基于半導(dǎo)體制冷技術(shù)的10 kV開關(guān)柜智能除濕器的設(shè)計(jì)

陳富國(guó) 蘭黎陽 余亞東 李杰

摘要：針對(duì)變電站中的10 kV開關(guān)柜內(nèi)的溫濕度控制需要，設(shè)計(jì)一套基于半導(dǎo)體制冷技術(shù)的溫濕度控制裝置。該裝置對(duì)柜內(nèi)的溫濕度值等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，并運(yùn)用現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理算法對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分析，根據(jù)分析結(jié)果控制開關(guān)柜內(nèi)的溫濕度值。系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)Modbus通信協(xié)議將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳至在線監(jiān)測(cè)智能電子設(shè)備（intelligent electronic devices，IED），同時(shí)具有監(jiān)測(cè)閾值設(shè)置及智能告警功能。本裝置在實(shí)際運(yùn)行過程中得到了良好的除濕效果，能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體制冷；溫濕度控制；除濕效果

引言

隨著堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的穩(wěn)步推廣，越來越多的智能化氣體絕緣封閉式組合電器（以下簡(jiǎn)稱GIS）產(chǎn)品在電網(wǎng)中成功運(yùn)行[1]。同時(shí)，伴隨著開關(guān)柜智能化程度的提高，對(duì)開關(guān)柜內(nèi)的環(huán)境水平的要求也越來越高。現(xiàn)階段10 kV開關(guān)柜大多是采用空調(diào)和常規(guī)加熱器來保證開關(guān)柜內(nèi)的溫濕度水平，雖然可以滿足使用要求，但是此方案成本高，重量較大，裝配也不是十分方便。故本文基于現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)了一套基于半導(dǎo)體制冷技術(shù)的溫濕度控制產(chǎn)品（即除濕器），該產(chǎn)品將冷熱半導(dǎo)體技術(shù)應(yīng)用于10 kV開關(guān)柜內(nèi)，以此達(dá)到控制柜內(nèi)溫濕度的目的。

1 半導(dǎo)體制冷的模型建立

半導(dǎo)體制冷技術(shù)是利用半導(dǎo)體的Peltier效應(yīng)[2-3]，即當(dāng)直流電通過兩種不同半導(dǎo)體材料串聯(lián)制成的電偶時(shí)，在電偶的兩端即可分別吸收熱量和放出熱量。利用熱電制冷片的這種特性，通過改變直流電極性即可使裝置實(shí)現(xiàn)制冷或制熱功能。……