CN116191259B - 一种电气控制柜的散热防潮装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及变电站技术领域，具体涉及一种电气控制柜的散热防潮装置及方法。本发明的电气控制柜的散热防潮装置包括散热机构、湿度检测仪、灰尘检测仪和控制中心，散热机构包括换热管道、两个风机和两个接口组件，电气控制柜上设置有通风口和排气口；换热管道竖直安装于电气控制柜内，且换热管道上下两端分别通过接口组件与两个通风口连接；散热机构的换热管道和接口组件连通时可使空气进入换热管道，换热管道和接口组件断开时可使空气直接进入电气控制柜内，具有不同的散热方式；本发明的电气控制柜的散热防潮方法根据外部环境的湿度和污浊度，选用不同的散热模式，以减少外部环境对电气控制柜内部元器件的影响，进而延长其使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及变电站技术领域，具体涉及一种电气控制柜的散热防潮装置及方法。
背景技术
电气控制柜是一种常见的电气元件安装柜，其通常用于容纳各类继电器、测量仪表和辅助设备，这些元器件在工作过程中会产生热量，需要对柜体内部进行及时散热，现有技术中，通常都是在柜体上开设通风口，利用简单热对流原理，通过空气流动使柜体内部的热量散发出去。但在用于室外环境时，利用外部环境的空气进行通风散热容时，外部的空气易对柜体内部的零件造成腐蚀或损坏。
发明内容
本发明提供一种电气控制柜的散热防潮装置及方法，以解决现有控制柜通风散热时外部空气易造成内部元器件腐蚀或损坏的问题。
本发明的一种电气控制柜的散热防潮装置及方法采用如下技术方案：
一种电气控制柜的散热防潮装置，包括散热机构、湿度检测仪、灰尘检测仪和控制中心，散热机构包括换热管道、两个风机和两个接口组件，电气控制柜的上端和下端均设置有通风口，电气控制柜的侧面设置有排气口；换热管道竖直安装于电气控制柜内，且换热管道上下两端分别通过接口组件与两个通风口连接，两个风机分别位于两个通风口处，用于将外部空气送至电气控制柜内或换热管道内；换热管道与接口组件连接时，外部空气可进入换热管道；换热管道与接口组件断开时，外部空气可进入电气控制柜内；湿度检测仪用于检测电机控制柜外部的空气湿度K；灰尘检测仪用于检测电机控制柜外部的空气灰尘度L；控制中心用于控制换热管道与接口组件的连通和断开，以及两个风机的启动和关闭和排风口的打开和关闭。
接口组件包括波纹管和第一磁环，波纹管一端安装于电机控制柜内壁，且与通风口连通，第一磁环安装于波纹管另一端；波纹管竖直设置且在竖直状态下与换热管道同轴；换热管道的两端设置有第二磁环，第二磁环在通电状态下与第一磁环相吸，第二磁环断电状态下，第一磁环在波纹管的作用下与第二磁环分离。
进一步地，换热管道内设置有支撑杆，支撑杆沿换热管道轴线延伸并与换热管道固定连接；散热机构还包括清洁板，清洁板滑动安装于支撑杆并与换热管道内周壁贴合；换热管道的两端具有凸起部，凸起部为中部向远离换热管道轴线方向凸起的球面结构，且清洁板的直径小于凸起部的内径；进入换热管道内的风将清洁板推动至凸起部后从清洁板与凸起部之间通过，且清洁板在移动过程中对换热管道内壁进行清洁。
进一步地，支撑杆的两端设置有弹簧，清洁板移动至凸起部时挤压弹簧，风停止通过换热管道时，清洁板在弹簧的作用下移动至换热管道内部。
进一步地，散热机构有多个，对应的通风口有多个。
一种电气控制柜的散热防潮方法，利用上述电气控制柜的散热防潮装置，包括以下步骤：
S10，获取控制电气控制柜外部的空气湿度K和空气灰尘度L；
S20，若空气湿度K小于第一预设值，且空气灰尘度L小于第二预设值，采用第一散热模式；若空气湿度K不小于第一预设值，或空气灰尘度L不小于第二预设值，采用第二散热模式。
进一步地，第一散热模式包括：
打开排气口，使换热管道与两个接口组件均断开，启动两个电机将外部空气通过接口组件送至电气控制柜内，气体带走电气控制柜内的热量后从排气口排出。
进一步地，第二散热模式包括：
关闭排气口，使换热管道与两个接口组件均连通，启动其中一个电机将外部空气通过一个通风口和接口组件送入换热管道，进入换热管道的气体通过换热管道对电气控制柜内部进行降温后从另一个通风口排出。
进一步地，相邻两次第二散热模式启动的风机不同。
本发明的有益效果是：本发明的电气控制柜的散热防潮装置设置散热机构对电气控制柜进行散热，并设置湿度检测仪和灰尘检测仪监测外部环境的湿度和污浊度，且散热机构的换热管道和接口组件连通时可使空气进入换热管道，换热管道和接口组件断开时可使空气直接进入电气控制柜内，具有不同的散热方式；本发明的电气控制柜的散热防潮方法根据外部环境的湿度和污浊度，选用不同的散热模式，以减少外部环境对电气控制柜内部元器件的影响，进而延长其使用寿命。
进一步地，本发明的电气控制柜的散热防潮装置在换热管道内设置清洁板，使得每次风通过换热管道时推动清洁板对换热管道内壁进行一次清理，进而保证换热管道的散热效果。
进一步地，本发明的电气控制柜的散热防潮装置利用波纹管自身的结构特性，风通过其内部时波纹管会在风力作用下来回摆动，从而对电气控制柜内部不同位置进行通风散热，进而提高散热效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种电气控制柜的散热防潮装置安装于电气控制柜的结构示意图；
图2为本发明的一种电气控制柜的散热防潮装置的实施例中散热机构示意图；
图3为本发明的一种电气控制柜的散热防潮装置的实施例中换热管道内部结构示意图；
图4为图2中A处放大示意图；
图5为本发明的一种电气控制柜的散热防潮装置的实施例中接口组件示意图；
图中：100、换热管道；110、支撑杆；111、弹簧；120、凸起部；130、第二磁环；200、接口组件；210、波纹管；220、第一磁环；300、清洁板；400、湿度检测仪；500、灰尘检测仪；600、控制中心。
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。
本发明的一种电气控制柜的散热防潮装置的实施例，如图1至图5所示，包括散热机构、湿度检测仪400、灰尘检测仪500和控制中心600。
散热机构包括换热管道100、两个风机和两个接口组件200，电气控制柜的上端和下端均设置有通风口，电气控制柜的侧面设置有排气口；为避免雨水或杂物通过电气控制柜上端的通风口进入电气控制柜内部或换热管道100内部，可在上端的通风口处加装弯头，使外部空气水平进入弯头后再从通风口进入电气控制柜；且由于需在电气控制柜下端设置通风口，该装置适用于有支架支撑或安装于墙体等结构的电气控制柜。换热管道100竖直安装于电气控制柜内，且换热管道100上下两端分别通过接口组件200与两个通风口连接，两个风机分别位于两个通风口处，用于将外部空气送至电气控制柜内或换热管道100内；换热管道100与接口组件200连接时，外部空气可通过一个通风口进入换热管道100后从另一通风口排出，进而通过换热管道100带走电气控制柜内的热量；换热管道100与接口组件200断开时，外部空气可进入电气控制柜内，且进入电气控制柜内的空气带走热量后从排气口排出。为提高换热管道100的散热能力，换热管道100可选用导热性能良好且绝缘的材料，例如，导热硅胶，且在安装时，使其靠近或接触电气控制柜内易发热元件，进而对电气控制柜内部更有效地进行散热降温。其中，为避免外界杂质，如树叶、塑料等随空气进入通风口，一般在通风口处加装滤网进行拦截。
湿度检测仪400用于检测电机控制柜外部的空气湿度K；灰尘检测仪500用于检测电机控制柜外部的空气灰尘度L。
控制中心600用于控制换热管道100与接口组件200的连通和断开，以及控制两个风机的启动和关闭和排风口的打开和关闭。控制中心600可以为PLC控制单元，排风口处可设置阀板，通过控制阀板移动或转动使得排风口打开或关闭。
在本实施例中，接口组件200包括波纹管210和第一磁环220，波纹管210一端安装于电机控制柜内壁，且与通风口连通，第一磁环220安装于波纹管210另一端；波纹管210竖直设置且在竖直状态下与换热管道100同轴；换热管道100的两端设置有第二磁环130，第二磁环130在通电状态下与第一磁环220相吸，第二磁环130断电状态下，第一磁环220在波纹管210的作用下与第二磁环130分离。控制中心600通过对第二磁环130通电或断电，进而控制换热管道100与波纹管210的连通与断开。在第一磁环220与第二磁环130分离时，风机通过波纹管210向电气控制柜内通入空气，波纹管210为可折叠的管状弹性元件，且由于自身特性，波纹管210的安装第一磁环220的一端会在风力作用下来回摆动，从而对电气控制柜内部不同位置进行通风散热，进而提高散热效果。
在本实施例中，换热管道100内设置有支撑杆110，支撑杆110沿换热管道100轴线延伸并与换热管道100固定连接；散热机构还包括清洁板300，清洁板300滑动安装于支撑杆110并与换热管道100内周壁贴合；换热管道100的两端具有凸起部120，凸起部120为中部向远离换热管道100轴线方向凸起的球面结构，且清洁板300的直径小于凸起部120的内径；进入换热管道100内的风将清洁板300推动至凸起部120后从清洁板300与凸起部120之间通过，且清洁板300在移动过程中对换热管道100内壁进行清洁，避免换热管道100内壁附着的杂质影响换热管道100的散热效率。清洁板300在移动至凸起部120时，将换热管道100内的杂质推至凸起部120，后杂质在风力作用下被吹出。其中，杂质一般为附着在换热管道100内壁的灰尘。
在本实施例中，支撑杆110的两端设置有弹簧111，清洁板300移动至凸起部120时挤压弹簧111，风停止通过换热管道100时，清洁板300在弹簧111的作用下移动至换热管道100内部，以便于在换热管道100内下次通风时再次对换热管道100内部进行清理。
在本实施例中，散热机构有多个，对应的通风口有多个。
本发明的一种电气控制柜的散热防潮方法的实施例，利用上述电气控制柜的散热防潮装置，包括以下步骤：
S10，获取控制电气控制柜外部的空气湿度K和空气灰尘度L；
S20，若空气湿度K小于第一预设值，且空气灰尘度L小于第二预设值，采用第一散热模式；若空气湿度K不小于第一预设值，或空气灰尘度L不小于第二预设值，采用第二散热模式。
具体地，控制中心600接收空气湿度K和空气灰尘度L的数据后进行判断，若空气湿度K小于第一预设值，且空气灰尘度L小于第二预设值，说明外部环境的空气较为干燥且无沙尘，此时采用第一散热模式；若空气湿度K不小于第一预设值，说明外部环境的空气较为湿润，可能为降雨或大雾天气；若空气灰尘度L不小于第二预设值，说明外部环境的空气较为浑浊，可能为风沙天气，这两种天气情况下，外部的空气均不适合对电气控制柜内部进行散热，因此采用第二散热模式。其中，第一预设值和第二预设值可根据电气控制柜内元器件的适宜的空气湿度和空气质量确定，第一预设值越小，进入电气控制柜的空气湿度值越小，第二预设值越小，进入电气控制柜的空气污浊度越小。具体地，第一预设值优选为60%rh，第二预设值优选为10mg/m³。
在本实施例中，第一散热模式包括：
打开排气口，使换热管道100与两个接口组件200均断开，启动两个电机将外部空气通过接口组件200送至电气控制柜内，气体带走电气控制柜内的热量后从排气口排出。
具体地，控制中心600在判断出空气湿度K小于第一预设值，且空气灰尘度L小于第二预设值时，控制排气口打开，且不对第二磁环130通电，第一磁环220在波纹管210的作用下与第二磁环130分开，两个电机将外部的空气从波纹管210通入电气控制柜内，气体带走电气控制柜内的热量后从排气口排出，由于此时外部环境的空气较为干燥且无沙尘，可以用外部的空气对电气控制柜内部进行快速降温散热。
在本实施例中，第二散热模式包括：
关闭排气口，使换热管道100与两个接口组件200均连通，启动其中一个电机将外部空气通过一个通风口和接口组件200送入换热管道100，进入换热管道100的气体通过换热管道100对电气控制柜内部进行降温后从另一个通风口排出。
具体地，控制中心600在判断出空气湿度K不小于第一预设值，且空气灰尘度L不小于第二预设值时，控制排气口关闭，且对第二磁环130通电，第一磁环220与第二磁环130相吸，使得波纹管210与换热管道100连通，其中一个风机启动时，将外部空气通过波纹管210通入换热管道100内，进入换热管道100内的风顶推清洁板300向沿换热管道100移动，对换热管道100内表面进行刮擦清理，至清洁板300被风推动至凸起部120，风从清洁板300与凸起部120之间通过另一波纹管210从另一通风口排出，且清洁板300推至凸起部120的杂质随风被吹出。
在本实施例中，相邻两次第二散热模式启动的风机不同，使得相邻两次通过换热管道100的风力方向相反，进而使清洁板300在换热管道100内往复移动，对换热管道100内进行清洁。
在本实施例中，初始状态下，排气口处于关闭状态，且换热管道100和接口组件200处于断开状态且每个散热机构的两个风机均处于停机状态，步骤S10和步骤S20按一定时间间隔进行，或在电气控制柜内加装温度传感器，在温度达到需降温的数值时执行步骤S10和S20，且在第一散热模式或第二散热模式启动一定时间后，控制中心600使排气口、换热管道100和接口组件200的连接，以及风机均恢复初始状态，避免外界杂质通过排气口进入电气控制柜，且在启动第二散热模式之前，波纹管210在没有风通过而保持竖直，使得第一磁环220和第二磁环130吸附时，波纹管210与换热管道100刚好连通。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种电气控制柜的散热防潮装置，其特征在于，包括散热机构、湿度检测仪、灰尘检测仪和控制中心，散热机构包括换热管道、两个风机和两个接口组件，电气控制柜的上端和下端均设置有通风口，电气控制柜的侧面设置有排气口；换热管道竖直安装于电气控制柜内，且换热管道上下两端分别通过接口组件与两个通风口连接，两个风机分别位于两个通风口处，用于将外部空气送至电气控制柜内或换热管道内；换热管道与接口组件连接时，外部空气可进入换热管道；换热管道与接口组件断开时，外部空气可进入电气控制柜内；湿度检测仪用于检测电机控制柜外部的空气湿度K；灰尘检测仪用于检测电机控制柜外部的空气灰尘度L；控制中心用于控制换热管道与接口组件的连通和断开，以及两个风机的启动和关闭和排风口的打开和关闭；
接口组件包括波纹管和第一磁环，波纹管一端安装于电机控制柜内壁，且与通风口连通，第一磁环安装于波纹管另一端；波纹管竖直设置且在竖直状态下与换热管道同轴；换热管道的两端设置有第二磁环，第二磁环在通电状态下与第一磁环相吸，第二磁环断电状态下，第一磁环在波纹管的作用下与第二磁环分离。
2.根据权利要求1所述的一种电气控制柜的散热防潮装置，其特征在于：换热管道内设置有支撑杆，支撑杆沿换热管道轴线延伸并与换热管道固定连接；散热机构还包括清洁板，清洁板滑动安装于支撑杆并与换热管道内周壁贴合；换热管道的两端具有凸起部，凸起部为中部向远离换热管道轴线方向凸起的球面结构，且清洁板的直径小于凸起部的内径；进入换热管道内的风将清洁板推动至凸起部后从清洁板与凸起部之间通过，且清洁板在移动过程中对换热管道内壁进行清洁。
3.根据权利要求2所述的一种电气控制柜的散热防潮装置，其特征在于，支撑杆的两端设置有弹簧，清洁板移动至凸起部时挤压弹簧，风停止通过换热管道时，清洁板在弹簧的作用下移动至换热管道内部。
4.根据权利要求1所述的一种电气控制柜的散热防潮装置，其特征在于，散热机构有多个，对应的通风口有多个。
5.一种电气控制柜的散热防潮方法，利用权利要求1至4所述的任意一种电气控制柜的散热防潮装置，其特征在于，包括以下步骤：
S10，获取控制电气控制柜外部的空气湿度K和空气灰尘度L；
S20，若空气湿度K小于第一预设值，且空气灰尘度L小于第二预设值，采用第一散热模式；若空气湿度K不小于第一预设值，或空气灰尘度L不小于第二预设值，采用第二散热模式。
6.根据权利要求5所述的一种电气控制柜的散热防潮方法，其特征在于，第一散热模式包括：
打开排气口，使换热管道与两个接口组件均断开，启动两个电机将外部空气通过接口组件送至电气控制柜内，气体带走电气控制柜内的热量后从排气口排出。
7.根据权利要求5所述的一种电气控制柜的散热防潮方法，其特征在于：第二散热模式包括：
关闭排气口，使换热管道与两个接口组件均连通，启动其中一个电机将外部空气通过一个通风口和接口组件送入换热管道，进入换热管道的气体通过换热管道对电气控制柜内部进行降温后从另一个通风口排出。
8.根据权利要求7所述的一种电气控制柜的散热防潮方法，其特征在于，相邻两次第二散热模式启动的风机不同。
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