专利名称：一种封闭母线的防结露装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及防结露技术领域，特别涉及一种封闭母线的防结露装置。
背景技术：
封闭母线是广泛用于发电厂、变电所、工业和民用电源的一种大电流传输装置。如图I所示，封闭母线通常包括A相101、B相102 和C相103三相，这三相封闭母线的外壳相
隔一间距平行设置。防结露装置作为封闭母线安全运行的辅助装置，在环境湿度大、温度出现骤变、机组启停频繁以及停机检修期间，对于保证母线的封闭外壳内良好的空气环境和维持较高的电气绝缘水平起着关键的作用，尤其是对于大容量的火电、水电和核电机组，选择适合于电厂环境和运行特点的防结露装置更为重要。目前国内普遍使用的防结露的方法为分别向三相封闭母线的外壳内充入经过微正压装置过滤后的干燥、洁净的空气，并使封闭母线的外壳内的空气压力略高于外界大气压，从而避免外界潮湿的空气及灰尘进入封闭母线的外壳内，以起到防结露的作用。以我国东北地区的热电机组为例，在冬季供暖时发电量小，封闭母线的输送电流远远低于设计的额定电流，在封闭母线导体和外壳上产生的温升很小。同时户外环境温度经常达到零下二三十度以下，而厂房内温度则在零上二十度左右，不仅户内外环境温差很大，而且户内外母线的温差也很大。当采用通常的微正压装置时，由于微正压设备布置在厂房内，如果微正压设备的除湿能力比较差，干燥后气体的露点温度不能低于户外母线的温度，则经过微正压装置充入户外部分母线外壳内的空气，与原母线外壳内的空气混合后，气体的露点温度可能会出现高于户外母线本身温度的情况，则仍然会造成母线内水分以非气态形式存在并积累，当水分积聚到一定程度后，可能会造成母线绝缘部件闪络或短路，从而造成机组非停。另外在机组停机检修后或者首次启动前，在天气潮湿或温差较大的情况下母线内可能湿度较大，绝缘电阻低，给机组启动造成困难，但是原有的微正压装置却并不能解决这个问题。综上，现有技术中的微正压装置的特点是设备简单，但无法形成一个循环系统，没有除湿功能，对于已经结露的情况起不到作用，在极端的情况下(充入母线的气体干燥度不够)甚至加剧母线的结露，从而造成短路事故。
实用新型内容本实用新型提供了一种封闭母线防结露装置，其利用空压机在封闭母线外壳内进行封闭式的循环除湿工作，在冬季气候寒冷的条件下(_40°C以上)保证封闭母线外壳内不具备结露或结冰的条件。本实用新型的解决其技术问题所采用的技术方案是一种封闭母线防结露装置，所述封闭母线包括平行设置的三相母线，其包括[0011]用于提供输送至封闭母线的微正压气体的空气过滤干燥系统，用于根据封闭母线内的气体压力启动或停止所述空气过滤干燥系统的控制系统，将所述空气过滤干燥系统输出的微正压气体输送至封闭母线的供气管道，以及将所述封闭母线内的气体输送至所述空气过滤干燥系统的回气管道；所述供气管道包括第一供气管道和第二供气管道，所述第一供气管道的一端与所述空气过滤干燥系统的输出端连通，其另一端分别与所述三相母线中的其中两相母线的外壳内部连通，所述第二供气管道为将所述三相母线的外壳内部连通的三通管，所述回气管道的一端与所述三相母线中的另外一相母线的外壳内部连通，其另一端与所述空气过滤干燥系统的输入端连通。优选地，所述第一供气管道的另一端分别与所述三相母线中的其中两相母线的首端的外壳内部连通，所述第二供气管道将所述三相母线的靠近末端的外壳内部连通，所述回气管道的一端与所述三相母线中的另外一相母线的首端的外壳内部连通；或者所述第一供气管道的另一端分别与所述三相母线中的其中一相母线的首端的外壳内部连通，所述第二供气管道将所述三相母线的靠近末端的外壳内部连通，所述回气管道的一端与所述三相母线中的另外两相母线的首端的外壳内部连通。优选地，所述空气过滤干燥系统包括用于提供输送至封闭母线的微正压气体的空气压缩机，与所述空气压缩机的输出端连通的储气罐，空气过滤器，以及用于降低所述微正压气体的湿度的干燥装置；所述第一供气管道的一端与所述吸附机的输出端连通。优选地，进一步包括采样传感器，所述采样传感器设置于所述封闭母线的外壳内部，所述采样传感器的采样信号输出至所述控制系统；所述采样传感器包括用于监测封闭母线内的气体压力的压力传感器，监测封闭母线内的温度的温度传感器，以及用于监测封闭母线内露点的露点传感器。优选地，所述气体压力传感器具有第一阈值和第二阈值，所述第一阈值为300Pa，所述第二阈值为2500Pa。优选地，所述空气过滤干燥系统设置在室内环境中。优选地，所述空气压缩机为螺杆式空气压缩机。所述干燥装置为无热再生式吸附机。优选地，进一步包括用于显示所述采样信号并控制所述控制系统的触摸液晶屏。优选地，所述温度传感器包括用于测量封闭母线导体及封闭母线导体接头温度的红外线测温器以及用于测量外壳温度的钼电阻温度传感器。所述的螺杆式空压机为分体式结构，其包括分离设置的压缩机头、散热装置和控制装置，所述控制系统控制该压缩机头的启动和停止。本实用新型的封闭母线防结露装置通过分别与三相封闭母线的首端和尾端连接的供气管道和回气管道，在三相封闭母线的外壳内形成了一个循环的微正压气体通道，能够不断地向封闭母线内通入干燥的微正压气体，从而防止封闭母线内由于湿度大而造成的绝缘电阻低、甚至结露的情况。进一步地，本实用新型的封闭母线防结露装置通过设置除湿过滤系统，在封闭母线的外壳内湿度较大，或是在机组停机检修后或者首次启动前能够对封闭母线内进行除湿工作，从而能够解决封闭母线的结露问题。
图I是封闭母线的结构示意图。图2是本实用新型的封闭母线防结露装置的结构示意图。图3是本实用新型的封闭母线防结露装置的 连线示意图。
具体实施方式
本实用新型提供了一种封闭母线防结露装置，其利用空压机在封闭母线外壳内进行封闭式的循环除湿工作，在冬季气候寒冷的条件下(_40°C以上)保证封闭母线外壳内不具备结露或结冰的条件。图2是本实用新型的封闭母线防结露装置的结构示意图。如图2所示，封闭母线包括平行设置的三相母线，分别为A相101、B相102和C相103。本实用新型的封闭母线防结露装置包括用于提供输送至封闭母线的微正压气体的空气过滤干燥系统201，用于根据封闭母线内的气体压力启动或停止空气过滤干燥系统201的控制系统(未示出)，将所述空气过滤干燥系统输出的微正压气体输送至封闭母线的供气管道，以及将封闭母线内的气体输送至空气过滤干燥系统201的回气管道202。其中，供气管道包括第一供气管道203和第二供气管道204。第一供气管道203的一端与空气过滤干燥系统201的输出端连通，其另一端分别与三相母线中的其中两相母线的外壳内部连通。图2中不出的为分别与位于B相母线两侧的A相101和C相103的外壳内部连通。第二供气管道204为将三相母线的外壳内部连通的三通管。同时，回气管道202的一端与三相母线中的另外一相母线的外壳内部连通，图2中示出的为与B相102的外壳内部连通，回气管道202的另一端与空气过滤干燥系统201的输入端连通。通过供气管道和回气管道与三相母线的外壳内部连通，在封闭母线和空气过滤干燥系统201之间形成了一个微正压气体的循环通路。即，空气过滤干燥系统201在控制系统的启动控制下，相封闭母线的外壳内输出经过过滤的微正压干燥气体。该气体自空气过滤干燥系统201的输出端输出，经过第一供气管道203通入A相101和C相103的外壳内，并经过将三相母线连通的第二供气管道204通入B相102的外壳内，然后经过与B相102的外壳连通的回气管道202返回至空气过滤干燥系统201的输入端再次过滤、除湿。本实用新型的封闭母线防结露装置在封闭母线的外壳内进行封闭式的循环除湿工作，能够确保封闭母线内干燥的环境，从源头排除了结露或结冰的条件，解决了现有的非循环系统所具有的除湿不彻底的缺点。进一步地，为了在封闭母线内形成一个比较好的循环路线，如图2所示，第一供气管道203应当与三相母线中的其中两相母线的首端连通，即与A相101、C相103的首端连通，而第二供气管道204应当与该两相母线的尾端连通。同时，回气管道202应当与另外一相母线的首端连通，即与B相102的首端连通。则输入至封闭母线内的微正压气体自A相101、C相103的首端输入，自A相101、C相103尾端的第二供气管道204进入B相102，并自B相102首端的回气管道202输送至空气过滤干燥系统，从而使气体循环通路在封闭母线内没有盲点，更好地降低封闭母线内的湿度。或者，第一供气管道203可与三相母线中的一相母线的首端连接，第二供气管道204则与该相母线的尾端连通。同时，回气管道202应当与两外两相母线的首端连通。这样的连接同样能够实现循环的气体通路。本实用新型中的空气过滤干燥系统具有提供微正压气体、干燥、过滤的作用，该空气过滤干燥系统包括用于提供输送至封闭母线的微正压气体的空气压缩机，与该空气压缩机的输出端连通的储气罐，空气过滤器，以及用于降低微正压气体的湿度的吸附机。优选地，空气压缩机可为螺杆式空气压缩机。螺杆式空压机为分体式结构，其包括分离设置的压缩机头、散热装置和控制装置，控制系统控制该压缩机头的启动和停止。优选地，控制系统采用三菱可编程逻辑控制器(PLC)，并采用了触摸屏进行显示及控制，对母线防结露装置的运行状况提供了故障检测、报警及远端信号输出，并具备了检测母线泄露率的功能。图3示出了本实用新型的封闭母线防结露装置的连线示意图。如图3所示，空气压缩机301将微正压气体输送至储气罐302，然后经过过滤器303过滤，吸附机304的吸附除湿后，通过第一供气管道输出至A相101、B相102、C相103的外壳中，然后经回气管道返回至空气压缩机301。也可以进一步包括用于补充气体的补充气源308，其可向空气压缩机301或供气管道内输送气体。进一步地，由于本实用新型中的空气过滤干燥系统包含了用于除湿的吸附机304，因此，可以在封闭母线内已经发生结露情况、或是存在结露条件时进行除湿和露点调节工作。具体地，可在机组停机检修后或者首次启动前，由控制系统启动空气过滤干燥系统进行除湿的工作。为了确保吸附机长期高效的工作，所属控制系统还增加了吸附剂到期更换提示功能。为了延长空气过滤干燥系统的使用寿命、并便于其维修保养，优选地，空气过滤干燥系统设置于室内环境205中。由于本实用新型的空气过滤干燥系统具有除湿的功能，因此，即使空气过滤干燥系统设置于室内环境，也可以避免现有技术中由于室内外温差过大而导致的封闭母线内结露情况的发生。为了更准确地对封闭母线内的空气情况进行控制，本实用新型的封闭母线防结露装置进一步包括多个采样传感器，其设置于封闭母线的外壳内部，用于监测封闭母线内的气体压力、温度、露点等多项指标,并将其采样信号输出至控制系统,控制系统根据采样信
号启动或停止空气过滤干燥系统的工作，并提供了故障检测，报警及远端信号输出，检测母线泄漏率的功能。其中，如图3所示，采样传感器包括用于监测封闭母线内的气体压力的压力传感器305，监测封闭母线内的温度的温度传感器306，以及用于监测封闭母线内露点的露点传感器307。其中，可对压力传感器305设置两个控制阈值，即封闭母线内的压力阈值。例如，第一阈值可设置为300Pa，第二阈值设置为2500Pa。则当压力传感器监测到封闭母线内的气体压力低于300Pa时，控制系统启动空气过滤干燥系统开始向封闭母线内充气，当压力传感器监测到封闭母线内的气体压力高于2500Pa时，控制系统停止空气过滤干燥系统的充气工作。第一阈值和第二阈值可根据工作的实际情况进行调整。温度传感器306可包括用于测量导体及导体接头温度的红外线测温器以及用于测量外壳温度的钼电阻温度传感器。同时，封闭母线内的露点温度也可以根据实际情况进行调整。例如，需要将封闭母线内的露点温度维持在-40°C以下，则首先由控制系统启动空气过滤干燥系统开始充气循环，并通过露点传感器监测封闭母线内的露点，直至封闭母线内的露点低于_40°C。当露点不符合要求时，空气过滤干燥系统会保持工作状态。本实用新型的封闭母线防结露装置的整个系统运行 的控制方式是可选的，包括①以封闭母线内部的压力值控制以封闭母线内部的露点温度值控制；③通过以封闭母线内部的露点温度值与环境温度值的比较结果控制；以及以上三种方式的任意组合。经实际工作证明，本实用新型的封闭母线防结露装置在24小时内就可以将70立方米的母线试验段内露点温度从约+30°C降低至_40°C (相对湿度降低至〈1%)。在投入循环除湿2、3个小时后，可以将试验段内绝缘从O兆欧提高到10000兆欧以上。本实用新型的封闭母线防结露装置通过分别与三相封闭母线的首端和尾端连接的供气管道和回气管道，在三相封闭母线的外壳内形成了一个循环的微正压气体通道，能够不断地向封闭母线内通入干燥的微正压气体，从而防止封闭母线内由于湿度大而造成的绝缘电阻低、甚至结露的情况。进一步地，本实用新型的封闭母线防结露装置通过设置除湿过滤系统，在封闭母线的外壳内湿度较大，或是在机组停机检修后或者首次启动前能够对封闭母线内进行除湿工作，从而能够解决封闭母线的结露问题。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。
权利要求1.一种封闭母线防结露装置，所述封闭母线包括平行设置的三相母线，其特征在于，包括 用于提供输送至封闭母线的微正压气体的空气过滤干燥系统，用于根据封闭母线内的气体压力启动或停止所述空气过滤干燥系统的控制系统，将所述空气过滤干燥系统输出的微正压气体输送至封闭母线的供气管道，以及将所述封闭母线内的气体输送至所述空气过滤干燥系统的回气管道； 所述供气管道包括第一供气管道和第二供气管道， 所述第一供气管道的一端与所述空气过滤干燥系统的输出端连通，其另一端分别与所述三相母线中的其中两相母线的外壳内部连通， 所述第二供气管道为将所述三相母线的外壳内部连通的三通管， 所述回气管道的一端与所述三相母线中的另外ー相母线的外壳内部连通，其另一端与所述空气过滤干燥系统的输入端连通。
2.根据权利要求I所述的封闭母线防结露装置，其特征在于，所述第一供气管道的另一端分别与所述三相母线中的其中两相母线的首端的外壳内部连通，所述第二供气管道将所述三相母线的靠近末端的外壳内部连通，所述回气管道的一端与所述三相母线中的另外一相母线的首端的外壳内部连通；或者 所述第一供气管道的另一端分别与所述三相母线中的其中一相母线的首端的外壳内部连通，所述第二供气管道将所述三相母线的靠近末端的外壳内部连通，所述回气管道的一端与所述三相母线中的另外两相母线的首端的外壳内部连通。
3.根据权利要求I或2所述的封闭母线防结露装置，其特征在于，所述空气过滤干燥系统包括用于提供输送至封闭母线的微正压气体的空气压缩机，与所述空气压缩机的输出端连通的储气罐，空气过滤器，以及用于降低所述微正压气体的湿度的干燥装置； 所述第一供气管道的一端与所述吸附机的输出端连通。
4.根据权利要求3所述的封闭母线防结露装置，其特征在干，进ー步包括采样传感器，所述采样传感器设置于所述封闭母线的外壳内部，所述采样传感器的采样信号输出至所述控制系统； 所述采样传感器包括用于监测封闭母线内的气体压カ的压カ传感器，监测封闭母线内的温度的温度传感器，以及用于监测封闭母线内露点的露点传感器。
5.根据权利要求4所述的封闭母线防结露装置，其特征在于，所述气体压カ传感器具有第一阈值和第二阈值。
6.根据权利要求5所述的封闭母线防结露装置，其特征在于，所述第一阈值为300Pa，所述第二阈值为2500Pa。
7.根据权利要求3所述的封闭母线防结露装置，其特征在于，所述空气过滤干燥系统设置在室内环境中。
8.根据权利要求3所述的封闭母线防结露装置，其特征在于，所述空气压缩机为螺杆式空气压缩机。
9.根据权利要求3所述的封闭母线防结露装置，其特征在于，所述干燥装置为无热再生式吸附机。
10.根据权利要求3所述的封闭母线防结露装置，其特征在干，进ー步包括用于显示所述采样信号并控制所述控制系统的触摸液晶屏。
11.根据权利要求4所述的封闭母线防结露装置，其特征在于，所述温度传感器包括用于测量封闭母线导体及封闭母线导体接头温度的红外线测温器以及用于测量外壳温度的钼电阻温度传感器。
12.根据权利要求8所述的封闭母线防结露装置，其特征在于，所述的螺杆式空压机为分体式结构，其包括分离设置的压缩机头、散热装置和控制装置，所述控制系统控制该压缩机头的启动和停止。
专利摘要本实用新型提供了一种封闭母线防结露装置，包括空气过滤干燥系统，控制系统，供气管道，以及回气管道，所述封闭母线包括平行设置的三相母线。所述供气管道包括第一供气管道和第二供气管道，所述第一供气管道的一端与所述空气过滤干燥系统的输出端连通，其另一端分别与所述三相母线中的其中两相母线的外壳内部连通，所述第二供气管道为将所述三相母线的外壳内部连通的三通管，所述回气管道的一端与所述三相母线中的另外一相母线的外壳内部连通，其另一端与所述空气过滤干燥系统的输入端连通。本实用新型的封闭母线防结露装置利用空压机在封闭母线外壳内进行封闭式的循环除湿工作，在冬季气候寒冷的条件下保证封闭母线外壳内不具备结露或结冰的条件。
文档编号B01D53/26GK202586220SQ20122020716
公开日2012年12月5日 申请日期2012年5月9日 优先权日2012年5月9日
发明者张烈, 曹道明, 金立东, 肖磊, 周星宇, 李娜 申请人:北京电力设备总厂