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        變電站新型防雨防塵百葉窗技術(shù)研究

        2019-10-20 07:21:57萬術(shù)來劉超
        科技風 2019年27期
        關(guān)鍵詞:百葉窗新型變電站

        萬術(shù)來 劉超

        摘?要:針對目前地面變電站傳統(tǒng)百葉窗在面對風雨和沙塵等惡劣天氣時出現(xiàn)滲漏水和室內(nèi)進土進塵等問題,對固定式百葉窗葉片結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,并研發(fā)新型旋轉(zhuǎn)式百葉窗,進而通過各種傳感器等設備及軟件控制,研發(fā)智能活動百葉窗,實現(xiàn)與變電站軸流風機聯(lián)動,形成智能通風控制系統(tǒng)。

        關(guān)鍵詞:變電站;百葉窗;防雨防塵;智能;新型

        110kV及以下地面變電站的百葉窗通常不但要求有較好的通風性能,還應具有良好的防雨防塵功能。如果百葉窗進水或進塵,將改變電氣設備所處的環(huán)境,降低絕緣性能和潔凈度,使電氣設備故障率增加。為了加強百葉窗防雨防塵效果,對百葉窗的工藝進行了深入研究和工藝改進,[1]并在此基礎上進一步優(yōu)化百葉結(jié)構(gòu),形成新型防雨防百葉窗。

        1 固定式百葉窗葉片結(jié)構(gòu)優(yōu)化

        1.1 葉片優(yōu)化設計

        普通百葉結(jié)構(gòu),只可以起到一般防水作用,但遇到風雨交加、大雨等天氣時,雨水伴隨著風會沿葉片卷入室內(nèi)。因此必須采取阻擋引流措施防止雨水卷入。最終對葉片采取兩道阻擋結(jié)構(gòu),外側(cè)頭部保持角度引流之外,中間增加阻水坎,內(nèi)側(cè)尾部增加一個反水彎,對卷入的雨水起到阻擋回流的作用。經(jīng)過反復調(diào)整試驗發(fā)現(xiàn),葉片疊加部分為37°斜面時,保持良好通風效果情況下,其防雨防塵效果最好。設計的新型百葉窗單片結(jié)構(gòu),如下圖1。

        1.2 安裝間距

        如果加大百葉窗的反水彎結(jié)構(gòu)尺寸,通風間距縮小了,將提高百葉窗防雨防塵功能,但將降低通風散熱功能。綜合考慮這對矛盾,經(jīng)過大量試驗發(fā)現(xiàn),在反水彎尺寸基礎上,安裝間距45mm,可保證通風口良好,又滿足防雨防塵要求。

        2 旋轉(zhuǎn)式百葉窗結(jié)構(gòu)設計

        2.1 旋轉(zhuǎn)式百葉窗的優(yōu)勢

        相對固定式百葉,旋轉(zhuǎn)式百葉對控制開合間隙具有靈活機動性,對減少陽光輻射和增大室內(nèi)通風效果具有顯著優(yōu)勢。通過實驗得出結(jié)論:使用旋轉(zhuǎn)式百葉窗所得到的太陽輻射透過率變化更為平緩,波動范圍更小,更適合于電動控制。采用旋轉(zhuǎn)式百葉窗,室內(nèi)輻射得熱量最大可減小75%,室內(nèi)通風量可比傳統(tǒng)百葉窗增加30%以上。旋轉(zhuǎn)式百葉窗能更好兼顧遮陽和通風,使室內(nèi)熱環(huán)境更為舒適。

        2.2 葉片研究設計

        根據(jù)不同需要,設計兩種不同型式,如右圖2?;顒影偃~和卷簾葉片均為全覆蓋卡扣式設計,關(guān)閉時上下百葉片互相卡扣,百葉片覆蓋住百葉窗窗框,以防止雨水從百葉片與窗框的間隙處進入,確保百葉窗在關(guān)閉時的氣密性和水密性,必須確保在任何惡劣天氣都不會發(fā)生漏水現(xiàn)象,提供相應防水節(jié)點圖。開合角度可從0°達到最大開合角度105°,百葉窗型材及傳動桿厚度須大于3mm,有足夠的強度以保證百葉開合壽命大于10000次。

        3 智能百葉窗控制系統(tǒng)研究

        3.1 總體控制方案

        智能百葉窗控制系統(tǒng),可以通過STM32單片機為核心的硬件控制系統(tǒng)和軟件實現(xiàn)。[2]本系統(tǒng)可采用雙層百葉,在無風時,外側(cè)卷簾收起,露出內(nèi)側(cè)百葉,保持正常遮陽通風;遇到風沙、降雨時,風速、濕度等傳感器將數(shù)據(jù)傳送控制模塊,當參數(shù)達到程序設置閾值時,電機動作將卷簾降下,從而可以起到防雨防沙效果。智能百葉可以與站內(nèi)軸流風機和煙感報警器進行聯(lián)動。如遇SF6泄露,傳感器檢測到氣體信號,啟動軸流風機進行排風,同時控制百葉窗卷簾升起,百葉打開通風;如遇火災發(fā)生時,傳感器檢測到煙霧報警器的啟動信號,根據(jù)火情智能百葉自動閉合,隔絕外界氧氣,同時存在手動控制模式,實現(xiàn)智能控制與人為控制相結(jié)合。

        3.2 智能百葉控制系統(tǒng)的要求

        (1)消防排煙聯(lián)動要求:智能百葉窗必須具備與火災報警系統(tǒng)聯(lián)動功能,當火災報警時,智能百葉窗的百葉應在1分鐘之內(nèi)完全自動閉合。并具備遠程手動緊急開啟功能。

        (2)軸流風機要求:當需要強制排風時,智能百葉窗的百葉應在1分鐘之內(nèi)完全打開為最大角度(即90°),并具備遠程手動緊急開啟功能。

        (3)智能百葉窗默認采用自動控制方式,電動傳感器與窗體成小角度安裝,安裝牢固,在百葉窗的使用壽命期內(nèi)電動開啟器不應與百葉連構(gòu)件有松、脫現(xiàn)象。

        (4)電動開啟裝置為內(nèi)螺桿式電動推桿,輸入電壓為24VDC,外殼宜采用優(yōu)質(zhì)鋁合金,開窗器外形應大方、精美、體積小巧,防護等級要求IP65以上。

        (5)電動開啟裝置必須具有自鎖功能,鎖緊力須大于2000N;在開啟位置,應有足夠的鎖緊力,使得百葉開啟時不受風壓影響而關(guān)閉;在關(guān)閉位置,能夠抗風壓、并滿足氣密性、水密性要求。

        (6)電動百葉窗在應具備日常通風功能,但須滿足消防,SF6泄露優(yōu)先原則。

        4 結(jié)語

        本文設計與開發(fā)了多款新型百葉窗,根據(jù)氣候不同,供不同地區(qū)組合選用。研發(fā)的智能百葉窗通風控制系統(tǒng),可以根據(jù)站內(nèi)各種突發(fā)情況做出正確響應,提高自動化和智能化水平,實現(xiàn)本地和遠程智能化控制管理。

        參考文獻:

        [1]李博文,王志坤,王銳杰,等.關(guān)于新型百葉窗的研究[J].中國科技成果,2014(16).

        [2]王子斌,劉超,季立偉,萬術(shù)來.基于STM32的變電站智能百葉的設計與實現(xiàn)[J].電子設計工程,2018(7).

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