阅读说明：本技术 一种电气柜防凝露装置 (Anti-condensation device for electrical cabinet ) 是由 税伟 于 2020-07-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种电气柜防凝露装置,包括控制单元和至少一个温湿度调节模组,温湿度调节模组包括依次密封连接的排气管路、湿度调节管路、温度调节管路和送气管路和温度调节单元、湿度调节单元、送气单元、排气单元、温湿度检测单元；温湿度检测单元检测湿度调节管路入口处的入风湿度和入风温度、检测温度调节管路出口处的出风温度和出风湿度、检测周围的环境温度和环境湿度；控制单元根据入风湿度控制湿度调节单元对所流过空气的湿度进行调节,直至出风湿度达到目标湿度,以及根据入风温度控制温度调节单元对所流过空气的温度进行调节,直至出风温度达到目标温度。本发明能够在无需挤占电气柜空间的条件下防凝露、防尘(防虫)和防高温。(The invention discloses an electrical cabinet anti-condensation device which comprises a control unit and at least one temperature and humidity adjusting module, wherein the temperature and humidity adjusting module comprises an exhaust pipeline, a humidity adjusting pipeline, a temperature adjusting pipeline, an air feeding pipeline, a temperature adjusting unit, a humidity adjusting unit, an air feeding unit, an exhaust unit and a temperature and humidity detection unit which are sequentially and hermetically connected; the temperature and humidity detection unit detects the air inlet humidity and the air inlet temperature at the inlet of the humidity adjusting pipeline, detects the air outlet temperature and the air outlet humidity at the outlet of the temperature adjusting pipeline, and detects the ambient temperature and the ambient humidity; the control unit controls the humidity adjusting unit to adjust the humidity of the flowing air according to the inlet air humidity until the outlet air humidity reaches the target humidity, and controls the temperature adjusting unit to adjust the temperature of the flowing air according to the inlet air temperature until the outlet air temperature reaches the target temperature. The invention can prevent condensation, dust (insect) and high temperature without occupying the space of the electrical cabinet.)

一种电气柜防凝露装置

技术领域

本发明涉及电气技术领域，特别是涉及一种电气柜防凝露装置。

背景技术

近年来，电气柜凝露问题开始被各大电力单位重视起来。凝露简单的说就是凝结的露珠，是空气中湿度较大时发生的一种特有现象，当空气中的水蒸气达到饱和的程度时，在温度相对较低的物体上凝结，而形成小水珠。典型的例子是在秋天的早晨树叶或草叶上有满满一层露珠，这便是凝露现象。我国南方地区，水资源丰富，所以在秋冬两季阴雨天气易发生凝露现象。凝露对电气柜的危害主要是容易造成腐蚀或形成短路，比较常见的危害是：

1、开关柜采用全封闭式结构，各气室之间相互独立，且出线为电缆出线，电缆沟中的潮气上升进入电气柜并积聚在柜内，加之柜内通风不畅，当环境湿度变化时，易产生凝露.造成绝缘强度降低。开关柜内由于大量采用了压铸环氧树脂为材料的绝缘部件，尤其是高压电缆外绝缘层、环氧浇注电流互感器、酚醛环氧绝缘罩、相间隔板等复合绝缘材料的憎水性较差，若绝缘材料材质不好，空气湿度大且污秽严重，运行中会导致吸潮凝露，导致表面泄露电流增大。当介质受潮、脏污或有破损时，由于潮湿，介质表面的游离电子增加，引起传导电流增加，绝缘电阻相应降低，绝缘下降到一定程度时即引起局部沿面放电闪络。

2、在开关或刀闸操作机构上形成的露水会腐蚀机构内的金属部件，影响机构的使用寿命，甚至因锈蚀而造成机构卡涩，导致开关或刀闸在分合时机构不能运行到位，如果因此使得开关动静触头慢分慢合，则会酿成极大的电力事故，尤其是开关久未操作时锈蚀现象会更加严重。

3、在端子箱、机构箱内二次接线端子排上形成的露水对端子排上的金属导电部位造成腐蚀，腐蚀较重或混入灰尘等其它杂质后易造成交直流短路接地，直流接地对变电站二次系统的稳定运行造成了极大的危害，实际运行经验表明直流接地多是有水附着在带电部位上造成的，而更严重的是露水甚至造成端子排上两根二次线之间的短接，如果恰好是开关跳闸回路则会立即引起开关误动作，造成停电事故。

4、高压室一般更注重通风所以室内温湿度受室外环境影响较大，室内高压开关柜内也易产生凝露，而柜内绝缘瓷瓶多没考虑防水性，在其上有露水的话会降低其绝缘性，甚至可能导致爬电或闪络现象，严重影响设备正常运行，尤其是有的设备处于停运状态，其内部温度更低，更易在其表面形成凝露，此时一旦送电则极易发生事故。

目前，业内采取的防凝露措施是在电气柜内加装加热设备或除湿设备或者喷洒除潮剂。但是，大部分的电气柜体积有限，不具有加装空间，而且加热设备或除湿设备安装在电气柜内，需要在柜内引入专门的供电线路，在某种程度上会增加额外电气风险；而且在电气柜内加装加热设备或喷洒除潮剂的防凝露效果并不理想，反而加热设备会升高电气柜内部温度。因此，现有的防凝露处理方式，已经不能满足防凝露需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电气柜防凝露装置，能够在无需挤占电气柜空间的条件下防凝露、防尘(防虫)和防高温。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种电气柜防凝露装置，包括控制单元和至少一个温湿度调节模组，所述温湿度调节模组包括送气管路、排气管路、温度调节管路、湿度调节管路、温度调节单元、湿度调节单元、送气单元、排气单元和温湿度检测单元，所述排气管路、湿度调节管路、温度调节管路和送气管路依次密封连接，所述排气管路连接电气柜的出风口，所述送气管路连接电气柜的进风口；所述排气单元用于将电气柜内的空气通过排气管路导入湿度调节管路，所述送气单元用于将温度调节管路内的空气通过送气管路导入电气柜；所述温湿度检测单元用于检测湿度调节管路入口处的入风湿度和入风温度、检测温度调节管路出口处的出风温度和出风湿度、以及检测周围的环境温度和环境湿度；所述湿度调节单元位于湿度调节管路内；所述温度调节单元位于温度调节管路内；所述控制单元用于根据环境温度和环境湿度设定目标温度和目标湿度，并根据入风湿度控制湿度调节单元对所流过空气的湿度进行调节，直至出风湿度达到目标湿度，以及根据入风温度控制温度调节单元对所流过空气的温度进行调节，直至出风温度达到目标温度，其中，所述目标湿度低于环境湿度，目标温度低于环境温度。

优选的，所述控制单元还用于在延迟预设时间后，判断出风湿度是否超过入风湿度或者出风温度是否超过入风温度，并在出风湿度超过入风湿度或者出风温度超过入风温度时，产生报警信号。

优选的，所述电气柜防凝露装置还包括报警单元，所述报警单元为蜂鸣器或指示灯；所述报警单元用于根据所述报警信号进行报警。

优选的，所述控制单元还用于在产生报警信号时，记录报警日志。

优选的，所述控制单元还用于控制送气单元和排气单元同时运行，并控制排气单元从电气柜导出的空气量和送气单元送入电气柜的空气量保持一致，以维持电气柜内外气压基本一致，防止灰尘进入电气柜。

优选的，所述送气单元和排气单元均为风扇。

优选的，所述湿度调节单元包括第一半导体制冷片、第一散热器和冷凝水排水管，所述第一散热器叠置于第一半导体制冷片上，所述冷凝水排水管一端连接第一散热器，另一端贯穿湿度调节管路底部并伸出湿度调节管路外，且湿度调节管路在贯穿处密封；

所述控制单元具体用于根据入风湿度控制第一半导体制冷片通过第一散热器对所流过空气进行制冷，以使所流过空气在第一散热器上冷凝成水并沿着冷凝水排水管排出。

优选的，所述温度调节单元包括第二半导体制冷片；

所述控制单元具体用于根据入风温度控制第二半导体制冷片对所流过空气进行制冷或制热，直至出风温度达到目标温度。

优选的，温度调节单元还包括第二散热器，所述第二散热器叠置于第二半导体制冷片上，所述第二半导体制冷片通过第二散热器对所流过空气进行制冷或制热，以增大与空气的接触面积。

优选的，所述目标温度比环境温度低3-5度。

区别于现有技术的情况，本发明的有益效果是：

1.不受安装空间大小的影响，适用于任何尺寸的电气柜；

2.可利用现有电气柜的通风孔来形成全封闭气路，避免了灰尘进入；

3.在防凝露的同时，还可一定程度上降低温度，防止电气元件设备高温老化或异常；

4.可根据电气柜大小、数量选择温湿度调节模组的数量；

5.更适合安装在电气柜外部，不挤占电气柜内部空间，也不影响电气柜内电气元件的正常运行。

附图说明

图1是本发明实施例的电气柜防凝露装置的原理框图。

图2是湿度调节单元的结构示意图。

图3是温度调节单元的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参阅图1，是本发明实施例的电气柜防凝露装置的原理框图。本实施例的电气柜防凝露装置包括控制单元10和至少一个温湿度调节模组20，温湿度调节模组20包括送气管路21、排气管路22、温度调节管路23、湿度调节管路24、温度调节单元25、湿度调节单元26、送气单元27、排气单元28和温湿度检测单元(图未示)。排气管路22、湿度调节管路24、温度调节管路23和送气管路21依次密封连接，排气管路22连接电气柜100的出风口，送气管路21连接电气柜100的进风口。电气柜100如果具有散热孔或通风孔，那么电气柜100的散热孔或通风孔就可以作为出风口和进风口，如果电气柜100是全封闭的，那么需要在电气柜100上开设出风口和进风口，排气管路22和送气管路21与电气柜100连接后，电气柜100、排气管路22、湿度调节管路24、温度调节管路23和送气管路21就形成全封闭的气路。

排气单元28用于将电气柜100内的空气通过排气管路22导入湿度调节管路24，送气单元27用于将温度调节管路23内的空气通过送气管路21导入电气柜100。通过送气单元27和排气单元28，可以让空气在全封闭的气路中流通。

温湿度检测单元用于检测湿度调节管路24入口处的入风湿度和入风温度、检测温度调节管路23出口处的出风温度和出风湿度、以及检测周围的环境温度和环境湿度。其中，温湿度检测单元可以由温湿度传感器组成，湿度调节管路24入口处、温度调节管路23出口处以及外部环境中分别设置温湿度传感器。

湿度调节单元26位于湿度调节管路24内。

温度调节单元25位于温度调节管路23内。

控制单元10用于根据环境温度和环境湿度设定目标温度和目标湿度，并根据入风湿度控制湿度调节单元26对所流过空气的湿度进行调节，直至出风湿度达到目标湿度，以及根据入风温度控制温度调节单元25对所流过空气的温度进行调节，直至出风温度达到目标温度，其中，目标湿度低于环境湿度，目标温度低于环境温度。在本实施例中，目标温度比环境温度低3-5度。

温度调节单元25和湿度调节单元26可以采用多种形式对出风温度和入风湿度进行调节。在本实施例中，如图2所示，湿度调节单元26包括第一半导体制冷片261、第一散热器262和冷凝水排水管263，第一散热器262叠置于第一半导体制冷片261上，冷凝水排水管263一端连接第一散热器262，另一端贯穿湿度调节管路24底部并伸出湿度调节管路24外，且湿度调节管路24在贯穿处密封；控制单元10具体用于根据入风湿度控制第一半导体制冷片261通过第一散热器262对所流过空气进行制冷，以使所流过空气在第一散热器262上冷凝成水并沿着冷凝水排水管263排出。半导体制冷片的工作原理是通过改变所流过直流电流的极性来实现制冷或加热，而且改变电流大小可以调节制冷效率或制热效率。控制单元10可以根据入风湿度改变施加于第一半导体制冷片261的电流大小，入风湿度越大，电流越大，第一半导体制冷片261制冷后，第一散热器262的温度也随之降低，然后高湿度的空气在第一散热器262上冷凝成水并沿着冷凝水排水管263排出，实现了降低空气湿度的目的。由于冷凝水排水管263进水后，会隔绝空气进入，从而保证了气路的封闭性。

如图3所示，温度调节单元25包括第二半导体制冷片251，控制单元10具体用于根据入风温度控制第二半导体制冷片251对所流过空气进行制冷或制热，直至出风温度达到目标温度。控制单元10可以根据入风温度改变施加于第二半导体制冷片251的电流极性和大小，入风温度过高，那么向第二半导体制冷片251施加预定极性的电流对空气进行制冷，且入风温度越大，电流越大，入风温度过低，那么向第二半导体制冷片251施加与预定极性相反极性的电流对空气进行制热，且入风温度越低，电流越大，直到出风温度达到目标温度。

进一步地，温度调节单元25还包括第二散热器252，第二散热器252叠置于第二半导体制冷片251上，第二半导体制冷片251通过第二散热器252对所流过空气进行制冷或制热，以增大与空气的接触面积。

如果温度调节单元25和湿度调节单元26工作状况良好，那么经过一定时间后入风湿度会达到目标湿度，出风温度会达到目标温度。如果温度调节单元25或湿度调节单元26发生故障，那么入风湿度始终不会达到目标湿度，出风温度也不会达到目标温度。为了及时检测温度调节单元25和湿度调节单元26的工作状态，在本实施例中，控制单元10还用于在延迟预设时间后，判断出风湿度是否超过入风湿度或者出风温度是否超过入风温度，并在出风湿度超过入风湿度或者出风温度超过入风温度时，产生报警信号。其中，预设时间可以根据电气柜100的大小、温度调节单元25和湿度调节单元26的功率等实际情况确定。出风湿度超过入风湿度是指出风湿度大于等于入风湿度，同理，出风温度超过入风温度是指出风温度大于等于入风温度，如果经过预设时间后，出风湿度超过入风湿度或者出风温度超过入风温度，说明湿度调节单元26或温度调节单元25发生故障或损坏。进一步的，为了及时进行故障提醒，电气柜防凝露装置还包括报警单元30，报警单元30用于根据报警信号进行报警。报警单元30例如为蜂鸣器、指示灯等器件。同时，控制单元10还用于在产生报警信号时，记录报警日志，方便日后查询。

在本实施例中，在本实施例中，控制单元10还用于控制送气单元27和排气单元28同时运行，并控制排气单元28从电气柜100导出的空气量和送气单元27送入电气柜100的空气量保持一致，以维持电气柜100内外气压基本一致，防止灰尘或昆虫进入电气柜100。送气单元27和排气单元28可以为风扇等设备。如果电气柜100不是全封闭结构，除了进风口和出风口还有其他的孔隙，例如穿线孔、散热孔等，如果送气单元27和排气单元28不同时运行，外部灰尘或冷、热空气可能会在气压差的作用下进入电气柜100，而控制单元10只需控制两者的风扇换气速度一致即可保证电气柜100导入和导出的空气量保持一致。由于送气和排气同时进行，电气柜100内外气压会基本保持一致，从而外部灰尘、虫或冷、热空气不会在气压差的作用下进入电气柜100。

本实施例中的温湿度调节模组20的数量可以根据电气柜100的大小来确定，例如小型的电气柜100可以用一个温湿度调节模组20，大型的电气柜100可以用两个温湿度调节模组20。体积超过1立方米以上的电气柜100，使用两个温湿度调节模组20的防凝露效果更好，因为大体积的电气柜100的内部环境可进一步细分为上部和下部，因为热空气往上走，冷空气往下走，再加上上部或下部导线槽引入的湿气，所以需要两个温湿度调节模组20对上部和下部空间分别进行防凝露处理。温湿度调节模组20的数量还可以根据电气柜100的数量来确定，电气柜100的数量越多，温湿度调节模组20的数量也会相应增加。

通过上述方式，本发明实施例的电气柜防凝露装置设置全封闭的气路来对电气柜内的温度进行调节，最终达到防凝露的目的，由于采用全封闭的气路，可以防止灰尘(昆虫)进入，由于通过调节温度来防止凝露，可以防止电气柜内的温度过高。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。