变电站接地桩锁电热除湿装置

技术领域

本发明涉及变电站防误辅助设施技术领域，具体涉及一种变电站接地桩锁电热除湿装置。

背景技术

变电站接地桩锁是变电站起着防止接地桩误接地作用的重要辅助设施，变电站接地桩锁一般由外壳和设于外壳内包括防误逻辑装置、闭锁回路，遥信回路等在内的电气组件，接地桩锁接到直流馈线屏，处于变电站全站直流回路分支上。变电站接地桩锁一般设置于与地面较接近的位置。变电站接地桩锁在使用过程中，若发生直流接地故障，将会导致变电站全站直流接地，使得变电站误报信号及保护误动、拒动、直流馈线开关跳闸保护装置失压，还可能使得某些继电器短接，不能动作跳闸，致使越级跳闸，造成事故扩大，危及检修过程中操作人员的生命安全和检修后送电过程中整个电网的安全稳定运行。引发变电站接地桩锁直流接地故障的主要原因有：其一，接地桩锁渗雨或受潮使得接地桩锁内部潮湿，接地桩锁内部的电路装置长期处于潮湿环境中使得外部绝缘性能降低从而引发直接接地故障；其二，接地桩锁内部的电线搭接到外壳；其三，接地桩锁内部线芯短接；其四，接地桩锁内部故障。其中接地桩锁渗雨或受潮是造成变电站接地桩锁直流接地故障的首要原因。为解决这一问题，目前通行的做法是在接地桩锁的外部加装防雨罩，其虽然能够较好地解决接地桩锁壳体渗水造成的接地桩锁直流接地故障问题，但是由于接地桩锁内部空间较小且相对封闭，高湿气体侵入接地桩锁内部后难以自行蒸发出去，变电站接地桩锁直流接地故障抢修统计显示，因接地桩锁内空气潮湿导致的接地桩锁直流接地故障占比高达87.8%以上，是造成变电站接地桩锁直流接地故障的首要原因，也是亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是：针对现有技术中存在的问题，提供一种变电站接地桩锁电热除湿装置，其在使用时能够及时去除变电站接地桩锁内的潮湿，有效解决因接地桩锁内潮湿易引起接地桩锁直流接地故障的技术问题。

本发明的技术方案是：本发明的变电站接地桩锁电热除湿装置，包括使用时固定罩设于接地桩锁上的防雨罩，其结构特点是：还包括固定设于接地桩锁具有的外壳内壁上的湿度传感器和电加热件，固定设于防雨罩内壁上的蓄电池和电路板，固定设于接地桩锁和防雨罩外部附近用于发电的太阳能电池板；上述电路板上设有用于主控的单片机模块、用于根据单片机模块的指令相应控制电加热件的电源通断的电加热件电源通断控制模块以及用于将蓄电池输出的电源转换成单片机模块和电加热件所需工作电源的电源转换模块；上述单片机模块与湿度传感器电连接，电加热件电源通断控制模块与单片机模块电连接，电加热件与电加热件电源通断控制模块电连接；电源转换模块与蓄电池电连接，蓄电池与太阳能电池板电连接。

进一步的方案是：上述电路板上还设有用于使用时显示当前湿度和设定的湿度阈值的显示屏，用于调整设置湿度阈值的2个湿度阈值调节按钮；显示屏和2个湿度阈值调节按钮分别与单片机模块电连接。

进一步的方案是：上述防雨罩内设有中间隔板，上述中间隔板设于蓄电池和电路板与接地桩锁之间。

进一步的方案是：上述电加热件为碳纤维石墨烯电热膜。

进一步的方案是：上述湿度传感器为DHT11电容式湿度传感器。

本发明具有积极的效果：（1）本发明的变电站接地桩锁电热除湿装置，其通过整体结构的设计，在使用时除能挡雨防湿外，更重要的是能够自动对接地桩锁内进行电加热除湿，保证接地桩锁内的空气湿度小于设定的湿度阈值，从而有效解决了现有技术中因接地桩锁内潮湿易引起直流接地故障的技术问题，其使用能够大幅度减少接地桩锁直流接地故障的发生。（2）本发明的变电站接地桩锁电热除湿装置，即使在无太阳的天气下仍可正常工作5天，适用性强。（3）本发明的变电站接地桩锁电热除湿装置，其电加热件采用整体体积小、散热面积大、导热速度快且可稍微折叠的碳纤维石墨烯电热膜，能够有效适应接地桩锁内的安装和使用环境。（5）本发明的变电站接地桩锁电热除湿装置，其整体结构简单，成本不高，作用明显，适于大范围推广。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图，图中还示意性地显示了其与接地桩锁及防雨罩的安装关系，并且对防雨罩进行了从其前端纵向剖视；

图2为本发明的电路结构示意框图。

上述附图中的附图标记如下：

防雨罩1，中间隔板1-1；湿度传感器2，电加热件3，太阳能电池板4，蓄电池5，电路板6，显示屏7，湿度阈值调节按钮8；

接地桩锁9，外壳9-1，电气组件9-2。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

（实施例1）

本实施例的变电站接地桩锁电热除湿装置，其用于对变电站接地桩锁防部防雨及部除湿，以求最大程度地降低变电站接地桩锁直流接地故障。

见图1，接地桩锁9主要由外壳9-1和设于外壳内的电气组件9-2组成。接地桩锁9的结构同于现有技术，不作详述。

见图1和图2，本实施例的变电站接地桩锁电热除湿装置，其主要由防雨罩1、湿度传感器2、电加热件3、太阳能电池板4、蓄电池5、电路板6、显示屏7和湿度阈值调节按钮8组成。

防雨罩1为下端开口的方形盒体件，防雨罩1的体积大于接地桩锁9的体积，防雨罩1固定罩设于接地桩锁9上。防雨罩1用于接地桩锁9从外部防雨，以避免雨水渗入接地桩锁9内。前述的防雨罩1为现有技术，不作详述。但是，作为优选方式，本实施例中，与现有技术不同的是，在防雨罩1内还设有中间隔板1-1，以将本实施例的装置中的蓄电池5和电路板6与接地桩锁9隔离，以避免电磁干扰。

湿度传感器2和电加热件3固定设于接地桩锁9的外壳9-1的内壁上。使用时，湿度传感器2用于实时检测接地桩锁9外壳9-1内的湿度，湿度传感器2可采用市购的AM2320数字温湿度传感器或者DHT11电容式湿度传感器，本实施例中，从成本角度考虑，优选采用DHT11电容式湿度传感器。电加热件3用于对接地桩锁9外壳9-1内的潮湿空气进行加热除湿，电加热件3可采用常见的诸如电阻丝等通电发热器件，本实施例中，电加热件3优选采用整体体积小、散热面积大、导热速度快且可稍微折叠以便于安装的市购的碳纤维石墨烯电热膜。

太阳能电池板4和蓄电池5均为市购件，太阳能电池板4利用太阳能发电并传输给蓄电池5存储电能，太阳能电池板4和蓄电池5组合存储电能均为成熟的现有技术，不作赘述。太阳能电池板4固定设于接地桩锁9和防雨罩1外部附近，蓄电池5固定设于防雨罩1的内部壁体上，蓄电池5用于提供本装置的工作电源。

电路板6固定设于防雨罩1的内部壁体上，电路板6上设有单片机模块、电加热件电源通断控制模块以及电源转换模块；单片机模块本实施例中优选采用其于STM32型号的单片机构成，其内置有湿度判断阈值，本实施例中，湿度阈值设置为80%RH。电加热件电源通断控制模块与单片机模块电连接，单片机模块与湿度传感器2电连接，电加热件3与电加热件电源通断控制模块电连接；电源转换模块用于将蓄电池5输出的电源转换成单片机模块和电加热件3所需的电源，电源转换模块为成熟的现有技术，其结构不作赘述。电加热件电源通断控制模块可采用市购的继电器或者MOS管开关电路。

显示屏7和湿度阈值调节按钮8作为优选方式设置；显示屏7和湿度阈值调节按钮8固定设于电路板6上，显示屏7和湿度阈值调节按钮8分别与单片机模块电连接，显示屏7采用市购的OLED显示屏，用于显示当前湿度和设定的湿度阈值；湿度阈值调节按钮8设有2个，用于升高和降低设定的湿度阈值，以适应使用时的不同工况，湿度阈值调节按钮8调节步长设置为1%RH。

与前述防雨罩1内优选设置有中间隔板1-1相适应，中间隔板1-1设于蓄电池5和电路板6与接地桩锁9之间，以将本实施例的装置中的蓄电池5和电路板6与接地桩锁9隔离，以避免电磁干扰。

本实施例的变电站接地桩锁电热除湿装置，其工作原理和过程简述如下：

本实施例的变电站接地桩锁电热除湿装置，其在使用时，太阳能电池板4所发电能由蓄电池5存储，蓄电池5为本装置提供工作电源；工作时，湿度传感器2实时检测接地桩锁9外壳9-1内的湿度，并将检测信号上传给电路板6上的单片机模块，单片机模块将实时湿度与内置设定的湿度阈值进行比较，若实时检测的湿度达到设定的湿度阈值，单片机模块控制电加热件电源通断控制模块动作，接通电加热件3的电源，电加热件3通过生热对接地桩锁9外壳9-1内的潮湿空气进行加热除湿，当湿度传感器2实时检测的湿度小于湿度阈值时，单片机模块控制电加热件电源通断控制模块动作，断开电加热件3的电源停止加热，如此反复，从而能够有效保证接地桩锁9外壳9-1内的空气湿度小于设定的湿度阈值，因此能够有效解决现有技术中因接地桩锁内潮湿易引起直流接地故障的技术问题。需要特别说明的是：单片机模块内置的程序为简单成熟的现有技术。本实施例的装置即使在无太阳的天气下可正常工作5天，并能将接地桩锁9外壳9-1内湿度降至80%RH以下，基本能够满足实际使用工况。

以上实施例是对本发明的具体实施方式的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本发明的专利保护范围。