一種變電站戶外端子箱除濕裝置制造方法
【專利摘要】一種變電站戶外端子箱除濕裝置，它包括濕度傳感器、控制電路、半導體制冷片、交流220V電源、整流模塊和穩(wěn)壓模塊；濕度傳感器設置在變電站戶外端子箱箱體內并與控制電路的輸入端連接，所述控制電路的輸出端與半導體制冷片的控制端連接，所述半導體制冷片設置在變電站戶外端子箱箱體內，用以控制半導體制冷片進行快速制冷和散熱，使?jié)窨諝庵辉诎雽w制冷片的制冷面上冷凝結露、并隨之排至變電站戶外端子箱箱體外，降低變電站戶外端子箱箱體內的濕空氣的含濕量；所述交流220V電源經整流模塊和穩(wěn)壓模塊進行整理穩(wěn)壓后為濕度傳感器、控制電路和半導體制冷片提供工作電源。本實用新型降低了端子箱內的空氣濕度，確保了變電站戶外端子箱的安全運行。
【專利說明】一種變電站戶外端子箱除濕裝置

【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及配電【技術領域】，具體地說是一種變電站戶外端子箱除濕裝置。

【背景技術】
[0002]變電站戶外端子箱是連接一、二次設備的重要部分，其內分布著交、直流等重要的二次回路，對于電力系統(tǒng)的動力、測量和保護功能有著重要的意義。目前，端子箱受潮問題一直沒有得到很好解決，這是因為端子箱大部分運行在戶外，受天氣影響較大，而且它安裝在電纜溝附近。為了防水，端子箱的箱門一般都具有良好的密封性能，但這樣也會導致其內部的潮氣不能快速排出，尤其是在雨季或在空氣相對濕度較大的地區(qū)。端子箱長期運行在高度潮濕的環(huán)境之下，當端子箱內的濕空氣達到露點溫度時，箱內就很容易結露，這種現(xiàn)象的持續(xù)必然影響到二次設備的安全運行甚至可能造成停電事故，端子箱內部潮濕是形成凝露的重要因素，而端子箱一般都是密封箱體，易產生凝露，因此加強端子箱防潮對提高二次回路的絕緣和電氣性能，對確保主設備及其系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行具有重要意義。
實用新型內容
[0003]針對現(xiàn)有技術的不足，本實用新型提供了一種可有效防止變電站戶外端子箱箱體內元器件表面結露的除濕裝置。
[0004]本實用新型解決其技術問題采取的技術方案是:一種變電站戶外端子箱除濕裝置，包括濕度檢測裝置、主控裝置、祛濕裝置和電源模塊，其特征是，所述濕度檢測裝置包括濕度傳感器，所述主控裝置包括控制電路，所述祛濕裝置包括半導體制冷片，所述電源模塊包括交流220V電源、整流模塊和穩(wěn)壓模塊；所述濕度傳感器設置在變電站戶外端子箱箱體內并與控制電路的輸入端連接，所述控制電路的輸出端與半導體制冷片的控制端連接，所述半導體制冷片設置在變電站戶外端子箱箱體內，用以控制半導體制冷片進行快速制冷和散熱，使?jié)窨諝庵辉诎雽w制冷片的制冷面上冷凝結露、并隨之排至變電站戶外端子箱箱體外，降低變電站戶外端子箱箱體內的濕空氣的含濕量；所述交流220V電源經整流模塊和穩(wěn)壓模塊進行整理穩(wěn)壓后為濕度傳感器、控制電路和半導體制冷片提供工作電源。
[0005]進一步地，所述整流模塊由電阻R1、電容Cl和整流橋QZ組成，所述穩(wěn)壓模塊由極性電容C2和穩(wěn)壓二極管VSI組成，所述控制電路由可調電阻RWl、可調電阻RW2、電阻R2、電阻R3、電容C3、運算放大器0P1、三極管Q1、發(fā)光二極管Dl和繼電器J組成，所述濕度傳感器由濕敏電阻RS組成；
[0006]所述整流橋QZ的一個交流輸入端串聯(lián)電阻Rl與電容Cl的并聯(lián)電路后與交流220V相連，另一個交流輸入端直接與交流220V相連；所述極性電容C2的正極與整流橋QZ的正極輸出端相連，負極與整流橋QZ的負極輸出端相連，所述穩(wěn)壓二極管VSl與極性電容C2并聯(lián)連接；所述運算放大器OPl的正極輸入端分別與濕敏電阻RS的一端、可調電阻RWl的一端和電容C3的一端相連,負極輸入端分別與電阻R2的一端和可調電阻RW2的一端相連，輸出端與三極管Ql的基極相連；所述三極管Ql的集電極與發(fā)光二極管Dl的負極相連，發(fā)射極與電阻R3的一端相連；所述可調電阻RWl的另一端、電容C3的另一端、可調電阻RW2的另一端和電阻R3的另一端分別與整流橋QZ的負極輸出端相連，所述濕敏電阻RS的另一端和電阻R2的另一端分別與整流橋QZ的正極輸出端相連，所述發(fā)光二極管Dl的正極串聯(lián)繼電器J的線圈后與整流橋QZ的正極輸出端相連；所述半導體制冷片的正、負極分別與整流橋QZ的正、負極輸出端相連，所述繼電器J的常開觸點JK串聯(lián)在半導體制冷片的電源回路中，用以控制半導體制冷片的直流電源。
[0007]進一步地，該除濕裝置還包括控制開關K，所述控制開關K與繼電器J的常開觸點JK并聯(lián)連接。
[0008]本實用新型的有益效果是:本實用新型采用半導體制冷片進行除濕，可在短時間內有效降低端子箱內的相對濕度，防止端子箱內部的元器件表面結露，確保端子箱的安全運行。它利用冷卻除濕原理使端子箱內的濕空氣在半導體的制冷面快速凝結成水珠，降低空氣濕度，同時制冷片的發(fā)熱面所散發(fā)的熱量對濕空氣進行加熱。由于散熱面的存在，端子箱內的空氣溫度不會有大的變化，從而確保濕空氣中的水分只在半導體制冷面快速凝結，然后排到端子箱外部。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0010]圖2為本實用新型的一具體電路原理圖。

【具體實施方式】
[0011]為能清楚說明本方案的技術特點，下面通過【具體實施方式】，并結合其附圖，對本實用新型進行詳細闡述。下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現(xiàn)本實用新型的不同結構。為了簡化本實用新型的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。此外，本實用新型可以在不同例子中重復參考數(shù)字和/或字母。這種重復是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設置之間的關系。應當注意，在附圖中所圖示的部件不一定按比例繪制。本實用新型省略了對公知組件和處理技術及工藝的描述以避免不必要地限制本實用新型。
[0012]如圖1所示，本實用新型的一種變電站戶外端子箱除濕裝置，它包括濕度檢測裝置、主控裝置、祛濕裝置和電源模塊，所述濕度檢測裝置包括濕度傳感器，所述主控裝置包括控制電路，所述祛濕裝置包括半導體制冷片，所述電源模塊包括交流220V電源、整流模塊和穩(wěn)壓模塊；所述濕度傳感器設置在變電站戶外端子箱箱體內并與控制電路的輸入端連接，所述控制電路的輸出端與半導體制冷片的控制端連接，所述半導體制冷片設置在變電站戶外端子箱箱體內，用以控制半導體制冷片進行快速制冷和散熱，使?jié)窨諝庵辉诎雽w制冷片的制冷面上冷凝結露、并隨之排至變電站戶外端子箱箱體外，降低變電站戶外端子箱箱體內的濕空氣的含濕量；所述交流220V電源經整流模塊和穩(wěn)壓模塊進行整理穩(wěn)壓后為濕度傳感器、控制電路和半導體制冷片提供工作電源。
[0013]如圖2所示，本實用新型所述整流模塊由電阻R1、電容Cl和整流橋QZ組成，所述穩(wěn)壓模塊由極性電容C2和穩(wěn)壓二極管VSl組成，所述控制電路由可調電阻RW1、可調電阻RW2、電阻R2、電阻R3、電容C3、運算放大器OP1、三極管Ql、發(fā)光二極管DI和繼電器J組成，所述濕度傳感器由濕敏電阻RS組成。
[0014]其中，所述整流橋QZ的一個交流輸入端串聯(lián)電阻Rl與電容Cl的并聯(lián)電路后與交流220V相連，另一個交流輸入端直接與交流220V相連；所述極性電容C2的正極與整流橋QZ的正極輸出端相連，負極與整流橋QZ的負極輸出端相連，所述穩(wěn)壓二極管VSl與極性電容C2并聯(lián)連接；所述運算放大器OPl的正極輸入端分別與濕敏電阻RS的一端、可調電阻RWl的一端和電容C3的一端相連,負極輸入端分別與電阻R2的一端和可調電阻RW2的一端相連，輸出端與三極管Ql的基極相連；所述三極管Ql的集電極與發(fā)光二極管Dl的負極相連，發(fā)射極與電阻R3的一端相連；所述可調電阻RWl的另一端、電容C3的另一端、可調電阻RW2的另一端和電阻R3的另一端分別與整流橋QZ的負極輸出端相連，所述濕敏電阻RS的另一端和電阻R2的另一端分別與整流橋QZ的正極輸出端相連，所述發(fā)光二極管Dl的正極串聯(lián)繼電器J的線圈后與整流橋QZ的正極輸出端相連；所述半導體制冷片ZL的正、負極分別與整流橋QZ的正、負極輸出端相連，所述繼電器J的常開觸點JK串聯(lián)在半導體制冷片ZL的電源回路中，用以控制半導體制冷片ZL的直流電源；該除濕裝置還包括控制開關K，所述控制開關K與繼電器J的常開觸點JK并聯(lián)連接，可根據(jù)使用者的意愿隨時手動控制半導體制冷片ZL的除濕工作。
[0015]本實用新型涉及到的基本原理如下。
[0016]一、濕空氣特性原理
[0017]在一定溫度下,空氣中總的水蒸氣含量越多，空氣就越潮濕,水蒸氣壓力越大。如果空氣中水蒸氣的數(shù)目超過某一限量時，多余的水蒸氣就會凝結成水從空氣中析出。在一定溫度條件下，當濕空氣中的水蒸氣含量達到最大限度時，稱濕空氣處于飽和狀態(tài)，亦稱為飽和空氣。隨著溫度的下降，濕空氣的相對濕度不斷升高，直到當=100%時，空氣達到飽和狀態(tài)。如果溫度繼續(xù)降低，濕空氣將始終處于飽和狀態(tài)，并有水滴不斷析出。
[0018]二、半導體制冷片原理
[0019]半導體制冷的原理是基于帕爾貼效應。即:在兩種不同的導體連接而成的電路回路中，當電流流經兩種導體的連接點時，在節(jié)點處會產生放熱或者吸熱的現(xiàn)象。吸熱和放熱的量與電流的大小成正比，并隨著電流的改變而改變。
[0020]在任何兩種不同的導體連接而成的回路中，當電荷定向運動時會形成電流。由于電荷載體在不同的導體中處于不同的能量級，當電流流經節(jié)點時載流子會出現(xiàn)能級躍遷的現(xiàn)象:當由低能級向高能級躍遷時會從外部吸收能量，從高能級向低能級躍遷會放出能量，其表現(xiàn)形式就是在節(jié)點處吸熱和放熱。
[0021]三、除濕裝置工作原理
[0022]結合濕空氣與溫度的特性，本實用新型基于半導體制冷片的快速制冷特性，利用冷卻除濕原理使變電站戶外端子箱箱體內的濕空氣在半導體的制冷面快速凝結成水珠，降低空氣濕度；同時制冷片的發(fā)熱面所散發(fā)的熱量對濕空氣進行加熱。由于散熱面的存在，端子箱內的空氣溫度不會有大的變化，從而確保濕空氣中的水分只在半導體制冷面快速凝結，然后排到端子箱外部。
[0023]在本實用新型中，雖然冷端制冷量和熱端發(fā)熱量大致相當，但由于冷端和熱端處于半導體制冷片的兩面，可以形成局部對空氣的加熱和冷卻，冷空氣和熱空氣很難快速融合、抵消，這就為冷凝結露的利用奠定了基礎。另外，安裝一個排風扇可以把熱空氣快速吹向變電站戶外端子箱其它空間，進一步防止了制冷片局部冷熱空氣的融合。本實用新型將冷端、熱端同時使用也是完成本實用新型的必要條件，若只是制冷，變電站戶外端子箱箱體內空間整體溫度下降，會在除制冷片制冷面以外的變電站戶外端子箱內部元器件上結露，本實用新型就失去了意義。提高制冷效果，可擴大其制冷面和散熱面的表面積，而且散熱的表面積要大于制冷面的表面積。在散熱風扇的所用下，其制冷面的溫度可快速降低。
[0024]本實用新型可在變電站戶外端子箱側壁開設排水孔，冷凝水用排水軟管導出。
[0025]本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0026]I)半導體制冷具有高度的可靠性和可維修性；不需要制冷劑，對環(huán)境沒有污染。
[0027]2)制冷器無任何機械運動，無噪音，無磨損，壽命長。
[0028]3)冷卻速度快，在短時間內可顯著降低端子箱內的相對濕度。
[0029]4)體積小，易于安裝，易于大范圍內推廣。
[0030]以上所述只是本實用新型的優(yōu)選實施方式，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也被視為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種變電站戶外端子箱除濕裝置，包括濕度檢測裝置、主控裝置、祛濕裝置和電源模塊，其特征是，所述濕度檢測裝置包括濕度傳感器，所述主控裝置包括控制電路，所述祛濕裝置包括半導體制冷片，所述電源模塊包括交流220V電源、整流模塊和穩(wěn)壓模塊；所述濕度傳感器設置在變電站戶外端子箱箱體內并與控制電路的輸入端連接，所述控制電路的輸出端與半導體制冷片的控制端連接，所述半導體制冷片設置在變電站戶外端子箱箱體內，用以控制半導體制冷片進行快速制冷和散熱，使?jié)窨諝庵辉诎雽w制冷片的制冷面上冷凝結露、并隨之排至變電站戶外端子箱箱體外，降低變電站戶外端子箱箱體內的濕空氣的含濕量；所述交流220V電源經整流模塊和穩(wěn)壓模塊進行整理穩(wěn)壓后為濕度傳感器、控制電路和半導體制冷片提供工作電源。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種變電站戶外端子箱除濕裝置，其特征是:所述整流模塊由電阻R1、電容Cl和整流橋QZ組成，所述穩(wěn)壓模塊由極性電容C2和穩(wěn)壓二極管VSl組成，所述控制電路由可調電阻RWl、可調電阻RW2、電阻R2、電阻R3、電容C3、運算放大器OP1、三極管Q1、發(fā)光二極管Dl和繼電器J組成，所述濕度傳感器由濕敏電阻RS組成； 所述整流橋QZ的一個交流輸入端串聯(lián)電阻Rl與電容Cl的并聯(lián)電路后與交流220V相連，另一個交流輸入端直接與交流220V相連；所述極性電容C2的正極與整流橋QZ的正極輸出端相連，負極與整流橋QZ的負極輸出端相連，所述穩(wěn)壓二極管VSl與極性電容C2并聯(lián)連接；所述運算放大器OPl的正極輸入端分別與濕敏電阻RS的一端、可調電阻RWl的一端和電容C3的一端相連,負極輸入端分別與電阻R2的一端和可調電阻RW2的一端相連,輸出端與三極管Ql的基極相連；所述三極管Ql的集電極與發(fā)光二極管Dl的負極相連，發(fā)射極與電阻R3的一端相連；所述可調電阻RWl的另一端、電容C3的另一端、可調電阻RW2的另一端和電阻R3的另一端分別與整流橋QZ的負極輸出端相連，所述濕敏電阻RS的另一端和電阻R2的另一端分別與整流橋QZ的正極輸出端相連，所述發(fā)光二極管Dl的正極串聯(lián)繼電器J的線圈后與整流橋QZ的正極輸出端相連；所述半導體制冷片的正、負極分別與整流橋QZ的正、負極輸出端相連，所述繼電器J的常開觸點JK串聯(lián)在半導體制冷片的電源回路中，用以控制半導體制冷片的直流電源。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種變電站戶外端子箱除濕裝置，其特征是:還包括控制開關K，所述控制開關K與繼電器J的常開觸點JK并聯(lián)連接。
【文檔編號】G05D22/02GK204009601SQ201420426235
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權日:2014年7月31日
【發(fā)明者】尹曉敏, 于光遠, 趙英杰, 王寶勇, 孟栩斌, 邵傳軍 申請人:國家電網公司, 國網山東省電力公司濟南供電公司