一种端子箱 【技术领域】
本发明涉及一种变电站的零部件， 尤其是一种变电站的端子箱。背景技术 端子箱是电力行业变电站内普遍使用的一种电气设备箱， 以前使用的都是传统常 规端子箱。传统常规端子箱只是一个简单的金属壳体， 对箱体内的电气元件只能起到最基 本的物理保护， 箱体内的温度、 湿度条件受外界环境的影响非常大， 因此它只能满足一般电 气元件和设备使用要求。 而且， 随着电力行业不断发展， 智能电网和数字化变电站的发展被 提上了日程。数字化变电站的发展提出了智能电子设备下放就地的要求， 智能电子设备要 求的运行环境为 ： 温度 -5 ～ +40℃、 湿度 5％～ 95％ ( 相对湿度， 下同 )。如果采用普通端 子箱， 在夏季气温较高的地区， 加之阳光直晒箱体外壳造成热量积累效应， 再加上智能电子 设备内部电子元器件的发热， 端子箱体内部温度可轻松突破 +40℃。此外， 对于雨水较多的 南方地区， 湿度可达 95％以上， 在昼夜温差下容易形成凝露， 因此普通端子箱难以适应安装 智能电子设备的要求。
为此， 市面上出现了改进型的普通端子箱， 参见图 1， 改进型普通端子箱主要由带 有箱门 11 的箱体主体 1 以及设置在箱体主体 1 内的轴流风机 7 和加热器组 8 成。箱体主 体 1 为单层壳体结构， 在箱体主体 1 下部设置有透气百叶孔 15。轴流风机 7 和加热器组 8 主要是用来改善箱体内的环境， 如除湿， 降温等。其工作原理是 ： 通过加热器 8 加热来升高 箱体主体 1 内温度， 进而达到降低湿度的目的， 再通过轴流风机 7 和透气百叶孔 15 来实现 箱体主体 1 内外空气的置换流通， 以达到降低温度的目的。然而， 改进型普通端子箱在实际 使用过程中存在以下问题 ：
(1)、 由于箱体壁上有透气百叶孔， 一方面， 箱体内的温湿度受环境的影响较大， 得 不到控制， 另一方面， 灰尘、 湿气、 腐蚀性气体， 甚至一些昆虫、 小动物会通过透气百叶孔进 入箱体内， 影响箱体内电气元件的正常工作 ；
(2)、 通过加热器升温以及箱体内、 外空气的对流置换来改善箱体内的工作环境存 在下列问题 ： ①加热器升温加热只是暂时降低了箱体内的湿度， 箱体内空气中的水分并没 有彻底排出箱外， 当环境温度下降时， 空气中的水蒸气就会冷凝并附着在电气元件的表面， 给电气设备的安全运行埋下了隐患 ； ②箱体外空气的温度与湿度并不是确定的， 可能是高 温高湿的， 交换以后， 箱体内部的情况会变的更差， 不能满足智能电子设备运行要求 ； ③轴 流风机容易损坏， 且降温效果不明显， 并且在灰尘积聚的情况下， 易堵塞风口， 使箱体内外 空气无法流通， 不但起不到降温效果， 还会反过来导致箱体内温度升高。
综上所述， 为智能变电站度身定制专用的端子箱势在必行。
发明内容 本发明的目的在于克服现有技术的缺陷， 提供一种控温除湿效果好的端子箱， 以 满足端子箱内的智能电子设备的工作要求。
为了实现上述目的， 本发明采用的技术方案是 ：
一种端子箱， 包括箱体和用于调节箱体内温度和湿度的温湿度控制装置， 该箱体 包括箱体主体和箱门， 所述箱体为密闭结构 ； 所述温湿度控制装置包括控制器、 空调器、 除 湿器、 温度传感器和湿度传感器， 该温度传感器和该湿度传感器用于分别采集所述箱体内 的温度和湿度信号， 并将该温度和湿度信号传输至所述控制器 ； 所述控制器用于将箱体内 的温度和湿度分别与设定的工作温度和工作湿度进行比较， 并且， 当箱体内的温度高于工 作温度的最大值或者低于工作温度的最小值时， 该控制器开启空调器， 当箱体内的湿度高 于工作湿度的最大值时， 该控制器开启除湿器。
由于箱体为相对密闭结构， 不仅能避免灰尘、 湿气、 腐蚀性气体等外界杂物进入箱 体内影响电气设备的正常工作， 而且， 将箱体的内部环境与外间隔离， 便于控温和除湿。采 用空调器对箱体内温度进行调节， 且采用除湿器除湿， 将箱体内的湿气冷凝成水后直接排 出箱体外， 彻底改变了除湿方式 ； 并且， 通过控制器控制空调器和除湿器的工作， 实现了温 度和湿度的智能控制， 更好地满足了箱体内精密电气元件的工作要求。
上述空调器为两个， 该两个空调器相并联。 当其中一只出现故障停止工作时， 另外 一只会继续工作， 整个温湿度调节装置不会受到破坏。 上述除湿器为半导体制冷器， 该半导体制冷器的冷端设有集水槽， 该集水槽通过 水管与箱体外相通。用半导体制冷器把箱体内的湿气冷凝成水后直接排出箱外， 而且当气 温低冷端结霜时， 可反向加热促使霜融化成液态水。
上述控制器包括故障报警模块， 当所述空调器或所述除湿器发生故障时， 该故障 报警模块用于接收所述空调器或所述除湿器输出的故障信号并输出报警信号报警。
上述箱体主体的各个壁以及所述箱门均包括内层和外层， 并在内层和外层之间填 充有隔热材料， 该结构可以增加温度调节时箱体内与外界的隔热效果， 减小在日晒时箱体 内部的温升， 防止内部精密电气设备受外界高温影响。
为了在雨水比较多和太阳光照比较强烈的地区做到防雨放热效果， 在上述箱体的 上方设有木质防护罩。
与现有技术相比， 本发明的优点是 ：
1、 全密闭的双层结构箱体可以减小外界自然环境对箱体内电气元件工作环境的 影响 ；
2、 创新的温度和湿度调节方式从根本上解决的端子箱体内部温度和湿度问题， 满 足智能电子设备和其它电气元件的运行要求 ；
3、 全新的温湿度控制系统实现了整个端子箱温湿度调节的智能化， 满足了智能变 电站的要求。
附图说明
图 1 是现有技术中改进型端子箱的结构示意图 ； 图 2 是本发明实施例箱门关闭时的主视图 ； 图 3 是本发明实施例箱门打开时的主视图 ； 图 4 是图 3 中 I 处的局部放大视图 ； 图 5 本发明实施例空调室门关闭时的左视图 ；图 6 是本发明实施例空调室门打开时的左视图 ；
图 7 是本发明实施例温湿度控制原理图 ；
图 8 是本发明实施例温湿度控制逻辑框图。
附图标记说明 ：
1- 箱体主体、 11- 箱门、 12- 防护罩、 13- 空调室、 14- 空调室门、 15- 透气百叶孔、 2- 空调器、 3- 除湿器、 31- 集水槽、 32- 水管、 4- 操作面板、 5- 电气元件、 6- 端子排、 7- 轴流 风机、 8- 加热器。 具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明 ：
本发明的端子箱主要由箱体和用于调节箱体内温度和湿度的温湿度控制装置组 成。
参见图 2 至图 6， 箱体为由箱体主体 1 和设置在箱体主体 1 前侧的箱门 11 构成的 相对密闭结构， 在箱体内装有端子排 6 及电气元件 5。箱体主体 1 的各个壁以及箱门 11 均 由内层和外层构成， 并在内层和外层之间填充有隔热棉， 这样可以在日晒时减小箱体内部 的温升， 增加温度调节时与外界的隔热效果。 在箱体的上方设有木质防护罩 12， 以对箱体起 到隔热防水的作用。在箱体的左侧设有带有空调室门 14 的空调室 13， 在空调室 13 内装有 操作面板 4。
请一并参见图 7， 温湿度控制装置主要由控制器、 接触器、 两个空调器 2、 除湿器 3、 温度传感器和湿度传感器组成， 其中， 两个空调器 2 相并列， 并经接触器与控制器相连。空 调器 2 的室内机装在箱体内， 空调器 2 的室外机安装在空调室 13 内。除湿器 3 安装在箱体 内底部， 且与控制器相连。除湿器 3 为半导体制冷器， 在半导体制冷器的冷端设置有集水槽 31， 该集水槽 31 通过水管 32 与箱体外相通。当半导体制冷器启动时， 空气中的水汽就会在 冷端冷凝成水， 通过集水槽 31 收集后， 再通过水管 32 排出箱体， 因此彻底降低了箱体内的 湿度。当湿度下降到设定值， 除湿机停止工作， 箱体内部的湿度能保持很长时间， 除湿机不 需要连续工作， 节约能源。温度传感器和湿度传感器安装在箱体内， 并与控制器连接。温 度传感器和湿度传感器用于分别采集箱体内的温度和湿度信号， 并将该温度和湿度信号传 输至控制器 ； 控制器用于将箱体内的温度和湿度分别与设定的工作温度和工作湿度进行比 较， 并且， 当箱体内的温度高于工作温度的最大值或者低于工作温度的最小值时， 该控制器 开启空调器 2， 当箱体内的湿度高于工作湿度的最大值时， 该控制器开启除湿器 3。
下面结合图 8 进一步阐述本发明温湿度控制装置的控制原理。例如， 首先设定箱 体内的工作温度为 25℃， 最大温度阈值为 30℃， 最小工作阈值为 15℃， 同时设定工作湿度 为 70％， 最大湿度阈值设定为 75％。当温度传感器检测到箱体内的温度超过 30℃时， 控制 器输出信号启动空调器， 空调器启动制冷， 迅速降低箱体内温度， 当温度传感器检测到箱体 内温度低于 25℃时， 输出信号停止空调器制冷 ； 同理， 当温度传感器检测到箱体内的温度 低于 15℃时， 控制器输出信号启动空调器， 空调器启动制热， 升高箱体内温度， 当温度传感 器检测到箱体内温度高于 25℃时， 输出信号停止空调器制热。当湿度传感器检测到箱体内 湿度超过为 75％时， 输出信号启动电子除湿器 3 ； 到箱体内湿度低于为 70％时， 输出信号关 闭电子除湿器 3。控制器的温度和湿度阈值可以根据不同使用环境以及智能电子设备的工作要求进行设置。控制器还包括故障报警模块， 当空调器 2 或除湿器 3 发生故障时， 该故障 报警模块用于接收空调器 2 或除湿器 3 输出的故障信号并输出报警信号报警。
以上仅为本发明的具体实施例， 并不以此限定本发明的保护范围 ； 在不违反本发 明构思的基础上所作的任何替换与改进， 均属本发明的保护范围。