一种开关柜智能防潮除湿装置及其使用方法与流程

本发明属于电力配电设备环境调控，具体涉及一种开关柜智能防潮除湿装置及其使用方法。

背景技术：

1、现阶段高低压开关柜广泛应用于电力输配、工业生产、市政配电等领域，开关柜长期置于地下配电室、户外箱变、沿海潮湿环境中，昼夜温差、外界雨水渗透、地下潮气升腾极易造成柜体内部空气湿度超标；

2、目前行业内主流开关柜防潮除湿设备主要分为三类：第一类为内置ptc加热除湿器，通过提升柜内整体空气温度降低相对湿度，结构仅由加热模块与整体温湿度传感器组成，无分区监测结构，仅能对柜体大范围空间升温，对于接线端子排、母线搭接处、电缆进线端等密闭狭小高湿死角无法实现有效除湿，同时长时间全域加热易造成柜内继电保护装置、智能仪表等精密电子元件过热老化，缩短设备使用寿命；第二类为强制通风式除湿装置，依靠风机实现柜内外空气对流交换除湿，该结构在阴雨天气、梅雨季节使用时，会直接将外界高湿冷空气吸入柜体内部，反而加剧内部凝露产生，通风口无自适应密封结构，潮湿空气持续性倒灌问题无法解决；第三类为静态吸附式除湿器，依靠分子筛、氯化钙等干燥剂吸附水汽，仅能实现被动缓慢除湿，无法应对短时骤增潮气，且干燥剂吸附饱和后无智能预警功能，完全依靠运维人员定期现场排查更换，运维工作量大，极易出现除湿失效隐患；

3、除此之外，现有所有除湿装置均采用单点位整体湿度采集模式，仅能针对柜体整体空间进行除湿调控，无法区分开关柜不同腔室、不同安装位置的湿度差值，无法识别温差结露、缝隙渗湿、内部设备散热积湿等不同潮气来源，除湿运行模式单一固定，无法根据现场实际潮气成因自动切换调控策略；同时现有除湿设备均为独立加装结构，无法与开关柜自身柜门密封、泄压通风结构形成联动配合，除湿作业结束后柜体缝隙依旧存在潮气侵入通道，防潮除湿效果持续性差，极易反弹失效；吸附式除湿设备所使用的分子筛、干燥剂等耗材依靠运维人员人工定期现场巡检判断更换，耗材吸附饱和失效后无法及时发现，长期使用依旧容易出现柜内金属部件锈蚀、绝缘件爬电、线路短路跳闸、开关误动作等电力安全事故；

4、综上，现有开关柜除湿设备存在除湿精准度低、工况适配性差、防潮联动性弱、运维智能化程度低、能耗高、易损伤柜内电气元件等诸多实际使用缺陷，已经无法满足现阶段高标准电力设备安全运维使用需求；市场亟需一种的新型智能防潮除湿装置；因此，提供一种可分区精准控湿、潮气分类调控、柜体密封联动、耗材智能监测一种开关柜智能防潮除湿装置及其使用方法是非常有必要的。

技术实现思路

1、（一）技术问题

2、1.解决开关柜分区点位差异化高湿死角难以精准定向除湿的问题：传统除湿设备无法针对开关柜内部母线室、电缆室、仪表室、接线端子区等不同区域实现局部精准除湿，高湿死角凝露无法彻底清除。

3、2.解决不同成因潮气（温差凝露、外界渗湿、内部积湿）无分类适配除湿策略的问题：现有除湿装置不能识别温差凝露、外界渗湿、内部积湿三类潮气成因，无法自动匹配对应除湿模式，工况适配性差。

4、3.解决除湿运行与开关柜密封泄压结构无联动，除湿完成后潮湿空气二次侵入的问题：现有除湿设备运行过程中，外界潮湿空气通过柜体缝隙、通风口反向侵入，导致除湿效果反复失效。

5、4.解决除湿组件饱和损耗无自主监测、无自动提示更换，运维效率低的问题：现有吸附式除湿设备耗材吸附饱和无自动监测提示，依赖人工巡检更换，运维效率低、存在除湿失效安全隐患。

6、5.解决低温环境加热除湿易损伤精密仪表、高温环境通风除湿易带入雨水潮气，不同季节环境下除湿模式无法智能切换的使用矛盾问题。

7、本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种可分区精准控湿、潮气分类调控、柜体密封联动、耗材智能监测的一种开关柜智能防潮除湿装置及其使用方法。

8、本发明的目的是这样实现的：第一方面，一种开关柜智能防潮除湿装置，它包括柜体和安装在柜体上的防潮除湿主控机，所述防潮除湿主控机包括：

9、分区湿度采集模组，其通过信号集线板分别与布设于柜体内部的分布式温湿度传感探头和凝露感应贴片、位于柜体内部四角的缝隙渗湿检测传感器电连接；所述信号集线板位于防潮除湿主控机上部一侧；

10、潮气成因识别主控模组；

11、分类式除湿执行模组，其分别与三组独立可切换除湿执行单元电连接，由潮气成因识别主控模组按需单独启动或组合启动；所述除湿执行单元包括局部定向微加热除湿机构、静音内循环干燥除湿机构以及可控限流通风除湿机构；

12、柜体密封联动防护模组，其通过联动控制电磁阀与通风口电动密封挡板、柜门缝隙柔性阻湿气囊电连接，实现与所述分类式除湿执行模组联动控制；所述联动控制电磁阀位于柜体密封联动防护模组上方；

13、耗材状态监测预警模组，包括设置在其内部的电量监测模块、设置在其前面的声光报警指示灯以及设置在其下方的远程信号发射器；还包括位于静音内循环干燥除湿机构内的吸附芯体湿度饱和度检测传感器；

14、人机交互显示模组，从上至下依次设置有液晶触控显示屏、温湿度实时显示界面、本地功能按键。

15、本发明中，分区湿度采集模组实现柜体多区域湿度独立采集，潮气成因识别主控模组精准识别潮气产生类型，自动匹配对应的分类式除湿执行模组完成定向除湿，同时联动柜体密封联动防护模组阻断外界潮气入侵，搭配耗材状态监测预警模组的耗材智能监测预警功能，实现开关柜内部全自动、精准化、闭环式防潮除湿管控；人机交互显示模组与潮气成因识别主控模组电性连接，用于实时显示分区湿度数据与设备运行状态。

16、所述分布式温湿度传感探头和凝露感应贴片均设置有多组，分别对应开关柜母线室、电缆进线室、仪表室、接线端子区独立布设；所述潮气成因识别主控模组内置有嵌入式单片机主控芯片、潮气判定分析程序模块、模式切换继电器组以及数据存储芯片，用于接收分区湿度采集模组的采集数据并区分温差凝露潮气、外界渗透潮气、设备积热潮气三类潮气来源；并根据潮气类型择一启动或组合启动所述分类式除湿执行模组。

17、本发明中，分类式除湿执行模组划分三种独立除湿模式，分别对应不同潮气场景精准使用，互不干扰；柜体密封联动结构与除湿机构同步启停，实现除湿、锁湿、保湿一体化运行。

18、所述通风口电动密封挡板设置在柜体两侧，且分别与相应的可控限流通风除湿机构对应；所述柜门缝隙柔性阻湿气囊沿柜体与柜门装配缝隙周向布置，基于联动控制电磁阀，实现在所述分类式除湿执行模组启动时同步完成通风口封堵与缝隙充气密封，在湿度达标后延时解除密封状态。

19、所述通风口电动密封挡板包括设置在柜体外部的固定通风板和设置在柜体内部的可调节通风板，所述固定通风板中部上下两侧均设置有条形长孔，所述条形长孔外侧均设置有限位销，所述固定通风板下端两侧均设置有用于驱动可调节通风板的直线往复驱动装置；所述可调节通风板中部对应条形长孔处均设置有条形短孔，且所述固定通风板通过插接卡扣穿过条形长孔、条形短孔与可调节通风板固定连接，所述可调节通风板上下两端对应限位销处均开设有u型开孔。

20、第二方面，一种基于如上所述的开关柜智能防潮除湿装置的智能防潮除湿使用方法，包括以下步骤：

21、s1、将防潮除湿主控机嵌入式安装固定于开关柜内部，完成分布式温湿度传感探头点位布置与供电线路接通；

22、s2、装置通电完成初始化，分区湿度采集模组全天候实时采集开关柜不同区域温湿度数据、凝露信号以及柜体缝隙渗湿数据，并将采集数据传输至潮气成因识别主控模组；

23、s3、潮气成因识别主控模组通过数据运算对比，判定当前柜体内部潮气产生具体类型；

24、具体的，判定为昼夜温差型凝露潮气时，启动局部定向微加热除湿机构；判定为外界渗透型潮气时，启动静音内循环干燥除湿机构；判定为设备积热型潮气时，启动可控限流通风除湿机构；

25、s4、潮气成因识别主控模组根据判定结果自动匹配启动对应的分类式除湿执行模组，同时联动柜体密封联动防护模组关闭通风通道、封堵柜体缝隙，阻断外界潮湿空气侵入；

26、s5、持续执行对应除湿作业，直至开关柜所有分区湿度数值均降至电力设备安全运行湿度阈值以内；

27、具体的，所述电力设备安全运行湿度阈值设定为65%rh，湿度低于该数值装置进入休眠保湿状态；

28、s6、除湿达标后自动关停分类式除湿执行模组，柜体密封联动防护模组延时保持锁湿状态，维持柜内干燥环境；

29、s7、耗材状态监测预警模组实时检测干燥吸附耗材饱和状态，耗材临近失效时触发本地声光预警并推送远程更换提示；

30、s8、运维人员可通过人机交互显示模组现场查看运行数据，亦可手动切换除湿运行模式完成应急调控。

31、本发明的有益效果：

32、1、除湿精准度大幅提升：采用多分区点位独立湿度采集结构，摒弃传统全域统一除湿模式，可精准定位开关柜内部高湿死角，通过定向微加热结构完成局部除凝露，相较于传统设备，高湿区域除湿达标效率提升40%以上，彻底解决端子排、母线搭接处隐蔽凝露隐患。

33、2、工况适配范围更广：本装置设置三类独立除湿模式，可自动匹配温差凝露、外界渗湿、内部积湿不同场景，低温环境不全域加热损伤精密电气元件，高温环境可控通风不引入雨水潮气，全年四季均可稳定适配各类配电现场环境。

34、3、防潮防护持续性更强：增设柜体密封联动结构，除湿过程同步封堵柜体所有潮气侵入通道，实现除湿与锁湿一体化运行，有效避免除湿完成后潮湿空气二次倒灌，柜内干燥环境维持时长提升60%。

35、4、运维智能化程度高，降低人力成本：搭载耗材饱和度智能监测预警结构，无需运维人员每月现场逐一巡检排查除湿设备状态，自动提醒吸附耗材更换时机，减少80%线下巡检工作量，杜绝除湿耗材失效引发的电力故障。

36、5、节能降耗，延长电气设备使用寿命：摒弃传统长时间大功率全域加热、全天不间断通风模式，按需定点精准启动除湿机构，整体运行能耗相比传统除湿设备降低35%左右；同时避免高温烘烤、潮气反复侵蚀，可有效延长开关柜内部开关、仪表、线路整体使用寿命。

37、6、安装通用性强：整体采用模块化嵌入式设计，无需改造原有开关柜主体结构，适配市面上主流高低压开关柜、环网柜、户外箱变，拆装维护便捷，现场改造施工难度低。