貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司 貴州 貴陽 550000

一、引言

凝露是空氣濕度較大時發(fā)生的的一種特有現(xiàn)象,當(dāng)空氣中的水蒸氣達(dá)到飽和的程度時,在溫度相對較低的物體上凝結(jié),而形成小水珠。典型的例子是在秋天的早上有時會看到小草上結(jié)的滿滿一層露珠,這便是凝露現(xiàn)象。特別是南方地區(qū),水資源豐富,所以在秋冬兩季陰雨天氣易發(fā)生凝露現(xiàn)象。

作為配網(wǎng)中重要設(shè)備,環(huán)網(wǎng)柜每到了梅雨季節(jié)、大風(fēng)雨天氣、冬季,柜內(nèi)設(shè)備極易受潮、結(jié)露濕度過大,造成線圈霉斷、接線端子排絕緣擊穿、柜體銹蝕等,嚴(yán)重影響設(shè)備的正常運(yùn)行。

圖1 環(huán)網(wǎng)柜凝露現(xiàn)象

目前環(huán)網(wǎng)柜柜體內(nèi)安裝的除濕器大多是采用凝水法除濕裝置,但不能遠(yuǎn)程查看箱體環(huán)境溫、濕度值和進(jìn)行投切負(fù)載,影響了使用效果。加上環(huán)網(wǎng)柜比較分散,人工巡檢效率很低。為此,我們可以引入NBIOT技術(shù),建立一套智能除濕無線集控系統(tǒng),實現(xiàn)遠(yuǎn)程對除濕裝置的監(jiān)測和監(jiān)控,能大大減輕運(yùn)行維護(hù)人員的勞動強(qiáng)度。

二、環(huán)網(wǎng)柜形成凝露的原因及危害分析

通過對實際情況進(jìn)行分析,對于環(huán)網(wǎng)柜容易形成凝露的原因得出以下結(jié)論：

1.所在地區(qū)濕度高(例如貴州省大部分山區(qū)),氣候溫度變化大,晝夜溫差大,電氣柜底部潮濕,有的電纜溝甚至有積水；部分環(huán)網(wǎng)柜箱體距離電纜溝比較近,晚上潮濕的空氣產(chǎn)生的煙囪效應(yīng)導(dǎo)致潮氣直接沿著控制箱電纜管壁直接涌入箱體內(nèi)

2.有的環(huán)網(wǎng)柜在地下室,濕度比較高,柜體內(nèi)溫度特別是接近地面的溫度低于環(huán)境溫度；

3.有的設(shè)備處于暫時停運(yùn)狀態(tài),電柜內(nèi)小環(huán)境溫度就比周圍環(huán)境溫度低,在其表面就極易形成凝露,

環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)形成的水珠會附著在其內(nèi)部的金屬和塑料部分上,其對設(shè)備造成的危害如下：(1)在端子排上形成的露水容易造成交直流短路接地,甚至造成兩根二次線之間的短接,如果恰好是開關(guān)跳閘回路則會引起開關(guān)誤動作；(2)在開關(guān)操作機(jī)構(gòu)上形成的露水會腐蝕機(jī)構(gòu)內(nèi)的金屬部件,造成機(jī)構(gòu)壽命的減少,甚至因銹死而造成的機(jī)構(gòu)卡澀；(3)開關(guān)多沒考慮防水性,在其上有露水的話可能會導(dǎo)致爬電或閃絡(luò)現(xiàn)象,尤其是有的設(shè)備處于停運(yùn)狀態(tài),其內(nèi)部溫度更低,更易在其表面形成凝露,此時一旦送電則極易發(fā)生事故。

三、無線除濕系統(tǒng)設(shè)計原理

環(huán)網(wǎng)柜無線除濕系統(tǒng),在監(jiān)控終端方面,既可以采用遠(yuǎn)程電腦監(jiān)控,也可以采用手機(jī)監(jiān)控。遠(yuǎn)程電腦監(jiān)控是指可在任何地點(diǎn)裝設(shè)監(jiān)控主機(jī),監(jiān)控主機(jī)通過WEB方式顯示除濕控制器收集到的信息。這些信息包含溫濕度測量量、除濕裝置工作狀態(tài)、除濕裝置傳感器是否處于故障狀態(tài)等。監(jiān)控主機(jī)除了能夠監(jiān)測數(shù)據(jù)外,還能對除濕裝置進(jìn)行控制。監(jiān)控主機(jī)可以控制除濕裝置的起停等。手機(jī)監(jiān)控與遠(yuǎn)程電腦監(jiān)控類似,手機(jī)監(jiān)控是用手機(jī)通過WEB方式訪問云平臺,實現(xiàn)在手機(jī)上查詢顯示開關(guān)柜溫濕度參數(shù)和狀態(tài)。同時,手機(jī)也可控制是否遙控除濕,完成合理科學(xué)除濕,保護(hù)元器件不受銹蝕,延長元器件使用壽命。

實際運(yùn)用的中,可以采用的通信方式有NBIOT、WIFI以及Lora通信,經(jīng)過實際應(yīng)用對比,通過圖2分析可知,NBIOT通信的系統(tǒng)不但安全性很向,而且傳輸可靠性也較其他兩種通信方式更優(yōu),并且采用NBIOT系統(tǒng)的成本相對較低。因此,最終選擇使用NBIOT模式做為無線除濕系統(tǒng)的通信手段。

圖2 不同的通信方式效果對比

此外,當(dāng)智能除濕裝置出現(xiàn)故障時,中繼通訊控制器可以以GSM的方式及時發(fā)送故障短信到手機(jī)客戶端,完成故障告警提示,這樣可以及時的發(fā)現(xiàn)問題,避免因為除濕裝置出現(xiàn)故障而出現(xiàn)凝露現(xiàn)象。

圖3 基于NBIoT技術(shù)的環(huán)網(wǎng)柜無線除濕系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

現(xiàn)場設(shè)備由智能運(yùn)維監(jiān)測終端(智能除濕裝置、智能溫濕度控制器等)和配套傳感器組成,其中智能運(yùn)維監(jiān)測終端為主機(jī)設(shè)備?，F(xiàn)場設(shè)備具有環(huán)境監(jiān)控、聯(lián)動除濕和通信等功能。各個功能模塊相互獨(dú)立。中繼通訊控制器具有第三方通信接口,可以方便的接入變配網(wǎng)自動化系統(tǒng)。

四、結(jié)論

經(jīng)過實際應(yīng)用,基于NBIoT技術(shù)的環(huán)網(wǎng)柜無線除濕系統(tǒng)采用半導(dǎo)體電子元件制冷原理,利用珀爾帖效應(yīng)和微電子技術(shù),將空氣中水氣分子凝結(jié)成水,通過導(dǎo)水管排出,達(dá)到設(shè)備內(nèi)部防潮除濕目的,徹底解決各類電氣設(shè)備內(nèi)部潮濕難題。

該系統(tǒng)可以實時采集箱體內(nèi)溫濕度狀態(tài),工作狀態(tài)及故障狀態(tài),方便客戶查詢設(shè)備信息,有效的管理設(shè)備運(yùn)行情況；由于環(huán)網(wǎng)柜的數(shù)量巨大,特別是對于高濕度的地方,該系統(tǒng)的應(yīng)用具有極強(qiáng)的價值。