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控制柜加热、除湿的系统设计指南


发布时间:2015年8月31日 16时21分
一. 控制柜凝露原理分析
    开关设备内部发生凝露引起爬电、闪络事故,一般发生在以下几种情况:  
    ①地区湿度高,气候温度变化大,开关柜底部潮湿,有的电缆沟甚至有积水;  
    ② 有的开关柜在地下室,湿度比较高,柜体内温度特别是接近地面的温度低于环境温度;
    ③ 有的设备处于暂时停运状态,电柜内小环境温度就比周围环境温度低,在其表面就极易形成凝露,在这种情况下,一旦送电投运,事故就随之发生。        
    所谓凝露现象是指柜体内壁表面温度下降到露点温度以下时,柜体内壁表面会发生水珠凝结现象。这个现象称之为凝露。凝露是否发生取决于室内温度、柜内温度、相对湿度以及露点温度。
     露点温度是指在一定温度的空气中,水蒸汽的最大含量称为[饱和水蒸汽量],此时的空气成为[饱和空气],饱和空气温度下降时,空气中的水蒸气将凝结成水珠。含有水蒸气的空气的饱和温度,称之为露点温度。
    温度、湿度、和露点的相关数据请参考下表 

从上表可以看出: 
    ①在一定的温度条件下,空气中的相对湿度越高,结露的温度越是接近环境空气温度,也就是说,环境温度愈接近露点温度,凝露就越容易发生。 
    ②不管空气中的温度如何,形成结露的露点温度始终是低于环境温度。
从凝露发生机理与表 我们可以得出结论:
    ① 要想防止凝露的发生,必须使不允许发生凝露部位的表面温度始终高于其周边的环境温度。 
    ②对开关设备而言,为防止开关柜内部发生凝露,只要保持开关柜体内部的温度始终高于外部环境温度即可。
二. 控制柜加热除湿方案
    2.1  如何确定控制柜加热需要的功率
    1)公式计算   
    对于各种高低压开关柜、中置柜、环网柜、端子箱、箱式变电站,可采用铝合金加热器或硅橡胶加热板进行加热除湿。在功率设计时,需要考虑环境温差,柜体的散热功率等因素。
具体计算方法如下:
      P=(A*ΔT*K)- Pv
      其中,
          P:所需功率(W)
          A:柜体表面积(m2)
          ΔT:机柜空间温度与外部温度差
          Pv:机柜内其他发热元件的发热功率
          K:机柜外壳散热系数:
                喷塑钢板:5.5 W/m2K
                不锈钢:3.7 W/m2K
                铝合金:12 W/m2K
                工程塑料:3.5 W/m2K
    2)经验估算 (寒冷地区适当加大功率)
空间面积 所需功率(W)
<0.5m3 50~75
0.5~1m3 100~150
1~1.5m3 200
1.5~2m3 250
>2m3 300W以上
2.2  系统组成
    温湿度控制系统主要由4部分组成:温湿度控制器,温湿度传感器,加热器以及风扇。风扇主要用于柜体内温度过高时排风降温。
控制柜加热系统
其中加热器可选用铝合金加热器或硅橡胶加热板。


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