高压开关柜防潮除湿治理

摘 要：传统高压开关柜一般通过加热器提升柜内温度的方法防止凝露的发生，但空气中包含的水分并没有降低。本文设计了一种采用半导体制冷技术的自动除湿装置，该装置能使空气中的水分不断在冷凝板表面凝结成水珠后排出高压开关柜外面，快速降低柜内的湿度，有效解决变电所高压室因潮湿而影响开关柜正常运行的难题，避免因湿度过大而造成高压带电体相间或相对地放电，从而引发恶性事故的发生，提高供配电网络的可靠性和安全性。

关键词：MC9S08QB8 DH11 半导体制冷

中图分类号：TM591 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）11（b）-0031-02

高压开关柜作为电能接受与分配的重要组成部分，其运行是否正常直接关系到电网的安全与稳定。目前，大部分变电站高压开关室均设置有玻璃窗、轴流风机和百叶窗，用来通风散热。但这种设计存在一个很大的弊端，即防潮防湿效果较差[1]。

传统高压开关柜一般通过加热器提升柜内温度的方法防止凝露的发生，但空气中包含的水分并没有降低，当环境温度急剧降低后，凝露现象还会发生，危害高压开关柜的安全运行。

该文设计了一种采用半导体制冷技术的除湿装置，该装置能使空气中的水分不断地在冷凝板表面冷凝成水珠后排出柜外，快速降低高压开关柜内的湿度。

1 硬件设计

除湿装置的硬件主要包括：湿度传感器、控制单元、除湿单元、显示单元、通讯单元和供电单元，其结构框图如图1所示。

1.1 控制单元

控制单元是整个装置的核心，选用飞思卡尔的MC9S08QB8芯片。MC9S08QB8是飞思卡尔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内核，其内置8KB FLASH存储器，512B RAM，SCI/SPI/IIC接口，8位模/数定时器模块，A/D模块等。MC9S08QB8还集成了背景调试系统以及可进行实时总线捕捉的内置在线仿真（ICE）功能，具有单线的调试及仿真接口（BDM）[2]。

1.2 湿度传感器

湿度传感器选用品质卓越、响应速度快、抗干扰能力强、性价比高的数字湿度传感器DH11。它应用专用的数字模块采集技术和湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。

1.3 除湿单元

除湿单元选用先进的半导体制冷片，配合散热片和制冷风机，使潮气快速凝结成水珠，然后通过导水管排出开关柜外。

1.4 显示单元

显示单元包括：高亮度LED、高清晰数码管和耐久的操作按键，主要实现人机操控，实现就地显示湿度值，并可完成参数设置。

1.5 通讯单元

通讯单元主要有RS-485通讯接口组成，采用Modbus-RTU协议。能实时将高压开关柜内的湿度信息上传给后台监控设备。同时可接收后台设备的控制信息，远程启动除湿器。

2 软件设计

除湿装置的主要功能包括以下几方面。

（1）湿度监测：装置实时监测高压开关柜内的湿度。

（2）自动除湿：当湿度超过设定值时启动除湿，当湿度低于设定值时）停止除湿。

（3）人工除湿：通过按压装置上的除湿按键，可强制启动除湿功能，当到达设定时间后停止除湿。

（4）数据上传：装置将采集到的湿度信息及工作状态上传给后台设备。

（5）远程除湿：后台设备可发出命令，强制启动除湿功能，当达到设定时间后装置自动停止除湿。

（6）人机界面：装置实时就地显示湿度值等信息，并可对所有参数设定。

其主程序流程如图2所示。

3 结语

该文所设计的半导体除湿装置可有效解决变电所高压室因潮湿而影响开关柜正常运行的难题，避免因湿度过大而引发恶性事故，提高供配电网络的可靠性和安全性。

参考文献

[1] 宇接永.变电站高压室的防潮除湿治理[J].电力安全技术， 2013（6）：67-68.

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