CN215378137U - 一种用于变电站箱式设备的微正压控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于变电站箱式设备的微正压控制装置，包括：控制组件和传感器，控制组件包括：控制箱、第一风道、第二风道、排水管、控制电路板、加热板、冷凝板、半导体制冷片、积水盒、第一风扇、第二风扇、第三风扇和第四风扇，冷凝板和半导体制冷片的下端正对积水盒的进水口，积水盒的出水口穿过控制箱的底壁与排水管的一端的进水口连通，排水管的另一端伸出变电站箱式设备的外壳；第一风扇安装在第一风道的进风口处，第一风扇的进风面抵接加热板的一端；第二风扇安装在第二风道的出风口处，第二风扇的出风面抵接加热板的另一端；第三风扇的出风面正对控制电路板的上端，第四风扇的进风面正对冷凝板，通过形成微正压环境，实现快速除湿。

Description

一种用于变电站箱式设备的微正压控制装置

技术领域

本实用新型涉及变电站安全技术领域，尤其涉及一种用于变电站箱式设备的微正压控制装置。

背景技术

在电力系统及工业场站中，电气箱式设备最为常见，控制柜内二次接线较多且各设备间距较短，如其长期在湿度较高的环境中运行，一是容易腐蚀内部精密元件及设备，造成设备霉变和金属部件锈蚀，加速设备老化损坏；二是会破坏电气设备带电体之间的绝缘，容易造成短路、击穿现象，造成设备损坏，甚至出现人员伤亡、电网异常性事件的发生，因此对于箱式设备内部环境运行工况的要求较高。

箱式设备内部环境高湿度形成原因一般有以下几种：一、大气环境湿度高，环境温差变化剧烈。箱体底部与电缆沟道连接处会快速侵入水汽，甚至会形成大面积箱壁积水(凝露)；二、柜体安装于地下室，室内环境湿度大。柜体内温度低于环境温度，利于水汽汇聚；三、柜体密封老化，降水结束后，水汽自然蒸腾，随热空气上升，通过气隙快速进入箱体汇聚。

为保障电网系统的安全稳定运行，电气设备的长寿命、全周期安全可靠。电力系统对柜内恒温、防潮、防凝露提出了较高要求。传统箱式设备运行期间，很难保持内环境的密闭和恒温。需要加载辅助系统，确保运行期间内环境稳定。现有驱潮加热装置的使用一般采用离线模式，多以加热板，加热风机为环境干扰手段，以状态量管控为设计初心。在湿度、温度达到门槛值时启动，不仅延长内环境恢复时间，同时由于湿热空气无法得到有效疏导，管控效果不理想。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种用于变电站箱式设备的微正压控制装置，以解决现有技术对变电站箱式设备内部的环境控制效果不理想的问题。

本实用新型实施例公开了如下的技术方案：

一种用于变电站箱式设备的微正压控制装置，包括：控制组件和传感器，所述传感器设置在所述变电站箱式设备的外壳的顶部的内壁上；所述控制组件包括：控制箱，第一风道，第二风道，排水管，以及，安装在所述控制箱内的控制电路板、加热板、冷凝板、半导体制冷片、积水盒、第一风扇、第二风扇、第三风扇和第四风扇，所述控制电路板分别与所述传感器、所述加热板、所述半导体制冷片、所述第一风扇、所述第二风扇、所述第三风扇和所述第四风扇电连接；所述控制箱安装在所述变电站箱式设备内，所述加热板、所述半导体制冷片和所述冷凝板依次层叠设置，且均位于所述控制电路板下方，所述冷凝板和所述半导体制冷片的下端正对所述积水盒的进水口，所述积水盒的出水口穿过所述控制箱的底壁与所述排水管的一端的进水口连通，所述排水管的另一端伸出所述变电站箱式设备的外壳；所述第一风道的进风口和所述第二风道的出风口分别连通所述控制箱的相对的两侧壁的第一开口，所述第一风道的出风口和所述第二风道的进风口分别连通所述变电站箱式设备的相对的两侧壁的第二开口，所述第一风扇安装在所述第一风道的进风口处，且所述第一风扇的出风面正对所述第一风道的进风口，所述第一风扇的进风面抵接所述加热板的一端；所述第二风扇安装在所述第二风道的出风口处，且所述第二风扇的进风面正对所述第二风道的出风口，所述第二风扇的出风面抵接所述加热板的另一端；所述第三风扇位于所述控制电路板的上方，且所述第三风扇的出风面正对所述控制电路板的上端，所述第四风扇的进风面正对所述冷凝板。

进一步：所述第一风道和所述第二风道的一侧壁上设置有多个通风孔。

进一步：所述第一风道和所述第二风道的通风孔所在的侧壁的内表面设置有通风滤棉。

进一步，所述用于变电站箱式设备的微正压控制装置还包括：天线，所述天线的一端与所述控制电路板上的通讯芯片电连接，所述天线的另一端伸出所述控制箱。

进一步，所述通讯芯片选自如下的至少一种：RS485芯片、NB-ITO芯片、LOAR芯片、4G芯片和5G芯片。

进一步：所述第一风道的出风口和所述第二风道的进风口分别罩设有逆止阀。

进一步：所述第一风道的出风口连通的所述变电站箱式设备的一侧壁的第二开口高于所述第二风道的进风口连通的所述变电站箱式设备的另一侧壁的第二开口。

进一步：所述加热板和所述半导体制冷片之间，以及，所述半导体制冷片和所述冷凝板之间均通过硅胶粘接。

进一步：所述传感器包括电容型温湿度传感器和物理型水滴综合感知传感器。

本实用新型实施例的用于变电站箱式设备的微正压控制装置，可以解决老旧设备密封设施老化、工业加工等级不统一而导致的变电站箱式设备很难形成绝对密封环境的问题，使变电站箱式设备内形成微正压环境，可有效阻断大气环境中的潮湿空气对变电站箱式设备的入侵，达到快速除湿驱潮的效果，有效防止柜内设备老化、绝缘强度降低、二次端子击穿、材料霉变及金属结构件锈蚀等安全隐患，保证了电网安全运行；形成局部气体环流，形成有效、合理的气流分布，使温湿度均匀分布，完全避免温湿度监控死角。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例的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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例的用于变电站箱式设备的微正压控制装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的用于变电站箱式设备的微正压控制装置的部分结构示意图；

图3是本实用新型实施例的用于变电站箱式设备的微正压控制装置的加热板、冷凝板和半导体制冷片的仰视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种用于变电站箱式设备的微正压控制装置。微正压指的是变电站箱式设备内的气压略大于变电站箱式设备外的气压。如图1～3所示，该微正压控制装置包括：控制组件和传感器。传感器设置在变电站箱式设备1的外壳的顶部的内壁上(图中未示出)。具体的，传感器包括电容型温湿度传感器和物理型水滴综合感知传感器。电容型温湿度传感器可检测变电站箱式设备内的环境的温湿度。例如，该电容型温湿度传感器的型号为DRWS-01。物理型水滴综合感知传感器可监测变电站箱式设备内的凝露。例如，该物理型水滴综合感知传感器的型号为WLSD-01。

控制组件包括：控制箱2，第一风道3，第二风道4，排水管5，以及，安装在控制箱2内的控制电路板6、加热板7、冷凝板8、半导体制冷片9、积水盒10、第一风扇11、第二风扇12、第三风扇13和第四风扇14。上述组件可采用现有任意适合的方式安装在控制箱2内，例如，螺栓螺母固定连接方式、粘接方式等等。控制电路板6分别与传感器、加热板7、半导体制冷片9、第一风扇11、第二风扇12、第三风扇13和第四风扇14电连接。

控制箱2安装在变电站箱式设备1内，可采用任意适合的方式安装在合适的位置，例如，螺栓螺母固定连接方式等。具体的，控制电路板6上具有MCU芯片。通过MCU芯片控制加热板7、半导体制冷片9、第一风扇11、第二风扇12、第三风扇13和第四风扇14等工作。例如，当环境湿度大于设定湿度或环比湿度接近历史湿度峰值时，MCU芯片可控制相应组件启动驱潮除湿。

加热板7、半导体制冷片9和冷凝板8依次层叠设置，且均位于控制电路板6下方。优选的。加热板7和冷凝板8均可以呈风琴状，加热板7和半导体制冷片9之间，以及，半导体制冷片9和冷凝板8之间均通过硅胶粘接。冷凝板8和半导体制冷片9的下端正对积水盒10的进水口。积水盒10的出水口穿过控制箱2的底壁与排水管5的一端的进水口连通，排水管5的另一端伸出变电站箱式设备1的外壳。

第一风扇11安装在第一风道3的进风口处，且第一风扇11的出风面正对第一风道3的进风口。第一风扇11的进风面抵接加热板7的一端。第二风扇12安装在第二风道4的出风口处，且第二风扇12的进风面正对第二风道4的出风口。第二风扇12的出风面抵接加热板7的另一端。第一风道3的进风口和第二风道4的出风口分别连通控制箱2的相对的两侧壁的第一开口，第一风道3的出风口和第二风道4的进风口分别连通变电站箱式设备1的相对的两侧壁的第二开口。两个第一开口可以位于同一高度。第一风道3的出风口连通的变电站箱式设备1的一侧壁的第二开口高于第二风道4的进风口连通的变电站箱式设备1的另一侧壁的第二开口，从而形成两条高低分布的风道，便于热空气向上排出。第二开口可以是迷宫式设计，例如具有多次弯折的通风通道形成的开口，以便对空气中的灰尘与杂质进行一定程度的滤除。上述结构使得第二风扇12可向第一风扇11方向吹风，第一风扇11排风，形成一条空气流动通道。

第三风扇13位于控制电路板6的上方，且第三风扇13的出风面正对控制电路板6的上端。第四风扇14的进风面正对冷凝板8。上述结构使得第三风扇13可向第四风扇14方向吹微风(即风量不大)，第四风扇14排风，形成另一条空气流动通道。

此外，第一风道3和第二风道4的一侧壁上设置有多个通风孔15，进一步辅助形成微正压环境。优选的，第一风道3和第二风道4的通风孔15所在的侧壁的内表面设置有通风滤棉。通风滤棉可初步冷凝空气中的水分，辅助降低变电站箱式设备1内环境湿度，同时保障变电站箱式设备1内部运行工况洁净。

具体的，第一风道3的出风口和第二风道4的进风口分别罩设有逆止阀16。逆止阀16的启动压力可根据通风孔15的流量，以及，第一风扇11和第二风扇12的功率得到，在保障内环境微正压的同时，避免因压力过大对变电站箱式设备1造成爆破性损害，同时避免空气中的水汽对变电站箱式设备1进行反向入侵。

优选的，该微正压控制装置还包括：天线17。天线17的一端与控制电路板6上的通讯芯片电连接。天线17的另一端伸出控制箱2。具体的，通讯芯片选自如下的至少一种：RS485芯片、NB-ITO芯片、LOAR芯片、4G芯片和5G芯片，从而可通过多种通讯方式实现信号的高速传输，传输距离可以达到目视5000m，信号可穿透钢混建筑物、钢结构等建筑，且抗扰能力强，可实现电力生产场站设备间的互联互通，还可连接远程控制终端、手机或平板电脑，通过APP可随时随地对相关设备进行监控，实现所有异常信号自动的内外网互传功能。

该装置的使用方式如下：

当传感器检测到湿气上升或气温产生波动时，控制电路板6启动第一风扇11、第二风扇12、第三风扇13、第四风扇14、加热板7和半导体冷凝片9。在第三风扇13和第四风扇14的作用下，潮湿空气流动到半导体冷凝片9附近，半导体冷凝片9制冷，使潮湿空气冷却成水，并且冷凝板8吸附水蒸气形成露滴，进入积水盒10，再通过排水管5排出，以便降低变电站箱式设备1内空气中的水汽，使相对湿度和绝对湿度同时下降，防止达到凝露点而产生凝露现象；同时，加热板7加热使潮湿空气干燥，干燥后的空气通过第三风扇13和第四风扇14形成的风道从第一风道3的出风口排出，以进行热风的排放，从而形成空气在变电站箱式设备1内的定向流动，加速变电站箱式设备1内的气体循环和流动，减少某一区域局部的水汽聚集，降低凝露形成的可能性；在变电站箱式设备1内形成热空气带，从而快速地在变电站箱式设备1内形成微正压的环境状态，隔绝外部水汽，防止外部水汽进入柜体。由于第一风道3和第二风道4上的通风孔15的设计，进一步使变电站箱式设备1形成微正压的环境状态，隔绝外部水汽，防止外部水汽进入变电站箱式设备1内。

此外，当传感器检测到温度变化时，控制电路板6可只启动加热板7、第一风扇11和第二风扇12。加热板7进行加热，通过第一风扇11和第二风扇12形成的气体流动通道来进行热风的排放，在变电站箱式设备1内形成一个局部的环流，加速变电站箱式设备1内气体循环和流动，减少某一区域局部的水汽聚集，降低凝露形成的可能性，保障变电站箱式设备1内环境相对大气环境的绝对正压。

综上，本实用新型实施例的用于变电站箱式设备的微正压控制装置，可以解决老旧设备密封设施老化、工业加工等级不统一而导致的变电站箱式设备很难形成绝对密封环境的问题，变电站箱式设备内微正压环境可有效阻断大气环境中的潮湿空气对变电站箱式设备的入侵，达到快速除湿驱潮的效果，有效防止柜内设备老化、绝缘强度降低、二次端子击穿、材料霉变及金属结构件锈蚀等安全隐患，保证了电网安全运行；形成局部气体环流，形成有效、合理的气流分布，使温湿度均匀分布，完全避免温湿度监控死角。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种用于变电站箱式设备的微正压控制装置，其特征在于，包括：控制组件和传感器，所述传感器设置在所述变电站箱式设备的外壳的顶部的内壁上；

所述控制组件包括：控制箱，第一风道，第二风道，排水管，以及，安装在所述控制箱内的控制电路板、加热板、冷凝板、半导体制冷片、积水盒、第一风扇、第二风扇、第三风扇和第四风扇，所述控制电路板分别与所述传感器、所述加热板、所述半导体制冷片、所述第一风扇、所述第二风扇、所述第三风扇和所述第四风扇电连接；

所述控制箱安装在所述变电站箱式设备内，所述加热板、所述半导体制冷片和所述冷凝板依次层叠设置，且均位于所述控制电路板下方，所述冷凝板和所述半导体制冷片的下端正对所述积水盒的进水口，所述积水盒的出水口穿过所述控制箱的底壁与所述排水管的一端的进水口连通，所述排水管的另一端伸出所述变电站箱式设备的外壳；

所述第一风道的进风口和所述第二风道的出风口分别连通所述控制箱的相对的两侧壁的第一开口，所述第一风道的出风口和所述第二风道的进风口分别连通所述变电站箱式设备的相对的两侧壁的第二开口，所述第一风扇安装在所述第一风道的进风口处，且所述第一风扇的出风面正对所述第一风道的进风口，所述第一风扇的进风面抵接所述加热板的一端；所述第二风扇安装在所述第二风道的出风口处，且所述第二风扇的进风面正对所述第二风道的出风口，所述第二风扇的出风面抵接所述加热板的另一端；

所述第三风扇位于所述控制电路板的上方，且所述第三风扇的出风面正对所述控制电路板的上端，所述第四风扇的进风面正对所述冷凝板。

2.根据权利要求1所述的用于变电站箱式设备的微正压控制装置，其特征在于：所述第一风道和所述第二风道的一侧壁上设置有多个通风孔。

3.根据权利要求2所述的用于变电站箱式设备的微正压控制装置，其特征在于：所述第一风道和所述第二风道的通风孔所在的侧壁的内表面设置有通风滤棉。

4.根据权利要求1所述的用于变电站箱式设备的微正压控制装置，其特征在于，还包括：天线，所述天线的一端与所述控制电路板上的通讯芯片电连接，所述天线的另一端伸出所述控制箱。

5.根据权利要求4所述的用于变电站箱式设备的微正压控制装置，其特征在于，所述通讯芯片选自如下的至少一种：RS485芯片、NB-ITO芯片、LOAR芯片、4G芯片和5G芯片。

6.根据权利要求1所述的用于变电站箱式设备的微正压控制装置，其特征在于：所述第一风道的出风口和所述第二风道的进风口分别罩设有逆止阀。

7.根据权利要求1所述的用于变电站箱式设备的微正压控制装置，其特征在于：所述第一风道的出风口连通的所述变电站箱式设备的一侧壁的第二开口高于所述第二风道的进风口连通的所述变电站箱式设备的另一侧壁的第二开口。

8.根据权利要求1所述的用于变电站箱式设备的微正压控制装置，其特征在于：所述加热板和所述半导体制冷片之间，以及，所述半导体制冷片和所述冷凝板之间均通过硅胶粘接。

9.根据权利要求1所述的用于变电站箱式设备的微正压控制装置，其特征在于，所述传感器包括：电容型温湿度传感器和物理型水滴综合感知传感器。

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