CN204009601U - 一种变电站户外端子箱除湿装置 - Google Patents

Abstract

一种变电站户外端子箱除湿装置，它包括湿度传感器、控制电路、半导体制冷片、交流220V电源、整流模块和稳压模块；湿度传感器设置在变电站户外端子箱箱体内并与控制电路的输入端连接，所述控制电路的输出端与半导体制冷片的控制端连接，所述半导体制冷片设置在变电站户外端子箱箱体内，用以控制半导体制冷片进行快速制冷和散热，使湿空气只在半导体制冷片的制冷面上冷凝结露、并随之排至变电站户外端子箱箱体外，降低变电站户外端子箱箱体内的湿空气的含湿量；所述交流220V电源经整流模块和稳压模块进行整理稳压后为湿度传感器、控制电路和半导体制冷片提供工作电源。本实用新型降低了端子箱内的空气湿度，确保了变电站户外端子箱的安全运行。

Description

一种变电站户外端子箱除湿装置

技术领域

本实用新型涉及配电技术领域，具体地说是一种变电站户外端子箱除湿装置。

背景技术

变电站户外端子箱是连接一、二次设备的重要部分，其内分布着交、直流等重要的二次回路，对于电力系统的动力、测量和保护功能有着重要的意义。目前，端子箱受潮问题一直没有得到很好解决，这是因为端子箱大部分运行在户外，受天气影响较大，而且它安装在电缆沟附近。为了防水，端子箱的箱门一般都具有良好的密封性能，但这样也会导致其内部的潮气不能快速排出，尤其是在雨季或在空气相对湿度较大的地区。端子箱长期运行在高度潮湿的环境之下，当端子箱内的湿空气达到露点温度时，箱内就很容易结露，这种现象的持续必然影响到二次设备的安全运行甚至可能造成停电事故，端子箱内部潮湿是形成凝露的重要因素，而端子箱一般都是密封箱体，易产生凝露，因此加强端子箱防潮对提高二次回路的绝缘和电气性能，对确保主设备及其系统安全稳定运行具有重要意义。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种可有效防止变电站户外端子箱箱体内元器件表面结露的除湿装置。

本实用新型解决其技术问题采取的技术方案是：一种变电站户外端子箱除湿装置，包括湿度检测装置、主控装置、祛湿装置和电源模块，其特征是，所述湿度检测装置包括湿度传感器，所述主控装置包括控制电路，所述祛湿装置包括半导体制冷片，所述电源模块包括交流220V电源、整流模块和稳压模块；所述湿度传感器设置在变电站户外端子箱箱体内并与控制电路的输入端连接，所述控制电路的输出端与半导体制冷片的控制端连接，所述半导体制冷片设置在变电站户外端子箱箱体内，用以控制半导体制冷片进行快速制冷和散热，使湿空气只在半导体制冷片的制冷面上冷凝结露、并随之排至变电站户外端子箱箱体外，降低变电站户外端子箱箱体内的湿空气的含湿量；所述交流220V电源经整流模块和稳压模块进行整理稳压后为湿度传感器、控制电路和半导体制冷片提供工作电源。

进一步地，所述整流模块由电阻R1、电容C1和整流桥QZ组成，所述稳压模块由极性电容C2和稳压二极管VS1组成，所述控制电路由可调电阻RW1、可调电阻RW2、电阻R2、电阻R3、电容C3、运算放大器OP1、三极管Q1、发光二极管D1和继电器J组成，所述湿度传感器由湿敏电阻RS组成；

所述整流桥QZ的一个交流输入端串联电阻R1与电容C1的并联电路后与交流220V相连，另一个交流输入端直接与交流220V相连；所述极性电容C2的正极与整流桥QZ的正极输出端相连，负极与整流桥QZ的负极输出端相连，所述稳压二极管VS1与极性电容C2并联连接；所述运算放大器OP1的正极输入端分别与湿敏电阻RS的一端、可调电阻RW1的一端和电容C3的一端相连，负极输入端分别与电阻R2的一端和可调电阻RW2的一端相连，输出端与三极管Q1的基极相连；所述三极管Q1的集电极与发光二极管D1的负极相连，发射极与电阻R3的一端相连；所述可调电阻RW1的另一端、电容C3的另一端、可调电阻RW2的另一端和电阻R3的另一端分别与整流桥QZ的负极输出端相连，所述湿敏电阻RS的另一端和电阻R2的另一端分别与整流桥QZ的正极输出端相连，所述发光二极管D1的正极串联继电器J的线圈后与整流桥QZ的正极输出端相连；所述半导体制冷片的正、负极分别与整流桥QZ的正、负极输出端相连，所述继电器J的常开触点JK串联在半导体制冷片的电源回路中，用以控制半导体制冷片的直流电源。

进一步地，该除湿装置还包括控制开关K,所述控制开关K与继电器J的常开触点JK并联连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用半导体制冷片进行除湿，可在短时间内有效降低端子箱内的相对湿度，防止端子箱内部的元器件表面结露，确保端子箱的安全运行。它利用冷却除湿原理使端子箱内的湿空气在半导体的制冷面快速凝结成水珠，降低空气湿度，同时制冷片的发热面所散发的热量对湿空气进行加热。由于散热面的存在，端子箱内的空气温度不会有大的变化，从而确保湿空气中的水分只在半导体制冷面快速凝结，然后排到端子箱外部。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的一具体电路原理图。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本实用新型。

如图1所示，本实用新型的一种变电站户外端子箱除湿装置，它包括湿度检测装置、主控装置、祛湿装置和电源模块，所述湿度检测装置包括湿度传感器，所述主控装置包括控制电路，所述祛湿装置包括半导体制冷片，所述电源模块包括交流220V电源、整流模块和稳压模块；所述湿度传感器设置在变电站户外端子箱箱体内并与控制电路的输入端连接，所述控制电路的输出端与半导体制冷片的控制端连接，所述半导体制冷片设置在变电站户外端子箱箱体内，用以控制半导体制冷片进行快速制冷和散热，使湿空气只在半导体制冷片的制冷面上冷凝结露、并随之排至变电站户外端子箱箱体外，降低变电站户外端子箱箱体内的湿空气的含湿量；所述交流220V电源经整流模块和稳压模块进行整理稳压后为湿度传感器、控制电路和半导体制冷片提供工作电源。

如图2所示，本实用新型所述整流模块由电阻R1、电容C1和整流桥QZ组成，所述稳压模块由极性电容C2和稳压二极管VS1组成，所述控制电路由可调电阻RW1、可调电阻RW2、电阻R2、电阻R3、电容C3、运算放大器OP1、三极管Q1、发光二极管D1和继电器J组成，所述湿度传感器由湿敏电阻RS组成。

其中，所述整流桥QZ的一个交流输入端串联电阻R1与电容C1的并联电路后与交流220V相连，另一个交流输入端直接与交流220V相连；所述极性电容C2的正极与整流桥QZ的正极输出端相连，负极与整流桥QZ的负极输出端相连，所述稳压二极管VS1与极性电容C2并联连接；所述运算放大器OP1的正极输入端分别与湿敏电阻RS的一端、可调电阻RW1的一端和电容C3的一端相连，负极输入端分别与电阻R2的一端和可调电阻RW2的一端相连，输出端与三极管Q1的基极相连；所述三极管Q1的集电极与发光二极管D1的负极相连，发射极与电阻R3的一端相连；所述可调电阻RW1的另一端、电容C3的另一端、可调电阻RW2的另一端和电阻R3的另一端分别与整流桥QZ的负极输出端相连，所述湿敏电阻RS的另一端和电阻R2的另一端分别与整流桥QZ的正极输出端相连，所述发光二极管D1的正极串联继电器J的线圈后与整流桥QZ的正极输出端相连；所述半导体制冷片ZL的正、负极分别与整流桥QZ的正、负极输出端相连，所述继电器J的常开触点JK串联在半导体制冷片ZL的电源回路中，用以控制半导体制冷片ZL的直流电源；该除湿装置还包括控制开关K,所述控制开关K与继电器J的常开触点JK并联连接，可根据使用者的意愿随时手动控制半导体制冷片ZL的除湿工作。

本实用新型涉及到的基本原理如下。

一、湿空气特性原理

在一定温度下，空气中总的水蒸气含量越多，空气就越潮湿，水蒸气压力越大。如果空气中水蒸气的数目超过某一限量时，多余的水蒸气就会凝结成水从空气中析出。在一定温度条件下，当湿空气中的水蒸气含量达到最大限度时，称湿空气处于饱和状态，亦称为饱和空气。 随着温度的下降，湿空气的相对湿度不断升高，直到当=100% 时，空气达到饱和状态。如果温度继续降低，湿空气将始终处于饱和状态，并有水滴不断析出。

二、半导体制冷片原理

半导体制冷的原理是基于帕尔贴效应。即：在两种不同的导体连接而成的电路回路中，当电流流经两种导体的连接点时，在节点处会产生放热或者吸热的现象。吸热和放热的量与电流的大小成正比，并随着电流的改变而改变。

在任何两种不同的导体连接而成的回路中，当电荷定向运动时会形成电流。由于电荷载体在不同的导体中处于不同的能量级，当电流流经节点时载流子会出现能级跃迁的现象：当由低能级向高能级跃迁时会从外部吸收能量，从高能级向低能级跃迁会放出能量，其表现形式就是在节点处吸热和放热。

三、除湿装置工作原理

结合湿空气与温度的特性，本实用新型基于半导体制冷片的快速制冷特性，利用冷却除湿原理使变电站户外端子箱箱体内的湿空气在半导体的制冷面快速凝结成水珠，降低空气湿度；同时制冷片的发热面所散发的热量对湿空气进行加热。由于散热面的存在，端子箱内的空气温度不会有大的变化，从而确保湿空气中的水分只在半导体制冷面快速凝结，然后排到端子箱外部。

在本实用新型中，虽然冷端制冷量和热端发热量大致相当，但由于冷端和热端处于半导体制冷片的两面，可以形成局部对空气的加热和冷却，冷空气和热空气很难快速融合、抵消，这就为冷凝结露的利用奠定了基础。另外，安装一个排风扇可以把热空气快速吹向变电站户外端子箱其它空间，进一步防止了制冷片局部冷热空气的融合。本实用新型将冷端、热端同时使用也是完成本实用新型的必要条件，若只是制冷，变电站户外端子箱箱体内空间整体温度下降，会在除制冷片制冷面以外的变电站户外端子箱内部元器件上结露，本实用新型就失去了意义。提高制冷效果，可扩大其制冷面和散热面的表面积，而且散热的表面积要大于制冷面的表面积。在散热风扇的所用下，其制冷面的温度可快速降低。

本实用新型可在变电站户外端子箱侧壁开设排水孔，冷凝水用排水软管导出。

本实用新型具有以下优点：

1）半导体制冷具有高度的可靠性和可维修性；不需要制冷剂，对环境没有污染。

2）制冷器无任何机械运动，无噪音，无磨损，寿命长。

3）冷却速度快，在短时间内可显著降低端子箱内的相对湿度。

4）体积小，易于安装，易于大范围内推广。

以上所述只是本实用新型的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种变电站户外端子箱除湿装置，包括湿度检测装置、主控装置、祛湿装置和电源模块，其特征是，所述湿度检测装置包括湿度传感器，所述主控装置包括控制电路，所述祛湿装置包括半导体制冷片，所述电源模块包括交流220V电源、整流模块和稳压模块；所述湿度传感器设置在变电站户外端子箱箱体内并与控制电路的输入端连接，所述控制电路的输出端与半导体制冷片的控制端连接，所述半导体制冷片设置在变电站户外端子箱箱体内，用以控制半导体制冷片进行快速制冷和散热，使湿空气只在半导体制冷片的制冷面上冷凝结露、并随之排至变电站户外端子箱箱体外，降低变电站户外端子箱箱体内的湿空气的含湿量；所述交流220V电源经整流模块和稳压模块进行整理稳压后为湿度传感器、控制电路和半导体制冷片提供工作电源。

2.根据权利要求1所述的一种变电站户外端子箱除湿装置，其特征是：所述整流模块由电阻R1、电容C1和整流桥QZ组成，所述稳压模块由极性电容C2和稳压二极管VS1组成，所述控制电路由可调电阻RW1、可调电阻RW2、电阻R2、电阻R3、电容C3、运算放大器OP1、三极管Q1、发光二极管D1和继电器J组成，所述湿度传感器由湿敏电阻RS组成；

所述整流桥QZ的一个交流输入端串联电阻R1与电容C1的并联电路后与交流220V相连，另一个交流输入端直接与交流220V相连；所述极性电容C2的正极与整流桥QZ的正极输出端相连，负极与整流桥QZ的负极输出端相连，所述稳压二极管VS1与极性电容C2并联连接；所述运算放大器OP1的正极输入端分别与湿敏电阻RS的一端、可调电阻RW1的一端和电容C3的一端相连，负极输入端分别与电阻R2的一端和可调电阻RW2的一端相连，输出端与三极管Q1的基极相连；所述三极管Q1的集电极与发光二极管D1的负极相连，发射极与电阻R3的一端相连；所述可调电阻RW1的另一端、电容C3的另一端、可调电阻RW2的另一端和电阻R3的另一端分别与整流桥QZ的负极输出端相连，所述湿敏电阻RS的另一端和电阻R2的另一端分别与整流桥QZ的正极输出端相连，所述发光二极管D1的正极串联继电器J的线圈后与整流桥QZ的正极输出端相连；所述半导体制冷片的正、负极分别与整流桥QZ的正、负极输出端相连，所述继电器J的常开触点JK串联在半导体制冷片的电源回路中，用以控制半导体制冷片的直流电源。

3.根据权利要求2所述的一种变电站户外端子箱除湿装置，其特征是：还包括控制开关K,所述控制开关K与继电器J的常开触点JK并联连接。