一种基于环网柜防凝露新型装置

一种基于环网柜防凝露新型装置

本文介绍了一种基于环网柜防凝露的智能除湿装置，属于智能除湿领域。该装置能起到主动除湿的作用，即通过降低环网柜内的空气水含量，使空气湿度下降，防止凝露现象的发生[1]。但同时几乎不提高温度，不产生温差带来的负面影响，有效防止柜内设备老化、绝缘强度降低、二次端子击穿、材料霉变及钢结构件锈蚀等安全隐患，从根本上杜绝了事故的发生，保证电网安全运行。

标签：主动凝露;智能除湿

0引言

随着城市配电网的不断发展，电缆化程度的提高，环网柜应用日渐广泛，并成为配电网中的重要组成部分。户外环网柜因具有结构紧凑，占地面积小，外形美观，可与周围环境协调配合等优点，在电网建设中所占比越来越大。但在实际运行中发现户外环网柜普遍存在凝露现象，造成操作机构锈蚀，绝缘程度下降等，严重影响设备运行及供电安全[2]。针对上述问题，本文提供了一种基于环网柜防凝露的智能除湿装置。

1总体设计方案

设计一种基于环网柜防凝露的智能除湿装置，总体机外观结构如图1所示。

本装置机械结构与空气温湿度传感器相连，空气温湿度传感器与装置内单片机控制板连接，空气温湿度传感器通过单片机控制板和继电器连接半导体冷凝片，可以将空气中的湿气数值与设定数值进行比较并判断启动风扇和冷凝片是否进行主动凝露[3]。在高压柜中一定距离放置该装置，传感器接收到信号后将信号传送给装置中的控制器，启动风扇和半导体冷凝片，实现对周围空气进行主动凝露，然后通过冷凝器与导水管相连将冷凝水珠排出。为拓宽除湿装置的安全性和实用性，本装置在机械外壳上安装了单片机控制的指示灯，由湿度传感器提供信号传输给单片机控制板实现指示灯的亮灭，当湿度传感器传输信号后，当冷凝片正常工作时亮绿灯，当数值过高或者过低亮红灯，并启动蜂鸣器发出警报，避免发生安全事件。

2硬件部分

由除湿模块、温湿度传感器、单片机传感器、电源模块等四部分组成，以执行控制器为主端，对环网柜内的空气湿度进行实时处理。硬件部分原理图如图2所示：

其硬件电路图如图3所示。

2.1制冷组件控制模块

制冷组件控制模块主要包括风扇、散热端、冷凝端。除湿模块结构图如图4所示，制冷组件控制模块的作用主要是利用采集到的制冷端温度传感器的温度值、风扇电流、制冷片电流以及环境温湿度值，进行逻辑判断，从而控制风扇和制冷片的启停。当除湿模块开始启动时，風扇开始吹风，使含有大量湿气的气体，在半导体冷凝片上凝结成水滴。

2.2温湿度传感器

温湿度传感器通过单片机和继电器连接半导体冷凝片，可以将空气中的湿气数值与设定数值进行比较同时将传感器接收到信号传送给制冷组件模块，启动风扇和半导体冷凝片，实现对周围空气进行主动凝露。本装置选用进口数字式温湿度传感器，温度测量精度可达±0.5℃，湿度测量精度可达±3%RH，通过12C总线与MCU对其控制，读取温湿度值[4]。

2.3电源模块

此凝露方式的电源采用AC-DC宽范围开关电源模块供电，可确保装置在较低环境温度下正常工作。当环网柜停电时，智能冷凝装置会有备用储蓄电池，冷凝装置仍会正常工作，避免了中途中断所带来的影响，同时不会延迟供电。

3.软件系统

智能除湿装置系统整体的程序流程图如图5所示：

系统启动后，LED显示器上显示两行，第一行为初始设定的温度值与湿度值，第二行显示为实时湿度和温度。湿度上限可以通过按键加减改变，检测到的实时湿度与设定的湿度上限相比较，如果实时湿度值大于设定湿度上限，则启动除湿功能进行除湿，同时LED灯亮报警[5]。直到检测到的湿度低于上限时，除湿模块停止工作。系统保持检测状态，实时监控环境湿度。

本装置采用数据无线运输功能，实现由集控端后台主机通过GSM通信机将询问命令通过移动公网发送至站端GSM通信机，站端GSM通信机收到询问命令后获取防凝露装置检测到的环境温湿度数据以及装置自身的运行状态，并统一将这些信息发回给集控端。

4结束语

本项目设计的主动凝露装置不仅解决了设备内部绝缘材料和设备金属部件的腐蚀氧化问题，而且防止了电路设备发生意外故障，保护了电力设备，使电网

得到正常运行，减少了经济损失。还可以减少维修人员的维护工作的工作量，减少工人员的危险系数。

参考文献：

[1] 耿江海，钦雨晨，郭沁，刘若溪，王兴越，律方成.不同通风条件对环网柜凝露现象的影响[J].中国电力

[2] 张炜.王也.配电网环网柜防凝露措施研究[J].清华大学深圳研究生院技术与市场

[3]麦琳.环网柜防凝露方法探讨[J].深圳市供电局有限公司.

[4]罗宣国.夏丽建.电气设备的防凝露技术研究[J].阳光电源股份有限公司

[5]李传江.高压开关柜新型防凝露系统的研究与应用[J]. 华电技术

阜阳市政府-阜阳师范大学横向项目（（XDHX201729））

基金项目：阜阳市政府-阜阳师范大学横向项目（XDHX201729），2019年度安徽省大学生创新创业项目（S201910371035）