導(dǎo)軌式三相智能溫濕時(shí)控開關(guān)應(yīng)用研究

鄭奕峰?尹志浩?任曉英

摘要：確保電氣設(shè)備在合適的溫、濕度環(huán)境中運(yùn)行非常重要，介紹了一種智能溫濕度開關(guān)的優(yōu)勢及應(yīng)用，最多可以實(shí)現(xiàn)三路溫濕度的測量與控制，可滿足低壓配電智能化發(fā)展的需求。

關(guān)鍵詞：溫濕度控制；電氣設(shè)備；智能

作者簡介：鄭奕峰（1986-），男，浙江嵊州人，浙江嵊州市供電局，助理工程師；尹志浩（1965-），男，浙江嵊州人，浙江嵊州市供電局，工程師。（浙江?嵊州?312400）

中圖分類號：TM92?????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）27-0153-01

隨著電力系統(tǒng)規(guī)模越來越大、電壓等級越來越高，對供電可靠性的要求也更加嚴(yán)格。供配電設(shè)備環(huán)境的溫度、濕度是影響設(shè)備運(yùn)行的重要因素。溫度過高會加速儀器設(shè)備元器件老化，縮短其使用壽命，甚至直接導(dǎo)致設(shè)備損壞；低溫、潮濕，設(shè)備表面產(chǎn)生凝露，則有可能發(fā)生爬電、閃絡(luò)等事故。現(xiàn)在為防止變電站的開關(guān)室和控制室的溫濕度過高/過濕導(dǎo)致變電設(shè)備絕緣降低、提前老化甚至直接引發(fā)設(shè)備事故，一般在變電站開關(guān)室裝有除濕器和空調(diào)，采用單一的溫度控制空調(diào)器或由濕度控制除濕器工作。而大型的溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)大多是基于計(jì)算機(jī)和現(xiàn)場總線控制技術(shù)相結(jié)合的溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)，依賴計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和有線或光纖通道，如果計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或通道故障都會影響整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)，同時(shí)復(fù)雜度高、功耗大、費(fèi)用高。而時(shí)間控制器一般只有單相控制，控制功率一般在4千瓦左右，若控制三相負(fù)載，存在接線復(fù)雜、體積大的不足。

基于以上考慮，在中高壓開關(guān)柜、箱變、端子箱等供配電設(shè)備中進(jìn)行溫度、濕度控制是十分必要的。本文將介紹一種導(dǎo)軌式三相智能溫濕時(shí)控開關(guān)，最多實(shí)現(xiàn)三路溫度、濕度的測量與控制，滿足低壓配電智能化發(fā)展的需求。

一、硬件配置

導(dǎo)軌式三相智能溫濕時(shí)控開關(guān)，包括外殼和置于外殼內(nèi)的電路板，電路板中分布有開關(guān)電源、MCU、按鍵輸入單元、數(shù)據(jù)顯示單元、溫度測量單元、濕度測量單元、磁保持負(fù)載控制繼電器和控制輸出反饋單元。開關(guān)電源給MCU供電，按鍵輸入單元與MCU連接，MCU的數(shù)據(jù)顯示輸出端、MCU的溫度測量端、MCU的濕度測量端分別與數(shù)據(jù)顯示單元、溫度測量單元、濕度測量單元相連，MCU控制磁保持負(fù)載控制繼電器，并與控制輸出反饋單元連接成一個(gè)控制回路。上述磁保持負(fù)載控制繼電器有三個(gè)，控制三路三相負(fù)載或三路單相負(fù)載。上述外殼為“凸”字形，外殼的背面具有凹槽，在凹槽的上、下側(cè)分別延伸形成卡扣、卡腳。安裝見圖1。

二、產(chǎn)品優(yōu)勢

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本開關(guān)具有如下優(yōu)點(diǎn)。

1.體積小，接線簡單，安裝方便

傳統(tǒng)溫濕控制開關(guān)體積較大，接線組裝復(fù)雜，在開關(guān)室的安裝空間不是很多。而導(dǎo)軌式三相智能溫濕時(shí)控開關(guān)采用導(dǎo)軌式設(shè)計(jì)，體積與四級DZ47斷路器差不多，可方便安裝在標(biāo)準(zhǔn)的電源箱內(nèi)，安裝與四級DZ47斷路器一樣。

2.接通時(shí)無電磁聲，自身功耗小

電磁式交流接觸器接觸時(shí)電磁噪音較大，受電源電壓波動和大負(fù)荷的啟動影響較大，交流接觸器的主觸頭易燒蝕。而導(dǎo)軌式溫濕時(shí)開關(guān)常分或常合時(shí)不需消耗電能，因此也不會因負(fù)載啟動或電源電壓的波動影響繼電器觸點(diǎn)，使開關(guān)性能更趨穩(wěn)定可靠，觸點(diǎn)溫升低，分合速度快不打顫。與電磁式交流接觸器性能對照表參見表1。

3.溫濕時(shí)控制一體化，功能選擇靈活

在溫度和濕度控制中增加時(shí)間控制功能，三相輸出開關(guān)采用三個(gè)磁保持繼電器，可三相分別控制?？伸`活設(shè)置工作時(shí)間段，在星期一到星期五、星期六日分別選擇，每段又可設(shè)定二段時(shí)間，時(shí)間精確到秒?？蓪⒉恢匾?fù)荷轉(zhuǎn)移至低谷用電，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。

4.帶時(shí)鐘日期顯示，斷電記憶功能

當(dāng)交流斷電時(shí)，備用電池為MCU提供時(shí)鐘電源，保證時(shí)鐘正常工作，MCU所設(shè)定的參數(shù)和測試的數(shù)據(jù)存貯在內(nèi)部貯存器中，停電數(shù)據(jù)不丟失，提高本開關(guān)的可靠性。

5.功能強(qiáng)，適用范圍廣

本開關(guān)可根據(jù)用戶設(shè)定的溫度、濕度、時(shí)間，自動打開和關(guān)閉各種用電設(shè)備的電源。控制對象可以是路燈、霓虹燈、廣告招牌燈、生產(chǎn)設(shè)備、廣播電視設(shè)備、家庭辦公用電熱水器等一切需要由溫度、濕度、定時(shí)打開和關(guān)閉的單、三相電器設(shè)備，具有普遍適用性。

三、產(chǎn)品應(yīng)用

在電力供配電環(huán)境中進(jìn)行溫濕度控制，一般采取如圖2所示的方案。

通過溫濕度傳感器采集開關(guān)柜或箱式變電站中的溫度、濕度信息，經(jīng)控制器處理后輸出繼電器觸點(diǎn)信號（斷開或?qū)ǎ?，再將觸點(diǎn)信號連接到溫濕度調(diào)節(jié)設(shè)備（一般使用加熱器或風(fēng)扇）的電源回路中，用于控制其工作或停止，以實(shí)現(xiàn)對溫濕度的智能化控制。

三相智能溫濕時(shí)控開關(guān)通用技術(shù)指標(biāo)如下：

此導(dǎo)軌式智能溫濕時(shí)控開關(guān)可控制一路、二路或三路溫濕度，每一路溫濕度傳感器對應(yīng)一個(gè)繼電器輸出觸點(diǎn)，用于控制加熱器，實(shí)現(xiàn)升溫或除濕控制，或用于控制風(fēng)扇，實(shí)現(xiàn)排風(fēng)控制。同時(shí)可單獨(dú)利用時(shí)間控制，用于控制加熱器或風(fēng)扇，實(shí)現(xiàn)溫、濕度控制。當(dāng)傳感器或加熱器發(fā)生故障時(shí)，開關(guān)會發(fā)出報(bào)警信號。

開關(guān)中還設(shè)置溫濕度控制的回滯量，即調(diào)節(jié)設(shè)備的啟動條件與停止條件之差。如圖3所示，以加熱升溫為例，當(dāng)環(huán)境溫度降低到預(yù)先設(shè)置“加熱啟動溫度”以下時(shí)，開關(guān)輸出觸點(diǎn)導(dǎo)通信號，加熱器工作，環(huán)境溫度逐漸上升；當(dāng)環(huán)境溫度上升至“加熱停止溫度”以上時(shí)，開關(guān)輸出觸點(diǎn)斷開信號，加熱器停止加熱。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，回滯量一般設(shè)置在4～10（℃或RH％）范圍內(nèi)較合適。

四、結(jié)束語

本文介紹了導(dǎo)軌式三相智能溫濕時(shí)控開關(guān)的優(yōu)勢及應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)最大三路溫濕度的采集、控制。經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證，此產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用中易于被用戶使用，控溫及控濕效果顯著。同時(shí)，該產(chǎn)品的抗電磁干擾性能突出，適合在電磁環(huán)境相對惡劣的電氣設(shè)備中使用。

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（責(zé)任編輯：劉輝）