高壓開關柜防潮除濕治理

楊志忠

摘 要：傳統高壓開關柜一般通過加熱器提升柜內溫度的方法防止凝露的發生，但空氣中包含的水分并沒有降低。本文設計了一種采用半導體制冷技術的自動除濕裝置，該裝置能使空氣中的水分不斷在冷凝板表面凝結成水珠后排出高壓開關柜外面，快速降低柜內的濕度，有效解決變電所高壓室因潮濕而影響開關柜正常運行的難題，避免因濕度過大而造成高壓帶電體相間或相對地放電，從而引發惡性事故的發生，提高供配電網絡的可靠性和安全性。

關鍵詞：MC9S08QB8 DH11 半導體制冷

中圖分類號：TM591 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）11（b）-0031-02

高壓開關柜作為電能接受與分配的重要組成部分，其運行是否正常直接關系到電網的安全與穩定。目前，大部分變電站高壓開關室均設置有玻璃窗、軸流風機和百葉窗，用來通風散熱。但這種設計存在一個很大的弊端，即防潮防濕效果較差[1]。

傳統高壓開關柜一般通過加熱器提升柜內溫度的方法防止凝露的發生，但空氣中包含的水分并沒有降低，當環境溫度急劇降低后，凝露現象還會發生，危害高壓開關柜的安全運行。

該文設計了一種采用半導體制冷技術的除濕裝置，該裝置能使空氣中的水分不斷地在冷凝板表面冷凝成水珠后排出柜外，快速降低高壓開關柜內的濕度。

1 硬件設計

除濕裝置的硬件主要包括：濕度傳感器、控制單元、除濕單元、顯示單元、通訊單元和供電單元，其結構框圖如圖1所示。

1.1 控制單元

控制單元是整個裝置的核心，選用飛思卡爾的MC9S08QB8芯片。MC9S08QB8是飛思卡爾8位微控制器系列中具有很高集成度的芯片，采用高性能、低功耗的HCS08內核，其內置8KB FLASH存儲器，512B RAM，SCI/SPI/IIC接口，8位模/數定時器模塊，A/D模塊等。MC9S08QB8還集成了背景調試系統以及可進行實時總線捕捉的內置在線仿真（ICE）功能，具有單線的調試及仿真接口（BDM）[2]。

1.2 濕度傳感器

濕度傳感器選用品質卓越、響應速度快、抗干擾能力強、性價比高的數字濕度傳感器DH11。它應用專用的數字模塊采集技術和濕度傳感技術，確保產品具有極高的可靠性與卓越的長期穩定性。

1.3 除濕單元

除濕單元選用先進的半導體制冷片，配合散熱片和制冷風機，使潮氣快速凝結成水珠，然后通過導水管排出開關柜外。

1.4 顯示單元

顯示單元包括：高亮度LED、高清晰數碼管和耐久的操作按鍵，主要實現人機操控，實現就地顯示濕度值，并可完成參數設置。

1.5 通訊單元

通訊單元主要有RS-485通訊接口組成，采用Modbus-RTU協議。能實時將高壓開關柜內的濕度信息上傳給后臺監控設備。同時可接收后臺設備的控制信息，遠程啟動除濕器。

2 軟件設計

除濕裝置的主要功能包括以下幾方面。

（1）濕度監測：裝置實時監測高壓開關柜內的濕度。

（2）自動除濕：當濕度超過設定值時啟動除濕，當濕度低于設定值時）停止除濕。

（3）人工除濕：通過按壓裝置上的除濕按鍵，可強制啟動除濕功能，當到達設定時間后停止除濕。

（4）數據上傳：裝置將采集到的濕度信息及工作狀態上傳給后臺設備。

（5）遠程除濕：后臺設備可發出命令，強制啟動除濕功能，當達到設定時間后裝置自動停止除濕。

（6）人機界面：裝置實時就地顯示濕度值等信息，并可對所有參數設定。

其主程序流程如圖2所示。

3 結語

該文所設計的半導體除濕裝置可有效解決變電所高壓室因潮濕而影響開關柜正常運行的難題，避免因濕度過大而引發惡性事故，提高供配電網絡的可靠性和安全性。

參考文獻

[1] 宇接永.變電站高壓室的防潮除濕治理[J].電力安全技術， 2013（6）：67-68.

[2] Freescale. MC9S08QB8 Reference Manual [EB/OL]. http：//cache.nxp.com/files/microcontrollers/doc/ref_manual/MC9S08QB8RM.pdf？fromsite=zh-Hans&fsrch=1&sr=4&