CN204759246U - 一种节能型户外端子箱除湿降温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种节能型户外端子箱除湿降温装置，包括箱体，箱体顶部安装有太阳能电池板，太阳能电池板与蓄电池相连接，蓄电池与驱动系统相连接，驱动系统分别连接有制冷系统、排风系统和加热系统，箱体内设有微处理器，微处理器分别连接有外温度测量系统、内温度测量系统、内湿度测量系统和外湿度测量系统，微处理器与驱动系统相连接。本实用新型的有益效果是：通过太阳能电池板发电供电，绿色节能环保；增加了制冷装置，可彻底解决高温问题；具有现场告警和调度实时监控功能，完善了端子箱的智能化程度；彻底解决了对户外端子箱内的温度和湿度可视、可控，减少了因潮湿、高温造成的绝缘下降和短路故障，对防止发生电力事故具有重要的意义。

Description

一种节能型户外端子箱除湿降温装置

（一）技术领域

本实用新型属于电网技术领域，特别涉及一种节能型户外端子箱除湿降温装置。

（二）背景技术

变电站户外端子箱是室外电气设备与室内测控、保护、通信等设备连接的中间环节，一般就地安装在设备旁。在空气潮湿时，尤其是在雨季，室外开关端子箱内潮湿凝露积水，除造成箱体内易锈蚀外，还易导致直流二次回路对地绝缘电阻下降，严重者绝缘电阻下降到零，从而形成直流正电源或负电源接地。如果造成直流两点接地，则引起直流保险熔断，保护拒动或误动，甚至损坏设备，严重威胁电网的安全运行。端子箱受潮还能使端子排螺丝和连接片生锈，使二次端子接触不良，也同样会使电流回路端子发热甚至开路，造成保护拒动或误动，引起事故。互感器电压和开关、温度信号端子接触不良则会造成测控、保护装置运行异常、误发信号，导致运行人员误判断作出错误分析。

各公司仅对在施工工艺、材质及管理措施的改进，采取以下措施：研究逐步对变电站户外端子箱机构箱进行更换和技术改造；在开关端子箱内放置适量的除潮物品，如硅胶等，并定期检查，及时更换；做好端子箱的防火封堵，防止进水；端子排的端子，螺丝及箱体用不锈钢材质制作，防止腐蚀；端子箱门锁尺寸要匹配紧密，不易松动；在雷雨过后及时开箱进行通风驱潮等；制订开关端子箱防潮维护管理制度，责任到人，定期检查端子箱的驱潮、加热装置是否常，一旦发现问题要及时维护；在端子箱内安装现有的普通防凝露除湿加热控制器，在潮湿环境或结霜、凝露季节使用，也能绝缘下降和短路故障。上述解决方案无论在成本、人力、实效、节能、环保等方面都不能从根本上解决目前端子箱出现的高温、潮湿、锈蚀等问题。

随着社会的发展和人民生活水平的不断提高，电力用户对供电可靠性和电能质量要求更高，其中供电可靠性要在99.9％以上，继电保护和自动装置动作正确率应在98％以上。电力系统的继电保护装置担负着电力系统安全可靠运行，迅速，正确而有效地切除故障的重大使命。

另外，在全球性的能源短缺和环境污染的经济高速发展中，中国表现得尤为突出，节能和环保是中国实现社会经济可持续发展急需解决的问题。太阳能作为地球上最直接、最普遍、最清洁的能源，如何将其能运用到电力生产中去，对电力生产可持续发展具有深远的意义。

（三）发明内容

本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种结构简单、节能环保、运行可靠、性价比高、具有报警和实时监控功能、适用于恶劣环境的节能型户外端子箱除湿降温装置。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种节能型户外端子箱除湿降温装置，包括箱体，其特征是：所述箱体顶部安装有太阳能电池板，太阳能电池板与蓄电池相连接，蓄电池与驱动系统相连接，驱动系统分别连接有制冷系统、排风系统和加热系统，箱体内设有微处理器，微处理器分别连接有外温度测量系统、内温度测量系统、内湿度测量系统和外湿度测量系统，微处理器与驱动系统相连接。

所述太阳能电池板与蓄电池之间设有充电系统。

所述蓄电池与驱动系统之间设有升压电路。

所述微处理器、驱动系统及充电系统分别与AC/DC开关电源相连接，AC/DC开关电源与站内220V电源相连接。

所述微处理器连接有现场告警显示系统及站内综自系统。

所述站内综自系统与调度中心相连接。

本实用新型的有益效果是：通过太阳能电池板发电供电，绿色节能环保；增加了制冷装置，能辅助普通排风机器等降温装置，可彻底解决高温问题；具有现场告警和调度实时监控功能，完善了端子箱的智能化程度；彻底解决了对户外端子箱内的温度和湿度可视、可控，减少了因潮湿、高温造成的绝缘下降和短路故障，对防止发生电力事故具有重要的意义。

（四）附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

附图1为本实用新型的结构框图；

附图2为本实用新型的结构示意图；

图中，1箱体，2太阳能电池板，3蓄电池，4制冷系统，5排风系统，6加热系统，7微处理器,8外温度测量系统,9内温度测量系统,10内湿度测量系统,11外湿度测量系统,12驱动系统。

（五）具体实施方式

附图为本实用新型的一种具体实施例。该实施例包括箱体1，箱体1顶部安装有太阳能电池板2，太阳能电池板2与蓄电池3相连接，蓄电池3与驱动系统12相连接，驱动系统12分别连接有制冷系统4、排风系统5和加热系统6，箱体1内设有微处理器7，微处理器7分别连接有外温度测量系统8、内温度测量系统9、内湿度测量系统10和外湿度测量系统11，微处理器7与驱动系统12相连接。太阳能电池板2与蓄电池3之间设有充电系统。蓄电池3与驱动系统12之间设有升压电路。微处理器7、驱动系统12及充电系统分别与AC/DC开关电源相连接，AC/DC开关电源与站内220V电源相连接。微处理器7连接有现场告警显示系统及站内综自系统。站内综自系统与调度中心相连接。

采用本实用新型的一种节能型户外端子箱除湿降温装置，通过太阳能电池板2发电通过充电系统存储于蓄电池3中，绿色、环保、节能；同时太阳能电池板2放在户外端子箱箱体1上，遮挡太阳直接照射端子箱，物理性的也降低一部分温度。

当端子箱箱体1内部高温时：通过外温度测量系统8、内温度测量系统9检测端子箱内外温度。当箱内温度超过设定的值且外部温度低于内部温度时，微处理器7驱动排风系统5排风，进行自然排风降温。当箱内、外温度均超过设定的值，微处理器7通过驱动系统12驱动制冷系统4，进行制冷降温；同时根据箱内温度装置进行自动降温。

当端子箱内部低温（尤其是在东北地区）时：通过外温度测量系统8、内温度测量系统9检测端子箱内外温度。当箱内温度低于设定的值时，微处理器7通过驱动系统12驱动加热系统6加温，同时根据箱内温度装置进行自动加温。

当端子箱内部湿度过高时：通过外湿度测量系统11、内湿度测量系统10检测端子箱内外湿度，当内湿度超过设定的值且外部温度高于内部温度时，微处理器7通过驱动系统12驱动加热系统6加热、排风系统5排湿。

通过外温度测量系统8、内温度测量系统9检测端子箱内外温度将温度现场显示和通过RS-485通讯线、130通讯规约通传向变电站综自系统，然后经综自系统发送至调度中心，对数据进行实时监控。同时当装置除湿降温的时间超过正常工作时间时，装置发出告警信号（2种信号：现场声光告警和经串口装置通过综自系统传送调度告警）。

采用本实用新型的一种节能型户外端子箱除湿降温装置，采用STC89C52单片机来作为微处理器7的控制核心，实现了对温、湿度的检测。然后通过端子箱内外的湿度、温度设定及对比，驱动热排风、制冷、降温装置，进行加热、降温、排风、除湿度；超过降温除湿的工作范围，实现两地报警。通过配置新式的微型低功耗18B20温度传感器及DHT11湿度传感器，实现环境温度、湿度2个参数的采集、存储、显示等功能。另外，本系统还具有实时监测和报警功能，系统运行可靠，结构简单，性价比高。主要模块选择如下：

（1）、太阳能电池组件的选择

由设计要求知：太阳能电池组件的功率为

（I1+I2）×18=(7.04+1.85)×18=160(W)

选取2块峰值功率为80W的单晶硅组件太阳能电池组件构成太阳能电池阵列。所选组件经过了CE、TUV、IEC等国际认证，产品性能及寿命均满足国家或行业标准。组件出厂均进行严格的检测，保证电性能参数尽可能一致，其中最大输出功率Pm、最大工作电流Im及工作电压Wm的离散性均小于±5%。

（2）、蓄电池的选型

该装置选用阀控式密封免维护铅酸蓄电池。阀控式密封免维护铅酸蓄电池是历尽四十余年不断创新的结晶。为亚洲市场开发的NP系列和GM系列电池更是积累四十余年生产经验的成功之作。优良的品质、卓越的性能受到用户的广泛赞誉。其高能密度、全密封结构、使用寿命长、高可靠性是良好的。

（3）微处理器的选择

装置选择STC89C52单片机为该系统的总控芯片，8位的52系列单片机作为系统控制器。STC89C52单片机是一款具有ISP/IAP功能的单片机，它的片内具有64K字节Flash程序存储器、1K字节数据存储器、3个16位定时/计数器，6个中断、1个全双工串行口等资源。无论是从内部构造还是编程方面52系列单片机都相对简单，容易掌握和使用，端口资源和功能满足我们的设计需要。

（4）湿度测量系统的选择

装置采用DHT11湿度传感器，检测温度范围-55℃～+125℃。根据实际需要，检测点数可以扩展。产生数字信号传输给单片机进行分析、处理和控制显示。湿度检测范围为20％～90％RH，其检测精度为±5％。传感器芯片都在极为精确的湿度腔室中进行标定，校准系数以程序形式储存在OTP内存中，用于内部的信号校准。两线制的串行接口与内部的电压调整，使外围系统集成变得快速而简单。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。

（5）温度测量系统的选择

装置采用DS18B20温度传感器，DSl8B20是Dallas半导体公司研制的一款数字化温度传感器，支持“一线总线”接口，即只通过一根信号线完成数据、地址和控制信息的传输。该器件只有3个引脚(即电源VDD、地线GND、数据线DQ)，且不需要外部元件，内部有64位光NROM，64位器件序列号出厂前就被光刻于ROM中，可作为器件地址序列码，便于实现多点测量。全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内；现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性，适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。该电路的检测温度范围为-55～+125℃：精度为±0.5℃(在-10℃～+85℃范围)；可以分别在93.75ms和750ms内完成9位和12位的数字温度值读入。

Claims (6)

1.一种节能型户外端子箱除湿降温装置，包括箱体（1），其特征是：所述箱体（1）顶部安装有太阳能电池板（2），太阳能电池板（2）与蓄电池（3）相连接，蓄电池（3）与驱动系统（12）相连接，驱动系统（12）分别连接有制冷系统（4）、排风系统（5）和加热系统（6），箱体（1）内设有微处理器（7），微处理器（7）分别连接有外温度测量系统（8）、内温度测量系统（9）、内湿度测量系统（10）和外湿度测量系统（11），微处理器（7）与驱动系统（12）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种节能型户外端子箱除湿降温装置，其特征是：所述太阳能电池板（2）与蓄电池（3）之间设有充电系统。

3.根据权利要求1所述的一种节能型户外端子箱除湿降温装置，其特征是：所述蓄电池（3）与驱动系统（12）之间设有升压电路。

4.根据权利要求1所述的一种节能型户外端子箱除湿降温装置，其特征是：所述微处理器（7）、驱动系统（12）及充电系统分别与AC/DC开关电源相连接，AC/DC开关电源与站内220V电源相连接。

5.根据权利要求1所述的一种节能型户外端子箱除湿降温装置，其特征是：所述微处理器（7）连接有现场告警显示系统及站内综自系统。

6.根据权利要求5所述的一种节能型户外端子箱除湿降温装置，其特征是：所述站内综自系统与调度中心相连接。