鎮(zhèn)江機床機柜空調(diào)生產(chǎn)廠家生產(chǎn)基地

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在分析目前配電室防潮除濕設(shè)備不足之處的基礎(chǔ)上， 開發(fā)出高壓配電室全智能防凝露系統(tǒng)。該系統(tǒng)由基于 PLC HMI 的中央控制單元、溫濕度變送器陣列及外圍執(zhí)行設(shè)備構(gòu)成，考慮了配電室各個區(qū)域的防凝露需求，設(shè)計出一系列科學(xué)的控制策略，實現(xiàn)了除濕機停電保護(hù)、沖擊電流保護(hù)、設(shè)備疲勞保護(hù)、低溫保護(hù)、快速降溫保護(hù)、報警信號響應(yīng)等功能。產(chǎn)品已成功應(yīng)用于 35 kV 高壓配電室并取得了良好效果。關(guān)鍵詞：高壓配電室；開關(guān)柜；凝露；防潮；除濕

我國幅員遼闊，變電站自然條件差異很大，一些變電站的高壓配電室特別是 35 kV 配電室開關(guān)柜內(nèi)部凝露問題突出[1-5]，原因大致如下。1）環(huán)境濕度過高：地下室，江河湖海臨近地區(qū)，山谷等。2）晝夜溫差大：山區(qū)及高海拔地區(qū)，尤其是在高溫高濕季節(jié)。3）金屬封閉緊湊型開關(guān)設(shè)備：尤其是 35 kV 配電設(shè)備，柜內(nèi)空間相對狹小，電場強度集中，絕緣件爬電比距偏小。4）變電站管理問題：電纜溝內(nèi)水汽串入，配電室墻體失修出現(xiàn)滲水等。

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溫濕度變送器采用進(jìn)口數(shù)字溫濕度敏感元件[12-13] ，測溫范圍-40~80 ℃，準(zhǔn)確度±0.5 ℃@（25 ℃），濕度范圍 0~100% RH，± 3% RH @（20% ~80% RH/ 25 ℃）。變送器陣列通過標(biāo)準(zhǔn) MODBUS 協(xié)議/485 接口與人機界面設(shè)備 HMI 連接在一起。為了獲得良好的抗回波擾動性能，在工程上建議采取如圖 7 所示的鏈?zhǔn)浇臃ǎ?85 引線串聯(lián)引入各變送器，且在其尾部接入一個 250 Ω/1 W 電阻。HMI 接收到數(shù)據(jù)，再通過 RS232 接口傳給 PLC，由 PLC 完成數(shù)據(jù)處理后再發(fā)送給 HMI，這樣就解決了 PLC 通訊接口資源不足的問題。另外，采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)?HMI 及PLC 后，采用遞推平均數(shù)字軟件濾波對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，使外界干擾對數(shù)據(jù)的影響盡可能降到，以保證變送器數(shù)據(jù)的、高穩(wěn)定性和高一致性。

本高壓配電室全智能防凝露系統(tǒng)的溫濕度變送器陣列可配置 8 個變送器，其中配電室室內(nèi)

4 個，配電室室外 2 個，電纜溝內(nèi)部 2 個。這種配置可以掌握配電室室內(nèi)、電纜溝、室外的溫濕度真實情況，有利于后期采取對應(yīng)的治理措施。這些措施包括對配電室內(nèi)部進(jìn)行除濕、開關(guān)柜進(jìn)行通風(fēng)、母線橋架進(jìn)行通風(fēng)、電纜溝進(jìn)行通風(fēng)、室內(nèi)室外換氣等。

1 凝露機理分析根據(jù)空氣動力學(xué)理論，借助濕空氣焓濕圖（如圖 2 所示），分析凝露的機理。首先介紹關(guān)濕空氣的

2 個概念，即含濕量、相對濕度、溫度。

濕空氣是指含有水蒸氣的空氣；含濕量和相對濕度均是表征濕空氣中水蒸氣含量的參數(shù)，含濕量是表示每千克干空氣中水蒸氣的含量，是表示水蒸氣含量的，在焓濕圖中為橫坐標(biāo)表示。

圖 2 濕空氣的焓濕圖

相對濕度（RH）是表示濕空氣的濕度（含濕量）與相同溫度下可能達(dá)到的濕度（含濕量）之比，是表示空氣中水蒸氣含量相對值， 在焓濕圖中為一系列拋物線。飽和空氣是指一定溫度和壓力下，能夠容納水蒸氣的濕空氣狀態(tài)，其相對濕度為 100%，在焓濕圖中位于下方。

溫度是指將空氣在含濕量和氣壓都不改變的條件下，將濕空氣冷卻到飽和時的溫度，在焓濕圖中與相對濕度 100%對應(yīng)的縱坐標(biāo)溫度即為該含濕量對應(yīng)狀態(tài)下的溫度。

如果濕空氣接觸的物體表面溫度低于該空氣的溫度，空氣將熱量傳遞給接觸的物體，空氣溫度下降，同時其相對濕度提高，物體表面溫度升高， 但兩者升高速率不同，通?？諝鉄崛萘康停禍厮俣却笥诠腆w物體吸熱后的升溫速度。當(dāng)空氣溫度降至溫度時仍高于物體表面溫度，空氣溫度將繼續(xù)下降，此時空氣中的水蒸氣將從空氣中以液態(tài)形式析出，進(jìn)而在物體表面形成凝露。

通過上述分析可以發(fā)現(xiàn)，形成空氣凝露的條件是濕空氣（水分）、物體與空氣的溫差，如果兩個條件都不滿足的時候，就不會出現(xiàn)凝露[3]。