其中，所述第一控制柜(10)包括防冷凝加热器(12)，所述防冷凝加热器用于防止空气湿气在位于所述第一控制柜(10)的内部体积(14)中的构件(16)上冷凝。这种方法特别环保并且是可持续的。此外，本发明涉及一种用于执行这种方法的系统。

Description

用于对用于中压和高压开关设备的控制柜进行温度控制的 方法

技术领域

本发明涉及一种用于对用于中压和高压开关设备的控制柜进行温度控制的方法，其中，所述方法是特别节能高效的。此外，本发明涉及一种用于对用于中压和高压开关设备的控制柜进行温度控制的系统，所述系统使得能够执行这种方法。

背景技术

用于分离电流的开关设施是众所周知的。例如开关模块在中压和高压开关设施中的布置可以以非常不同的方式来进行。已知这种开关设施与开关柜相关联，开关柜用于对开关设施进行控制。

在诸如断路器和隔离开关的高压和中压开关设备的开关柜中，在特定的气候天气下，构件可能出现露水。露水在较长的时间段内可能导致腐蚀关键构件。为了防止露水，在控制柜中使用防冷凝加热器，防冷凝加热器不间断地以在很大程度上非选择性的方式运行。

然而，从现有技术中已知的这种解决方案仍然可以提供进一步的改进潜力，特别是在改善的露水保护方面。

发明内容

本发明要解决的技术问题是至少部分克服从现有技术中已知的缺点。特别是，本发明要解决的技术问题是提供一种解决方案，通过这种解决方案，能够改善用于在用于开关设施的控制柜中防止构件的露水的措施。

根据本发明，上述技术问题的解决方案至少部分通过具有权利要求1的特征的方法来实现。此外，根据本发明，上述技术问题的解决方案通过具有权利要求9的特征的系统来实现。在从属权利要求中、在说明书或者附图中描述本发明的优选设计方案，其中，在从属权利要求中或者在说明书或附图中描述或者示出的其它特征可以单独或者以任意组合示出本发明的主题，除非从上下文中明确表明相反。

描述了一种用于对用于中压或者高压开关设备的第一控制柜进行温度控制的方法，其中，第一控制柜包括防冷凝加热器，防冷凝加热器用于防止空气湿气在位于第一控制柜的内部体积中的构件上冷凝，其中，所述方法至少具有以下方法步骤：

a)确定第一控制柜的内部体积中的大气的湿度；

b)确定第一控制柜的内部体积中的大气的温度；

c)基于第一控制柜的内部体积中的大气的湿度和温度，确定第一控制柜的内部体积中的大气的露点温度；

d)确定位于第一控制柜的内部体积中的至少一个构件的构件温度；以及

e)基于对在方法步骤d)中确定的构件温度和在方法步骤c)中确定的露点温度的比较，产生并且执行用于控制防冷凝加热器的控制命令。

这种方法使得能够以容易实现并且高效的方式对开关柜进行加热，以防止或至少减少空气湿气在开关柜内部的部件上的冷凝。

因此，所描述的方法用于对第一控制柜进行温度控制，其中，控制柜与中压开关设备或中压开关设施或者高压开关设备或高压开关设施相关联。这种开关设备或开关设施本身是已知的，并且例如包括断路器和/或隔离开关。通常是在其中分配或者转换电能的设施。此外，在本发明的意义上，中压开关设备特别是应当理解为对例如处于1kV至大约60kV的范围内的电压进行开关或者隔离的开关设备。此外，高压开关设备应当理解为对例如处于超过大约60kV至1000kV或者甚至更高、例如直至1150kV的范围内的电压进行开关或者隔离的开关设备。

在这种开关设施的控制柜或者多个控制柜中，通常设置有辅助触点，其反映开关设施的主触点的状态。然而，原则上用于开关设施的控制电子设备可以设置在控制柜中。

由于气候状况，在控制柜内部的构件上可能出现露水或者冷凝的空气湿气。这可能导致控制柜内部的构件被腐蚀。为了防止这一点，通常设置有所谓的防冷凝加热器。防冷凝加热器可以对控制柜内部的构件或者大气进行加热，由此防止空气湿气冷凝。对应地设置为，控制柜包括防冷凝加热器，防冷凝加热器用于防止空气湿气在位于第一控制柜的内部体积中的构件上冷凝。

为了使得能够改善对控制柜中的防冷凝加热器的控制，这里描述的方法至少具有以下方法步骤。

根据方法步骤a)，确定第一控制柜的内部体积中的大气的湿度、即特别是位于控制柜中的空气的空气湿度。因此，根据该方法步骤，例如使用对应的传感器，针对存在于控制柜内部、因此特别是控制柜的壳体内部的大气中、即特别是空气中的空气湿度进行检测。

该步骤例如可以利用布置在控制柜内部或者外部的、用于确定空气湿度的一个或多个常见的传感器来实现。

根据方法步骤b)，确定第一控制柜的内部体积中的大气的温度，即换句话说，控制柜中的空气的空气温度。因此，根据该方法步骤，例如使用对应的传感器或者温度计，针对存在于控制柜内部、因此特别是控制柜的壳体内部的大气中或者空气中的温度进行检测。

该步骤例如可以利用布置在控制柜内部或者外部的、用于确定温度的一个或多个常见的传感器来实现。

根据另一个方法步骤c)，所述方法包括如下步骤：基于第一控制柜的内部体积中的大气、例如空气的湿度和温度，确定第一控制柜的内部体积中的大气的露点温度。

因此，该步骤基于如下事实，即，例如仅仅通过先前确定的参数、即控制柜内部的大气或者空气的湿度和温度，就可以确定露点温度。

这例如可以通过露点温度与对应的温度和湿度的参数对的对应的值的简单的关联来进行。因此，这可以通过以下方式来进行，即，提供给定的大气或者空气湿度和温度下的露点温度的预设值，或者使用所确定的测量值，例如使用近似公式，来进行近似计算。因为控制柜通常是以非压力密封的方式实施的，因此对于压力，可以取大气压力。

在此，露点温度应当以本身已知的方式理解为如下的空气温度，在恒定的压力下，当构件温度低于露点温度时，为了水蒸气能够作为露水或者雾而沉积，或者换句话说，空气湿气能够在控制柜内部的构件上冷凝，必须低于该空气温度。在露点温度下，相对空气湿度为100％，并且空气恰好以水蒸气饱和。

此外，根据另一个方法步骤d)，所述方法包括：确定位于第一控制柜的内部体积中的至少一个构件的构件温度。这例如可以利用一个传感器或者利用多个传感器来实现，其中，多个传感器也可以设置在不同的构件上、例如具有不同的质量的不同的构件上。

该步骤例如又可以利用布置在控制柜内部或者外部的、用于确定温度的一个或多个常见的传感器、特别是温度计来实现。确定其构件的温度的构件或者多个构件例如可以是如下构件，对于这些构件，特别是针对腐蚀的空气湿气的冷凝是特别关键的。因此，这里，具有暴露的易腐蚀位置的构件是特别重要的。

因此，可以设置为，利用布置在控制柜的内部体积中的传感器来执行方法步骤a)、b)和d)中的至少一个、例如全部。

作为借助例如控制柜内部的相应的特定传感器来确定第一控制柜的内部体积中的大气的湿度、确定第一控制柜的内部体积中的大气的温度以及确定位于第一控制柜的内部体积中的至少一个构件的构件温度的附加或者替换，也可以通过近似或者估计来确定这些参数。因此，可以做出如下假设，即，像包围控制柜的空气的温度一样，控制柜内部的大气的温度大约等于构件温度，因为控制柜通常不是以气密的方式或者不是以向外完全热隔离的方式实施的。同样可以由包围控制柜的空气的空气湿度推断出控制柜中的大气的湿度。因此，也可以通过检测具有温度和相对空气湿度的天气数据来实现方法步骤a)、b)和d)。

可以防止其腐蚀的示例性的关键构件包括继电器或接触器、油压开关、SF₆密度监测器、辅助开关中的电气触点，但是不限于此。此外，替换的关键构件是如下构件，对于这些构件，腐蚀不一定是问题，而相反防止绝缘距离被桥接非常重要。对应地，其它关键构件可以是可能由于凝露而导电的插头或条带。

此外，根据方法步骤e)，所述方法包括：基于对在方法步骤d)中确定的构件温度和在方法步骤c)中确定的露点温度的比较，产生、特别是执行用于控制防冷凝加热器的控制命令。

因此，在这里描述的方法中，实现基于如下参数的组合来控制防冷凝加热器：构件温度、控制柜内部的大气温度以及控制柜内部的大气的湿度、因此特别是露点温度。

特别是，相对于现有技术中的用于高压和中压开关设施的控制柜的解决方案，这种对防冷凝加热器的控制使得能够实现显著的优点。

因为根据现有技术，经常在这种开关柜中设置为，防冷凝加热器与实际的气候条件无关地、因此与持续运行中的露点温度无关地特别是持续工作。如果例如在中压应用中使用受控的加热器，则但是这些加热器唯一地利用控制柜内部空间空气的物理参量、例如温度或者空气湿度来工作。然而，这些参量仅仅不全面地检测关键构件上的冷凝问题。

通过在这里描述的方法中，除了确定控制柜的内部大气的物理参量之外，还确定实际的或者近似的构件温度，并且将其与露点温度一起用于进行控制，才使得能够以改善的效率来控制防冷凝加热器。

因此，所述方法可以基于如下事实，即，当构件温度高于露点温度时，不发生凝露，或者换句话说，当构件温度低于露点温度时，发生凝露。

那么通过确定前面描述的参数，以可靠的方式使得能够不仅确定露点温度，由此确定空气湿气发生冷凝的条件，以及确定该条件是否在一个或多个构件中也有效地存在。对应地可以在真实条件下估计或者确定构件是否发生凝露，因此是否存在构件由于出现腐蚀而发生的危险，因此加热是否是有意义的，或者由于存在于控制柜中的气候条件，是否不太可能或者不出现凝露，从而可以放弃加热。因此，这里描述的方法使得能够针对需求对控制柜的防冷凝加热器进行加热，由此可以放弃防冷凝加热器的持续工作。

由此可以实现防冷凝加热器以更小的能量消耗工作，由此对环境造成的负荷显著减小。例如，与具有持续工作的防冷凝加热器的解决方案相比，可以显著减小针对环境的二氧化碳负荷。

此外，通过这里描述的方法，能够实现改善控制柜的运行安全。因为在防冷凝加热器永久运行时，相对于这里描述的方法，也可能是安全关键的错误状态的危险显著增加。

由于相同的原因，防冷凝加热器的可靠性也可以得到改善，这使维修间隔较不关键，此外可以减少停机时间。

通过防止空气湿气在控制柜内部的构件上凝露或者冷凝，还防止构件被腐蚀或者至少显著减少构件的腐蚀。通过以与实际物理需求匹配的方式对防冷凝加热器进行控制，实现了可靠、尤其是高效节能的控制。这种控制基于控制柜内部空间大气或控制柜内部空间空气以及关键构件的与气候物理学相关的状态变量，针对可能的冷凝的条件一起来准确地描述这些状态参量。

在此，特别是考虑到仅在特定气候条件才可能出现冷凝，露点温度最好并且最可靠地描述这些气候条件。在这里描述的方法中，使用露点的物理参量，以便作为与控制柜的内部的关键构件的温度一起进行比较的参数来产生控制参量，该控制参量使得能够以可靠并且高效节能的方式对防冷凝加热器进行控制。

因此，综上所述，通过防冷凝加热器的可靠、尤其是针对需求的使用，在全局上得到节省能量、节省成本以及减少CO₂排放的非常大的潜力。由此可以实现显著得到改善的开关设备的CO₂平衡(CO₂足迹)。

优选可以设置为，基于控制命令，当在方法步骤d)中确定的构件温度高于在方法步骤c)中确定的露点温度时，降低防冷凝加热器的功率。例如，可以设置为，基于控制命令，当在方法步骤d)中确定的构件温度高于在方法步骤c)中确定的露点温度时，关闭防冷凝加热器。

因此，换句话说，在该设计方案中设置为，防冷凝加热器以基本状态工作，因此对控制柜内部的构件进行加热，并且仅当控制命令指示这一点时，才降低加热功率，例如完全停止加热。该设计方案使得能够以特别高效并且可靠的方式执行这里描述的方法。因为一方面当总是指示或者允许这一点时，可以降低加热功率，直至停止加热，如前面所描述的，这可以显著减少能量消耗。此外，确保例如在控制单元发生故障时或者在不存在控制命令时，防冷凝加热器工作，因此防止空气湿气冷凝，由此防止控制柜内部的构件被腐蚀。

此外，优选可以基于控制命令，当在方法步骤d)中确定的构件温度高于在方法步骤c)中确定的露点温度时，降低防冷凝加热器的功率，其中，在比较在方法步骤d)中确定的构件温度和在方法步骤c)中确定的露点温度时，考虑安全参数。

因此，在该设计方案中，如前面所描述的，设置防冷凝加热器的基本状态，在该状态下，其是主动的，并且其中，基于控制命令，来降低加热功率，例如停止加热。然而，在此，在比较露点温度和构件温度时，考虑安全参数。换句话说，设置为，当构件温度减去安全参数后仍然大于露点温度时，输出用于降低防冷凝加热器的加热功率的控制命令。换句话说，在该设计方案中，在露点温度和构件温度之间必须存在作为特定温度范围的安全参数，以输出控制命令并且控制防冷凝加热器。安全参数例如可以是因子或者定义的温度范围。

该设计方案能够实现仅当也使得能够特别可靠地实现这一点时，才降低加热功率。由此可以特别高效地确保防止位于控制柜中的构件被腐蚀或者例如防止绝缘距离劣化，因为其防止或者至少可以显著降低减小加热功率的风险，尽管这由于存在于控制柜中的气候而未被指出。

例如当未明确测量对应的参数，而是如前面所述使用天气数据估计或者近似对应的参数时，安全参数可能是有利的。

关于安全参数，可以设置为，安全参数基于确定其构件温度的构件的种类和构造中的至少一个。特别是这些参数可能对温度产生影响。因为构件的种类，即其是什么构件或者其是哪种构件，例如可以给出关于材料、大小以及腐蚀的严重程度或者由凝露产生的其它影响的指示。特别是可以给出错误状态要求进行成本密集的替换或者造成安全危急状态的指示。此外，构件的构造，即例如构件如何或者由哪些材料制造或者构造，也可以针对特定种类的构件的具体设计，给出关于构件的材料和大小的指示。在此，材料和大小可能对热容量给出影响，因此给出关于例如温度变化之后的构件的温度的指示。此外，这些参数可以给出关于是否容易腐蚀的指示。

因此，当在凝露时构件可能被腐蚀并且具有严重的后果时，可以选择特别大的安全参数。

此外，优选方法步骤d)可以包括确定位于控制柜的内部体积中的至少两个构件的构件温度，并且在方法步骤e)中，控制命令基于所确定的所有构件温度和露点温度的比较来实现。因此，在该设计方案中，可以设置为，在构件温度方面能够实现冗余，和/或在温度方面针对不同的构件考虑不同的行为。由此，可以进一步降低错误的控制的风险。因为现在使得能够在诸如与露点温度相比构件温度更高的对应的条件适用于两个构件时，才输出控制命令。

此外，也可以例如以不同的安全因子来考虑不同的构件，这使得能够实现改善的自适应性，由此考虑构件材料对腐蚀的不同的敏感性。可以有利地使用控制柜内部的对应的传感器来实施该设计方案。

优选控制命令可以仅用于对第一控制柜的防冷凝加热器进行控制。因此，在该设计方案中，以自主的方式针对每个控制柜对防冷凝加热器进行温度控制。该设计方案使得能够以特别高的精度执行所述方法。因为对防冷凝加热器的控制可以基于控制柜中的即时条件。

因此，当由仅与第一控制柜相关联的本地的控制单元来产生控制命令时，可以特别优选地实施该设计方案。控制单元例如可以布置在控制柜中。此外，使用控制柜内部的对应的传感器，又可以特别有利地实施该设计方案。

然而，控制命令同样可以用于对第一控制柜的防冷凝加热器进行控制，并且附加地用于对至少一个第二控制柜的防冷凝加热器进行控制。因此，在该设计方案中，可以显著减少例如用于控制多个冷凝加热器的传感机构，因为可以基于数量减少的测量或估计或近似来对多个防冷凝加热器进行控制。这例如可以基于如下事实，即，可以假设相邻布置的控制柜的气候条件相似。在这种假设下，可以将产生的控制命令用于其它控制柜。

对应地可以设置为，使用针对第一控制柜确定的构件温度和针对第一控制柜确定的露点温度，来产生用于对第二控制柜的防冷凝加热器进行控制的控制命令。

此外，优选可以由中央控制单元来产生控制命令，中央控制单元得到多个控制柜的数据，并且基于多个控制柜的数据来产生控制命令。因此，在该设计方案中，例如通过对应的传感器或者对应的近似或假设，针对多个控制柜执行方法步骤a)至d)，这使得能够针对多个控制柜确定构件温度和露点温度。然后可以由中央控制单元评估这些数据。对应地，如前面所述，可以针对多个数据产生控制命令。

在该设计方案中，可以减少要在控制柜中设置的外围设备，因为可以省去一个或多个控制单元。此外，例如可以针对一组控制柜中的一部分采集传感器数据，并且可以将控制命令扩展到所有控制柜。

此外，控制命令可以基于大量相互独立地收集的数据，这可以使所述方法特别可靠。

优选可以在考虑控制柜外部的气候条件的情况下产生控制命令。特别是，可以使用在控制柜外部出现或存在的温度和/或阳光照射或云量。由此，可以特别可靠并且有效地执行所述方法。在此，例如可以仅或附加地在考虑控制柜外部的气候条件的情况下执行步骤a)、b)和d)。

使用人工智能方法产生控制命令也可能是优选的。例如，所述方法可以使用神经网络来执行。在该设计方案中，所述方法可以以特别精确并且适应性强的方式实施。例如，可以记录和评估控制柜内大气温度波动对构件温度的依赖性。例如，可以基于温度波动预测部件温度将如何变化，以便以特别可靠的方式控制防冷凝加热器。此外，控制柜外的气候条件等参数可以被考虑在内，并以特别可靠的方式纳入评估中。

在所述方法的其它优点和技术特征方面，请参考对所述系统的描述、附图以及对附图的描述，反之亦然。

此外，本发明的主题是一种用于对用于中压和高压开关设备、例如用于断路器和/或隔离开关的第一控制柜进行温度控制的系统，其中，第一控制柜具有防冷凝加热器，防冷凝加热器用于防止空气湿气在位于第一控制柜的内部体积中的构件上冷凝，其中，控制装置至少具有：传感器，用于确定第一控制柜的内部体积中的大气的湿度；传感器，用于确定第一控制柜的内部体积中的大气的温度；传感器，用于确定位于第一控制柜的内部体积中的至少一个构件的构件温度；以及控制单元，其中，控制单元被设计为用于，基于第一控制柜的内部体积中的大气的湿度和温度，确定第一控制柜的内部体积中的大气的露点温度，并且基于对位于第一控制柜的内部体积中的至少一个构件的温度和露点温度的比较，产生用于控制防冷凝加热器的控制命令，并且特别是转发到防冷凝加热器。

这种系统特别用于执行上面详细描述的方法。

因此，特别是由于前面提到的原因，这里描述的系统使得能够以高效并且可靠的方式防止或至少显著减少用于中压或高压应用的控制柜内部的部件上的冷凝。在此，可以获得特别环保并且可持续的解决方案，这也可以实现特别长期的稳定运行。

在此，可以相应地设置不同的传感器来确定第一控制柜内部体积中的大气湿度、确定第一控制柜内部体积中的大气温度以及确定位于第一控制柜内部体积中的至少一个构件的构件温度，或者设置的传感器可以确定多个参数。后者是可能的，例如如果参数的确定例如基于控制柜外部存在的气候条件来进行，并且进行前面详细描述的假设或近似。

可以设置为，控制单元布置在控制柜中。由此，特别是可以实现对控制柜中的防冷凝加热器的自主控制。

特别是，在该设计方案中，控制命令可以仅用于控制第一控制柜的防冷凝加热器。也可以由仅与第一控制柜相关联的本地控制单元产生控制命令。

还优选控制单元可以与控制柜分开布置并且可以通过无线连接与传感器连接以进行数据传输。在该设计方案中，控制命令可以用于控制第一控制柜的防冷凝加热器，也可以用于控制至少一个第二控制柜的防冷凝加热器。

特别是，可以将针对第一控制柜确定的构件温度和针对第一控制柜确定的露点温度用于产生用于控制第二控制柜的防冷凝加热器的控制命令。

在该设计方案中，优选可以实现控制命令由中央控制单元产生，中央控制单元接收多个开关柜的数据并基于多个开关柜的数据产生控制命令。

原则上可以设置为，控制单元可以与至少一个布置在控制柜中的防冷凝加热器连接，以进行数据传输。在此，可以形成的数据连接可以通过基于线缆的数据线或无线地进行。

在所述系统的其它优点和技术特征方面，请参考对所述方法的描述、附图以及对附图的描述，反之亦然。

附图说明

本发明的主题的其它细节、特征和优点从从属权利要求中以及从下面对附图的描述和相关的示例中得到。在附图中：

图1示意性地示出了第一设计方案中的用于对控制柜进行温度控制的系统；

图2示意性地示出了另一个设计方案中的用于对控制柜进行温度控制的系统；

图3示出了示出空气温度和空气湿气的露点的关系的曲线图；

图4示出了示出当前气候条件与构件温度的关系的曲线图；

图5示出了示出根据本发明的方法沿着一天的时间轴的可能的应用的曲线图；以及

图6示出了示出根据本发明的方法的应用范围的曲线图。

具体实施方式

在图1中示出了用于对控制柜10进行温度控制的系统的设计方案。特别是，控制柜10用于对中压和高压开关设备进行控制。

控制柜10包括防冷凝加热器12，防冷凝加热器12用于防止空气湿气在位于控制柜10的内部体积14中的构件16上冷凝。在此，在图1中单纯示例性地示出了控制柜10的内部体积14中、即例如壳体内部的三个构件16。这种构件16例如可能易于被腐蚀，因此要防止促进腐蚀的露水。

例如为了防止构件16被露水腐蚀，但是不局限于此，所述系统使得能够对控制柜10进行有利的温度控制，特别是通过对防冷凝加热器12的有利的控制。

为此，所述系统包括传感器18，传感器18用于确定控制柜10的内部体积14中的大气的湿度。该传感器18可以是本身已知的湿度传感器，并且以适宜的方式布置在控制柜10的内部，但是不局限于此。

此外，所述系统包括传感器20，传感器20用于确定控制柜10的内部体积14中的大气的温度。这种传感器20又可以以本身已知的方式设计，并且同样以适宜的方式布置在控制柜10的内部，但是不局限于此。

此外，所述系统包括传感器22，传感器22用于确定位于第一控制柜10的内部体积中的至少一个构件16的构件温度。这种传感器22又可以以本身已知的方式设计，并且同样以适宜的方式布置在控制柜10的内部，更准确地说布置在构件16上，但是不局限于此。

此外，设置有控制单元24。控制单元24通过数据连接与传感器18、20、22并且还与防冷凝加热器12连接，因此可以基于得到的传感器数据对防冷凝加热器12进行控制。数据连接通过箭头示出。在此，在根据图1的设计方案中设置为控制单元24布置在控制柜10中。

详细来说，前面描述的系统使得能够执行具有以下方法步骤的方法：

a)确定控制柜10的内部体积14中的大气的湿度；

b)确定控制柜10的内部体积14中的大气的温度；

c)基于控制柜的内部体积14中的大气的湿度和温度，确定控制柜10的内部体积14中的大气的露点温度；

d)确定位于控制柜10的内部体积14中的至少一个构件16的构件温度；以及

e)基于对在方法步骤d)中确定的构件温度和在方法步骤c)中确定的露点温度的比较，产生并且执行用于控制防冷凝加热器12的控制命令。

因此，在该特定设计方案中，所述方法基于如下事实，即，能够根据通过传感器18、20、22确定的参数，依据情况有效地对防冷凝加热器12进行控制，因此能够以节能的方式进行加热。当在方法步骤d)中确定的构件温度高于在方法步骤c)中确定的露点温度时，当基于控制命令使防冷凝加热器12的功率减小时，这可以是特别有效的。

因此，在该设计方案中，使用用于确定内部空间空气的露点温度的开关设备的控制柜10的内部的传感机构，结合用于确定关键构件16的温度的传感机构。控制单元24的特别是智能的电子设备对大小进行比较，并且基于预设值来决定对控制柜10中的防冷凝加热器12的控制。其随后例如提供对应的输出信号来对控制柜中的接触器进行控制。

然而，原则上也可以设置为通过存在于控制柜10外部的传感器来确定并且对应地近似如下参数，即控制柜10中的大气的温度、构件温度和控制柜10中的大气的相对空气湿度。

停止防冷凝加热器12的条件优选可以如下：

构件温度–安全裕度>控制柜内部空间空气的露点温度。

安全裕度是例如要由开发人员确定的值，其处于>0的范围内。这里，首先要考虑关键构件16或者多个关键构件16的发热和冷却行为(时间常数)。

为了提高系统相对于冷凝的安全性，可以增大安全裕度，或者也可以引入对具有预计不同的温度的另外的关键构件16的测量。由此，除了安全之外，还使能效得到优化。停止具有n＝2个构件传感器的防冷凝加热器的条件应当如下：

构件温度1–安全裕度1>控制柜内部空间空气的露点温度

并且

构件温度2–安全裕度2>控制柜内部空间空气的露点温度。

在也称为“On Board(机载)”的该第一解决方案中，通过相应的控制柜10中的本地传感机构和电子设备，单独针对每一个开关设备，针对防冷凝加热器12的停止做出控制决定。

例如，原则上防冷凝加热器12可以间歇运行。对于不满足切断防冷凝加热器12的条件的情况，加热器保持运行。通过引入热功率，来提高大气14以及构件16的温度，并且降低内部空间空气的相对湿度。由此改变物理气候参量，使得无法出现冷凝。

在确定的时间(区间运行时间)内保持防冷凝加热器12运行。可以按照一天中的时间以及季节来对该时间进行优化。之后进行主动优化。一直保持切断，直到重新满足停止防冷凝加热器12的条件为止。

此外，可以在本地仅针对代表多个控制柜、例如代表整个站的一个开关设备或者一个控制柜10，对控制柜气候数据和构件温度进行测量。在站控技术设备中对所确定的数据进行处理和评估。由此推导出的控制信号例如对变电站中的所有控制柜10的防冷凝加热器12进行控制。

图2示出了对应的系统的一个替换设计方案。根据图2的设计方案示出了多个控制柜10。更准确地说，示出了三个控制柜10。在图1中示出的控制柜10的配置也可以适用于在图2中示出的控制柜10。然而，在图2中示出了控制单元24被设计为中央控制单元24。

因此，控制单元24可以针对一个或多个控制柜10获得传感器数据，为此又设置有通过箭头表示的数据连接、特别是无线数据连接。控制单元24可以执行前面描述的方法，并且基于所有传感器数据产生控制命令，不同的控制柜10的一个或者优选多个防冷凝加热器12可以基于该控制命令工作。

这里，如关于图1所描述的使用传感机构。然而，例如可以例如以无线方式仅将变电站中的一个代表性的控制柜10的传感器数据传输到站控技术设备中。这里，特别是智能的处理逻辑与上面描述的对变电站中的开关设备的防冷凝加热器12的控制的实施方式类似地使用测量数据或者传感器数据。用于产生控制命令的处理逻辑原则上例如可以基于人工智能和/或包括云解决方案。

在达到所需要的切断防冷凝加热器12的条件时，例如在控制技术设备中中断变电站的防冷凝加热器12的所有开关电路。为此，可以在控制室中对相应的接触器进行控制。

为了还能够适当地考虑变电站中的不同种类的开关设备(断路器、隔离开关)以及可能的不同的制造商的条件，停止所有设备的防冷凝加热器12的条件可以如下：

构件温度–安全裕度1(开关设备种类)–安全裕度2(开关设备制造商)>控制柜内部空间空气的露点温度。

安全裕度原则上是要确定的(>0的)温度值或者温度范围，或者还是针对构件温度的因子。这里，应当首先考虑相应的关键构件16的特定于开关设备以及特定于开关设备制造商的发热和冷却行为。

此外，例如可以在集中控制单元24中使用针对变电站中的一个开关设备的控制柜10的示例性传感器数据以及其站内部的智能处理，以便由此推导出控制信号，将这些控制信号用于整个设施或者大量的控制柜10。因此，可以使用针对数量x个控制柜10的传感器数据来控制数量y个控制柜10的防冷凝加热器12，其中，数量x小于数量y。

在下面的附图中说明前面描述的系统或者前面描述的方法的工作方式和优点。

图3示出了如下曲线图，该曲线图示出了空气温度和空气湿度的露点的关系。具体来说，X轴示出了空气温度，并且Y轴示出了露点或者露点温度，而不同的线示出了相对空气湿度。根据该关系，可以以简单的方式在给定的气候条件下确定露点。这例如针对20℃的空气温度和60％的示例性相对空气湿度示出。如果将该空气温度和该空气湿度联系起来，得到大约12℃的露点。在本发明的方法中使用这些物理关系。

此外，图4示出了对外部气候条件的可能的模拟的考虑。因此，在根据本发明的方法中，原则上可以有利地使用诸如阳光照射的外部气候条件或者外部温度，以使得能够有效地控制防冷凝加热器12。

在图4的曲线图中，x轴示出了时间，并且y轴示出了温度。在此，曲线A示出了环境温度，曲线B示出了露点温度，并且曲线C示出了构件温度。

在此，关于时间，结合空气的环境温度和露点温度的变化，示出了构件温度的示例性变化。如果构件温度处于环境空气的露点温度以下，则形成冷凝水。在划阴影并且用x2表示的形成冷凝水的时间，控制柜加热器或者防冷凝加热器12应当运行。

在t1和t2处开始(这可能相应地对应于中午时间)并且表示为x1的其它时间，防冷凝加热器12可以放弃工作，因为构件温度处于露点温度以上。

然而，因此可以看到，由于与构件16的质量(m)和构件16的比热容(spezifische

)(c)相关的构件16的热惯性，温度的相等总是在时间上延迟。因此，构件温度通常在时间上落后于环境温度。附加地，由于辐射，小的构件16在晚上的时间比周围的空气更快地丢失其热量。

关于对温度的观察，可以将如上面所述的附加的阳光照射良好地用于控制防冷凝加热器12。因为阳光照射抵抗冷凝水形成，因此这是使得能够减小加热功率的支持情况。因此，原则上，除了环境温度之外，还可以考虑阳光照射，然而其中，由于支持作用，在必要时也可以保持不考虑阳光照射。

然而，如前面所示出的，特别是环境温度可能非常重要，因为构件温度是环境温度的函数，并且其可以以渐进的方式在特定时间之后相等，并且也将使控制柜10的内部的大气的温度与包围控制柜10的大气的温度相等。

此外，图5示出了如下的曲线图，在该曲线图中，示例性地示出了基于真实数据的气候参量的实际的一天中的变化。具体来说，图5借助左侧的Y轴示出了温度，并且在右侧的Y轴上示出了相对空气湿度，而X轴示出了以小时为单位的一天中的变化。此外，曲线D示出了温度，该温度特别是可以是关于控制柜10的外部温度，并且曲线F示出了相对空气湿度，并且曲线E示出了基于先前的参数的露点温度。具体来说，因此示出了一整天内的相对湿度、外部温度和推导出的露点温度的变化。

在用椭圆形标记的区域(在该区域中外部温度和露点温度明显不同)中，存在停止防冷凝加热器12的持续加热运行、由此例如节省能量和CO₂的趋势。

此外，图6示出了如下的曲线图，该曲线图示例性地借助真实的值，相应地相对于选择的空气温度和露点温度之间的温度德尔塔(例如5K)，示出了以％为单位的一个月中的小时频度，如前面所描述的，空气温度可以视为构件温度的粗略支持点(Anhaltspunkt)。在此，通过测量控制柜10外部的温度和空气湿度，近似了空气温度和构件温度以及空气湿度，这由于控制柜10的非气密设计而是可能的。

用图形单独针对每个月、然后还作为所有月份的算术平均值或者平均值示出了环境温度和露点温度之间的温度德尔塔。利用平均值曲线或者利用示出算术平均值的称为平均值的曲线，可以容易地针对一年中的小时频度作为大致、但是真实的估计，其中，在环境温度(即近似于构件温度)和露点温度之间存在特定的足够的温度差，以例如临时切断防冷凝加热器12。

决定逻辑例如基于环境温度和连续接近其的构件温度之间的关系，从而在环境温度与露点温度的差足够大的情况下，也可以推断出构件温度与露点温度的差足够大。

基于临时假设的环境温度和露点温度之间的5K的第一最小温度德尔塔，可以确定一整年的大约30％的节约潜力，参见图5，假设：5K的温度德尔塔。

Claims (15)

1.一种用于对用于中压或者高压开关设备的第一控制柜(10)进行温度控制的方法，其中，所述第一控制柜(10)包括防冷凝加热器(12)，所述防冷凝加热器用于防止空气湿气在位于所述第一控制柜(10)的内部体积(14)中的构件(16)上冷凝，其中，所述方法至少具有以下方法步骤：

a)确定所述第一控制柜(10)的内部体积(14)中的大气的湿度；

b)确定所述第一控制柜(10)的内部体积(14)中的大气的温度；

c)基于所述第一控制柜(10)的内部体积(14)中的大气的湿度和温度，确定所述第一控制柜(10)的内部体积(14)中的大气的露点温度；

d)确定位于所述第一控制柜(10)的内部体积(14)中的至少一个构件(16)的构件温度；以及

e)基于对在方法步骤d)中确定的构件温度和在方法步骤c)中确定的露点温度的比较，产生并且执行用于控制所述防冷凝加热器(12)的控制命令。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述控制命令，当在方法步骤d)中确定的构件温度高于在方法步骤c)中确定的露点温度时，降低所述防冷凝加热器(12)的功率。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述控制命令，当在方法步骤d)中确定的构件温度高于在方法步骤c)中确定的露点温度时，降低所述防冷凝加热器(12)的功率，其中，在比较在方法步骤d)中确定的构件温度和在方法步骤c)中确定的露点温度时，考虑安全参数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述安全参数基于确定其构件温度的构件(16)的种类和构造中的至少一个。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，方法步骤d)包括确定位于控制柜(10)的内部体积(14)中的至少两个构件(16)的构件温度，并且在方法步骤e)中，所述控制命令基于所确定的所有构件温度和露点温度的比较来实现。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述控制命令仅用于对所述第一控制柜(10)的所述防冷凝加热器(12)进行控制。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，由仅与所述第一控制柜(10)相关联的本地的控制单元(24)来产生控制命令。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述控制命令用于对所述第一控制柜(10)的所述防冷凝加热器(12)进行控制，并且附加地用于对至少一个第二控制柜(10)的防冷凝加热器(12)进行控制。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，使用针对所述第一控制柜(10)确定的构件温度和针对所述第一控制柜(10)确定的露点温度，来产生用于对所述第二控制柜(10)的防冷凝加热器(12)进行控制的控制命令。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，由中央控制单元(24)来产生控制命令，所述中央控制单元得到多个控制柜(10)的数据，并且基于多个控制柜的数据来产生控制命令(10)。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，利用布置在控制柜(10)的内部体积(14)中的传感器(18,20,22)来执行方法步骤a)、b)和d)中的至少一个。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，在考虑控制柜(10)外部的气候条件的情况下产生控制命令。

13.一种用于对用于中压和高压开关设备的第一控制柜(10)进行温度控制的系统，其中，所述第一控制柜(10)具有防冷凝加热器(12)，所述防冷凝加热器用于防止空气湿气在位于所述第一控制柜(10)的内部体积(14)中的构件(16)上冷凝，所述系统特别是用于执行根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，所述系统至少具有：

传感器(18)，用于确定所述第一控制柜(10)的内部体积(14)中的大气的湿度；

传感器(20)，用于确定所述第一控制柜(10)的内部体积(14)中的大气的温度；

传感器(22)，用于确定位于所述第一控制柜(10)的内部体积(14)中的至少一个构件(16)的构件温度；以及

控制单元(24)，其中，所述控制单元(24)被设计为用于，基于所述第一控制柜(10)的内部体积(14)中的大气的湿度和温度，确定所述第一控制柜(10)的内部体积(14)中的大气的露点温度，并且

基于对位于所述第一控制柜(10)的内部体积(14)中的至少一个构件(16)的温度和露点温度的比较，产生用于控制所述防冷凝加热器(12)的控制命令。

14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述控制单元(24)布置在控制柜(10)中。

15.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述控制单元(24)以与控制柜(10)分开的方式布置，并且能够经由无线连接与传感器(18,20,22)连接，以进行数据传输。

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