[发明专利]电力户外柜温控系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力设施领域，尤其涉及电力户外柜的柜体结构。

背景技术

电力户外机柜是指直接处于自然气候影响下，一般由不锈钢材料加工，不允许无权限操作者进入操作的柜体，为电力保护装置提供户外物理工作环境和安全系统的设备。

机柜内可安装电源设备、蓄电池、保护装置、测控装置，传输设备及其他配套设备，这些设备通电运行时会产生一定的热量。自然环境下，温度、湿度变化很大，而这些内部装置的工作温度、湿度必须在一定的范围内，因此户外柜必须配套相应的温控系统。

目前，电力户外柜的温控系统方式主要有以下几种

一.强迫风冷系统

采用风机(轴流风机或离心风机)，实现柜内外空气的对流，将室内热空气排到室外，同时将室外的冷空气排入室内，实现柜内热量的转移。

优点：1.风机结构简单，体积小，安装、维护方便；2.能耗低；3.成本很低；

缺点：1.夏天环境温度过高时，散热效果差，不能长期承担对机柜降温的重任；2.防护等级低，灰尘、湿气及腐蚀性气体进入机柜内部，容易积聚粉尘等污垢，并污染柜内的元器件，进而加剧元器件热岛效应；3.风扇只能散热降温，冬天环境温度过低，不能给机柜加热升温。

二.热交换器散热系统

热交换器装置是一种利用低于柜内温度的柜外空气，通过热交换芯进行有效交换，把柜内热量传递给柜外空气。热交换器工作时，不同温度的柜外空气和柜内空气在风机的驱动下通过由金属材料制成的分隔板进行热量交换，两边的气流100％完全隔开。

优点：1.防护等级高，排除了湿度、灰尘对柜内可能产生的污染，避免由于热量、湿度、灰尘和其它污染物引起的故障等功能。2.散热效果较风扇好。

缺点：1.由于热交换器的本质是热传导，因此柜内温度总是高于环境温度，夏天环境温度过高时，将导致柜内温度过高；2.热交换器风扇只能散热降温，冬天环境温度过低，不能给机柜加热升温。

三.空调器温控系统

机柜空调器有壁挂、半嵌、全嵌、顶置等多种安装方式，可以根据机柜中具体温度情况决定是制冷还是加热。

优点：1.散热效果好，由于冷风直接送至热源附近，可以保证机柜内不出现热点；2.防护等级高，能阻止灰尘、湿气及腐蚀性气体进入机柜内部；3.冬天环境温度过低时，可以加热升温。

缺点：能耗高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是实现一种充分利用空调、风机的自身优势，大大提高温控系统的可靠性，并降低了系统能耗，延长系统使用寿命的电力户外柜温控系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：电力户外柜温控系统，包括放置器件的机柜，所述的机柜上设有用于换气的风冷模块，以及用于保存温度恒定的空调器，所述风冷模块包括换气风扇和具有自动开启闭合功能的百叶结构。

所述的风冷模块位于机柜顶部，所述空调器位于机柜后面板上，所述的机柜顶部包括内层顶板和外层顶板，所述风冷模块固定在内层顶板上，所述外层顶板边缘伸出机柜并与内层顶板构成向下通气的通风口。

所述风冷模块的百叶结构固定在窗框上，所述百叶结构由多片叶片排列构成，所述的叶片一侧通过连杆连接，所述连杆通过电机驱动位移从而驱动叶片翻折，所述窗框和换气风扇固定在金属框内，所述金属框通过螺钉固定在内层顶板上。

每片所述叶片下檐均设有翻边形式的凝露积水槽，所述凝露积水槽中间向上拱起将凝露导流至两侧窗框的引水槽内。

所述空调器设有冷凝集水器，所述冷凝集水器顶部设有溢水孔，所述冷凝集水器设有经过机柜内器件的冷却管道，所述冷却管道上设有水泵。

所述的引水槽通过管道将凝露水引流至冷凝集水器内，所述冷凝集水器内设有水位传感器。

所述空调器的出风管道设有多根，每个出风管道均设有电动阀门，所述机柜内的每个器件均设有一个温度传感器，并配套有一个正对其出风的出风管道。

所述机柜内设有温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器、水位传感器和湿度传感器分别将采集的信号输送至控制器，所述控制器输出控制信号至电动阀门、水泵、电机、换气风扇和空调器，所述控制器配有通信单元和存储单元。

电力户外柜温控系统的控制方法：

系统启动，系统根据机柜内状态设置以下工作模式：

若机柜内湿度高于湿度阀值，则启动空调器除湿；

若机柜内温度正常，则开启百叶，关闭换气风扇和空调器；

若机柜内温度低于低温阀值，则关闭百叶和换气风扇，并启动空调器加热；