專利名稱：開關(guān)柜智能溫差式防凝露控制器及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種開關(guān)柜內(nèi)部防凝露的控制器，以保障電力設(shè)備安全可靠運(yùn)行。
背景技術(shù)：
我國在開關(guān)柜中采用自動加熱除濕控制器防止凝露已有十幾年歷史，這種加熱除
濕控制器在抗潮濕、防凝露保證高壓設(shè)備可靠運(yùn)行起到了積極作用，但在有的地區(qū)應(yīng)用中
也出現(xiàn)了一些問題，例如在南方的梅雨季節(jié)，有時開關(guān)柜內(nèi)部的空氣濕度較高，甚至柜內(nèi)
局部已有結(jié)露現(xiàn)象，由于安裝在柜體內(nèi)部的凝露傳感器位置并沒有到達(dá)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(guān)設(shè)備的安全運(yùn)行帶來威脅。
現(xiàn)在通常采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(jī)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(dá)露點(diǎn)溫度，發(fā)生凝露時才會驅(qū)動加熱工作，
而防凝露作為一個電柜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(yù)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(yuǎn)遠(yuǎn)不
夠的；二是如果凝露傳感器安裝位置不當(dāng)，或者凝露傳感器的表面受到灰塵或氣體的侵蝕
后特性已改變，雖然柜內(nèi)金屬表面已有結(jié)露現(xiàn)象，但凝露控制器仍不能及時啟動加熱器投
入，也會帶來嚴(yán)重后果。 對于開關(guān)柜來說，柜體內(nèi)金屬件表面溫度降到露點(diǎn)溫度以下時，金屬表面會形成水珠，這個現(xiàn)象稱為結(jié)露(或稱凝露)，結(jié)露是否發(fā)生取決于環(huán)境溫度，柜內(nèi)溫度和相對濕度、露點(diǎn)溫度等幾個變化量所決定的。露點(diǎn)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(jié)成水珠，含有水蒸氣的空氣飽和溫度，稱為露點(diǎn)溫度。開關(guān)柜內(nèi)容易形成結(jié)露的因素主要有(l)地區(qū)環(huán)境濕度高，氣溫變化大，冷熱空氣交換時易在金屬表面結(jié)露；(2)開關(guān)柜底部潮濕，甚至有的電纜溝有積水，水汽蒸發(fā)時，如金屬表面溫度低于柜內(nèi)空氣溫度時，在金屬表面形成凝露；(3)有的設(shè)備處于停運(yùn)狀態(tài)，柜內(nèi)溫度經(jīng)常會低于環(huán)境溫度，引起金屬表面有水珠凝結(jié)，此時， 一旦開關(guān)柜投運(yùn)，極易發(fā)生爬電、閃絡(luò)等事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是根據(jù)凝露發(fā)生和預(yù)防機(jī)理，不再采用傳統(tǒng)的凝露傳感器，而是利用柜內(nèi)與柜外的溫度傳感器調(diào)節(jié)開關(guān)柜柜內(nèi)和柜外溫差方法，使柜內(nèi)溫度始
終比柜外溫度高l-3t:，使柜內(nèi)不具備凝露發(fā)生的條件，起到預(yù)防開關(guān)柜內(nèi)部發(fā)生凝露的作
用，同時在柜內(nèi)采用濕度傳感器測量和控制開關(guān)柜內(nèi)的相對濕度，雙重手段大大提高開關(guān)柜防凝露的靈敏度，保證高壓設(shè)備安全可靠運(yùn)行。 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種開關(guān)柜智能溫差式防凝露控制器，包括2個柜內(nèi)溫度采集電路、柜外溫度采集電路、柜內(nèi)濕度采集電路、微處理器、報警及顯示電路、加熱控制電路、排風(fēng)控制電路、485接口電路和電源電路組成。 柜內(nèi)溫度采集電路的輸出端與微處理器的A/D 口連接，柜外溫度采集電路的輸出
端與微處理器的A/D端口連接，柜內(nèi)濕度采集電路輸出端與微處理器的A/D端口連接，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(fēng)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，電源電路分別與柜內(nèi)溫度采集電路、柜外溫度采集電路、柜內(nèi)濕度采集電路、微處理
器、報警及顯示電路、加熱控制電路和排風(fēng)控制電路連接，為它們提供電源。 本發(fā)明具有積極的效果(l)本發(fā)明的開關(guān)柜智能溫差式防凝露控制器，利用柜
內(nèi)與柜外的溫度傳感器調(diào)節(jié)開關(guān)柜柜內(nèi)和柜外溫差方法，使柜內(nèi)溫度始終比柜外溫度高
l-3t:，使柜內(nèi)不具備凝露發(fā)生的條件，起到預(yù)防開關(guān)柜內(nèi)部發(fā)生凝露的作用。(2)本發(fā)明
的開關(guān)柜智能溫差式防凝露控制器，在柜內(nèi)采用濕度傳感器測量和控制開關(guān)柜內(nèi)的相對濕度，取代長期加熱驅(qū)潮的方式，具有明顯節(jié)能的效果。


圖1為實(shí)施例1的開關(guān)柜智能溫差式防凝露控制器結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施例方式
見圖1所示，本實(shí)施例的開關(guān)柜智能溫差式防凝露控制器，包括2個柜內(nèi)溫度采集電路、柜外溫度采集電路、柜內(nèi)濕度采集電路、微處理器、報警及顯示電路、加熱控制電路、排風(fēng)控制電路、485接口電路和電源電路組成。 柜內(nèi)溫度采集電路和柜外溫度采集電路均可以采用熱敏電阻(例如IOKQ，35K Q )，也可以采用數(shù)字式溫度傳感器(例如AD590、 LM92)，采集開關(guān)柜內(nèi)外溫度，根據(jù)開關(guān)柜內(nèi)外溫度差，控制加熱器和風(fēng)扇工作，防止開關(guān)柜內(nèi)出現(xiàn)凝露，測溫范圍及精度0-80。C ±% +1字。 柜內(nèi)濕度采集電路采用濕度傳感器，柜內(nèi)測濕范圍及精度20% -98% RH±5%。
加熱控制電路采用繼電器(繼電器觸點(diǎn)功率要求220VAC/5A)，通過微處理器采集的溫度和濕度值發(fā)出控制信號控制加熱器工作，加熱啟動條件(其中任一項(xiàng)滿足即啟動加熱)(1)柜內(nèi)溫度一柜外溫度《rC時；(2)柜內(nèi)濕度> 70% RH時；(3)柜內(nèi)溫度《5°C時；(4)手動強(qiáng)制加熱。加熱停止條件(同時滿足下列條件即停止加熱)(l)柜內(nèi)溫度一柜外溫度> 2。C時；(2)柜內(nèi)溫度> 13。C時；(3)柜內(nèi)濕度《60% RH時。
排風(fēng)控制電路采用繼電器(繼電器觸點(diǎn)功率要求220VAC/5A)，通過微處理器采集的溫度值發(fā)出控制信號控制排風(fēng)風(fēng)扇工作，高溫排風(fēng)啟動條件柜內(nèi)溫度> 5(TC時；高
溫排風(fēng)停止條件柜內(nèi)溫度< 45t:時。485接口電路采用波特率4800， M0DBUS協(xié)議。 電源電路由降壓電路、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路組成，電源電路的輸入電壓范圍為220V±15%。 微處理器選用PIC、NSP430、51或AVR系列等。
權(quán)利要求
開關(guān)柜智能溫差式防凝露控制器及其方法，其特征在于，包括柜內(nèi)溫度采集電路(1)、柜內(nèi)溫度采集電路(2)、柜外溫度采集電路(3)、柜內(nèi)濕度采集電路(4)、微處理器(5)、報警及顯示電路(6)、加熱控制電路(7)、排風(fēng)控制電路(8)、485接口電路(9)和電源電路(10)組成；柜內(nèi)溫度采集電路(1)的輸出端與微處理器(5)的A/D口連接，柜內(nèi)溫度采集電路(2)的輸出端與微處理器(5)的A/D端口連接，柜外溫度采集電路(3)的輸出端與微處理器(5)的A/D端口連接，柜內(nèi)濕度采集電路(4)輸出端與微處理器(5)的A/D端口連接，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(fēng)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)分別與柜內(nèi)溫度采集電路(1)、柜內(nèi)溫度采集電路(2)、柜外溫度采集電路(3)、柜內(nèi)濕度采集電路(4)、微處理器(5)、報警及顯示電路(6)、加熱控制電路(7)和排風(fēng)控制電路(8)連接，為它們提供電源。
2. 如權(quán)利要求1所述的開關(guān)柜智能溫差式防凝露控制器及其方法，其特征在于，根據(jù)凝露發(fā)生和預(yù)防機(jī)理，不再采用傳統(tǒng)的凝露傳感器，而是利用柜內(nèi)與柜外的溫度傳感器調(diào)節(jié)開關(guān)柜柜內(nèi)和柜外溫差方法，使柜內(nèi)溫度始終比柜外溫度高l-3t:，使柜內(nèi)不具備凝露發(fā)生的條件，起到預(yù)防開關(guān)柜內(nèi)部發(fā)生凝露的作用，同時在柜內(nèi)采用濕度傳感器測量和控制開關(guān)柜內(nèi)的相對濕度，雙重手段防止凝露。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種開關(guān)柜智能溫差式防凝露控制器，包括2個柜內(nèi)溫度采集電路、柜外溫度采集電路、柜內(nèi)濕度采集電路、微處理器、報警及顯示電路、加熱控制電路、排風(fēng)控制電路、485接口電路和電源電路組成，開關(guān)柜智能溫差式防凝露控制器主要根據(jù)凝露發(fā)生和預(yù)防機(jī)理，不再采用傳統(tǒng)凝露傳感器，而是利用柜內(nèi)與柜外的溫度傳感器調(diào)節(jié)開關(guān)柜柜內(nèi)和柜外溫差方法，使柜內(nèi)溫度始終比柜外溫度高1-3℃，使柜內(nèi)不具備凝露發(fā)生的條件，起到預(yù)防開關(guān)柜內(nèi)部發(fā)生凝露的作用，同時在柜內(nèi)采用濕度傳感器測量和控制開關(guān)柜內(nèi)的相對濕度，雙重手段大大提高了開關(guān)柜防凝露的靈敏度，保證高壓設(shè)備安全可靠運(yùn)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(yōu)先權(quán)日2009年1月16日
發(fā)明者周驍威 申請人:常州帕斯菲克自動化技術(shù)有限公司