開關櫃智能溫差式防凝露控制器及其方法
2023-10-09 08:42:14 1
專利名稱：開關櫃智能溫差式防凝露控制器及其方法
技術領域：
本發明涉及一種開關櫃內部防凝露的控制器，以保障電力設備安全可靠運行。
背景技術：
我國在開關櫃中採用自動加熱除溼控制器防止凝露已有十幾年歷史，這種加熱除
溼控制器在抗潮溼、防凝露保證高壓設備可靠運行起到了積極作用，但在有的地區應用中
也出現了一些問題，例如在南方的梅雨季節，有時開關櫃內部的空氣溼度較高，甚至櫃內
局部已有結露現象，由於安裝在櫃體內部的凝露傳感器位置並沒有到達凝露的程度，或者
凝露傳感器長期受空氣中灰塵和氣體侵蝕，使傳感器的靈敏度受到影響，凝露控制器不能
及時地啟動加熱器，致使凝露控制的作用失靈，給開關設備的安全運行帶來威脅。
現在通常採用的凝露控制器是利用凝露傳感器來自動啟動或停止加熱器工作的，
從其控制機理來說存在兩個缺陷一是這種凝露傳感器是被動型動作器件，即一定要在空
氣中的水汽壓力飽和時，也就是在物體表面到達露點溫度，發生凝露時才會驅動加熱工作，
而防凝露作為一個電櫃反事故重要措施來說，接近凝露的邊緣再啟動加熱來消除凝露，就
缺少一個預防過程，從安全、可靠的角度來看，作為一個反事故措施在可靠性上還是遠遠不
夠的；二是如果凝露傳感器安裝位置不當，或者凝露傳感器的表面受到灰塵或氣體的侵蝕
後特性已改變，雖然櫃內金屬表面已有結露現象，但凝露控制器仍不能及時啟動加熱器投
入，也會帶來嚴重後果。 對於開關櫃來說，櫃體內金屬件表面溫度降到露點溫度以下時，金屬表面會形成水珠，這個現象稱為結露(或稱凝露)，結露是否發生取決於環境溫度，櫃內溫度和相對溼度、露點溫度等幾個變化量所決定的。露點溫度是指在一定溫度的空氣中，水蒸氣的最大含量稱為"飽和水蒸氣量"此時的空氣稱為"飽和空氣"，飽和空氣溫度下降時，空氣中的水蒸氣將凝結成水珠，含有水蒸氣的空氣飽和溫度，稱為露點溫度。開關櫃內容易形成結露的因素主要有(l)地區環境溼度高，氣溫變化大，冷熱空氣交換時易在金屬表面結露；(2)開關櫃底部潮溼，甚至有的電纜溝有積水，水汽蒸發時，如金屬表面溫度低於櫃內空氣溫度時，在金屬表面形成凝露；(3)有的設備處於停運狀態，櫃內溫度經常會低於環境溫度，引起金屬表面有水珠凝結，此時， 一旦開關櫃投運，極易發生爬電、閃絡等事故。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是根據凝露發生和預防機理，不再採用傳統的凝露傳感器，而是利用櫃內與櫃外的溫度傳感器調節開關櫃櫃內和櫃外溫差方法，使櫃內溫度始
終比櫃外溫度高l-3t:，使櫃內不具備凝露發生的條件，起到預防開關櫃內部發生凝露的作
用，同時在櫃內採用溼度傳感器測量和控制開關櫃內的相對溼度，雙重手段大大提高開關櫃防凝露的靈敏度，保證高壓設備安全可靠運行。 為解決上述技術問題，本發明提供了一種開關櫃智能溫差式防凝露控制器，包括2個櫃內溫度採集電路、櫃外溫度採集電路、櫃內溼度採集電路、微處理器、報警及顯示電路、加熱控制電路、排風控制電路、485接口電路和電源電路組成。 櫃內溫度採集電路的輸出端與微處理器的A/D 口連接，櫃外溫度採集電路的輸出
端與微處理器的A/D埠連接，櫃內溼度採集電路輸出端與微處理器的A/D埠連接，報警
及顯示電路的輸入端與微處理器的I/O 口連接，加熱控制電路的輸入端與微處理器的I/O
口連接，排風控制電路的輸入端與微處理器的I/O 口連接，485接口電路與微處理器的串口
連接，電源電路分別與櫃內溫度採集電路、櫃外溫度採集電路、櫃內溼度採集電路、微處理
器、報警及顯示電路、加熱控制電路和排風控制電路連接，為它們提供電源。 本發明具有積極的效果(l)本發明的開關櫃智能溫差式防凝露控制器，利用櫃
內與櫃外的溫度傳感器調節開關櫃櫃內和櫃外溫差方法，使櫃內溫度始終比櫃外溫度高
l-3t:，使櫃內不具備凝露發生的條件，起到預防開關櫃內部發生凝露的作用。(2)本發明
的開關櫃智能溫差式防凝露控制器，在櫃內採用溼度傳感器測量和控制開關櫃內的相對溼度，取代長期加熱驅潮的方式，具有明顯節能的效果。
圖1為實施例1的開關櫃智能溫差式防凝露控制器結構原理圖。
具體實施例方式
見圖1所示，本實施例的開關櫃智能溫差式防凝露控制器，包括2個櫃內溫度採集電路、櫃外溫度採集電路、櫃內溼度採集電路、微處理器、報警及顯示電路、加熱控制電路、排風控制電路、485接口電路和電源電路組成。 櫃內溫度採集電路和櫃外溫度採集電路均可以採用熱敏電阻(例如IOKQ，35K Q )，也可以採用數字式溫度傳感器(例如AD590、 LM92)，採集開關櫃內外溫度，根據開關櫃內外溫度差，控制加熱器和風扇工作，防止開關櫃內出現凝露，測溫範圍及精度0-80。C ±% +1字。 櫃內溼度採集電路採用溼度傳感器，櫃內測溼範圍及精度20% -98% RH±5%。
加熱控制電路採用繼電器(繼電器觸點功率要求220VAC/5A)，通過微處理器採集的溫度和溼度值發出控制信號控制加熱器工作，加熱啟動條件(其中任一項滿足即啟動加熱)(1)櫃內溫度一櫃外溫度《rC時；(2)櫃內溼度> 70% RH時；(3)櫃內溫度《5°C時；(4)手動強制加熱。加熱停止條件(同時滿足下列條件即停止加熱)(l)櫃內溫度一櫃外溫度> 2。C時；(2)櫃內溫度> 13。C時；(3)櫃內溼度《60% RH時。
排風控制電路採用繼電器(繼電器觸點功率要求220VAC/5A)，通過微處理器採集的溫度值發出控制信號控制排風風扇工作，高溫排風啟動條件櫃內溫度> 5(TC時；高
溫排風停止條件櫃內溫度< 45t:時。485接口電路採用波特率4800， M0DBUS協議。 電源電路由降壓電路、整流電路、濾波電路和穩壓電路組成，電源電路的輸入電壓範圍為220V±15%。 微處理器選用PIC、NSP430、51或AVR系列等。
權利要求
開關櫃智能溫差式防凝露控制器及其方法，其特徵在於，包括櫃內溫度採集電路(1)、櫃內溫度採集電路(2)、櫃外溫度採集電路(3)、櫃內溼度採集電路(4)、微處理器(5)、報警及顯示電路(6)、加熱控制電路(7)、排風控制電路(8)、485接口電路(9)和電源電路(10)組成；櫃內溫度採集電路(1)的輸出端與微處理器(5)的A/D口連接，櫃內溫度採集電路(2)的輸出端與微處理器(5)的A/D埠連接，櫃外溫度採集電路(3)的輸出端與微處理器(5)的A/D埠連接，櫃內溼度採集電路(4)輸出端與微處理器(5)的A/D埠連接，報警及顯示電路(6)的輸入端與微處理器(5)的I/O口連接，加熱控制電路(7)的輸入端與微處理器(5)的I/O口連接，排風控制電路(8)的輸入端與微處理器(5)的I/O口連接，485接口電路(9)與微處理器(5)的串口連接，電源電路(10)分別與櫃內溫度採集電路(1)、櫃內溫度採集電路(2)、櫃外溫度採集電路(3)、櫃內溼度採集電路(4)、微處理器(5)、報警及顯示電路(6)、加熱控制電路(7)和排風控制電路(8)連接，為它們提供電源。
2. 如權利要求1所述的開關櫃智能溫差式防凝露控制器及其方法，其特徵在於，根據凝露發生和預防機理，不再採用傳統的凝露傳感器，而是利用櫃內與櫃外的溫度傳感器調節開關櫃櫃內和櫃外溫差方法，使櫃內溫度始終比櫃外溫度高l-3t:，使櫃內不具備凝露發生的條件，起到預防開關櫃內部發生凝露的作用，同時在櫃內採用溼度傳感器測量和控制開關櫃內的相對溼度，雙重手段防止凝露。
全文摘要
本發明公開了一種開關櫃智能溫差式防凝露控制器，包括2個櫃內溫度採集電路、櫃外溫度採集電路、櫃內溼度採集電路、微處理器、報警及顯示電路、加熱控制電路、排風控制電路、485接口電路和電源電路組成，開關櫃智能溫差式防凝露控制器主要根據凝露發生和預防機理，不再採用傳統凝露傳感器，而是利用櫃內與櫃外的溫度傳感器調節開關櫃櫃內和櫃外溫差方法，使櫃內溫度始終比櫃外溫度高1-3℃，使櫃內不具備凝露發生的條件，起到預防開關櫃內部發生凝露的作用，同時在櫃內採用溼度傳感器測量和控制開關櫃內的相對溼度，雙重手段大大提高了開關櫃防凝露的靈敏度，保證高壓設備安全可靠運行。
文檔編號H05K7/20GK101783482SQ20091002903
公開日2010年7月21日 申請日期2009年1月16日 優先權日2009年1月16日
發明者周驍威 申請人:常州帕斯菲克自動化技術有限公司