一种用于强电磁环境的无源恒温干燥舱的制作方法

本实用新型涉及电力技术领域，尤其涉及一种用于强电磁环境的无源恒温干燥舱。

背景技术：

在输变电的国家电网、电力技术领域，电抗器、变压器的运行状态监控和信号采样是电网安全、电力系统稳定运行的常用手段。这些大容量电力传输、转换设备具有高电压、强电磁场的特点，通常在户外服役，其环境工况恶劣；而状态监控装置、信号采样模块通常是复杂电子元件、集成电路，其环境要求主要介于-40℃～80℃的干燥环境下，另外其绝缘、抗雷电冲击、耐温、耐候等级远远低于所监控的电力设备。目前这些状态监控装置、信号采样模块通常是采用密封和电磁屏蔽处理后放置露天使用，在恶劣环境和工况下其运行的稳定性难以保证，尤其是在潮湿环境和温度变化显著的场合。

因此，目前在电网、电力设备应用的在线监控装置、信号采样模块共同面临的主要问题是如何保持恒温干燥的工作环境，尤其对于电抗器、变压器这类户外服役、高电压、高功率、强电磁环境的电力设备的在线监控和信号采样过程。目前电网应用广泛的恒温干燥控制柜，是基于温控电加热器件鼓风循环原理，主要用于机房、主站的、有低压供电条件的室内环境，而对于户外服役的高容量、高电压电抗器、变压器应用场合，通过高压取电CT(电流互感器)获取能够用于电加热的功率尚不现实，因此迫切需要一种相适应的高绝缘等级、高可靠性的恒温干燥舱，以保证在线监控装置、信号采样模块稳定可靠的工作。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于强电磁环境的无源恒温干燥舱，能够实现舱室内恒温和干燥，保证内部的包括信号采样模块，监控模块在内的功能模块可靠稳定工作。

本实用新型提供的一种用于强电磁环境的无源恒温干燥舱，包括有：舱室、涡流加热板；

所述舱室由高压绝缘板材料制成，其侧面和底部均设置有开孔；

所述涡流加热板设置在所述舱室内部，其包括有：

涡流加热体，用于在交变电磁环境中产生涡流进行加热；

温控模块，与所述涡流加热体连接形成回路，用于控制所述回路对所述舱室进行加热，以维持所述舱室的温度恒定。

优选地，所述舱室由舱板连接构成，所述舱板包括：前舱板、后舱板，分别与所述前舱板和所述后舱板固定连接的侧舱板，以及分别与所述前舱板、所述后舱板、所述侧舱板固定连接的顶舱板及底舱板，所述前舱板、所述后舱板、所述侧舱板、所述顶舱板、所述底舱板连接构成立方体形状的舱室。

优选地，所述涡流加热体的数量为至少两个，且所述涡流加热体之间以并联和/或串联的方式连接。

优选地，所述温控模块为双金属片型开关、PTC温控开关、PTC加热体中的一种。

优选地，所述涡流加热体由导磁或者非导磁的金属板材制成，且所述涡流加热体的形状为设有开口的环形或矩形。

优选地，所述前舱板上固定安装有一固定平台，且所述后舱板上设有安装固定装配孔。

优选地，所述舱板之间通过螺丝固定连接。

优选地，所述舱板与所述螺丝之间涂布有防水材料。

优选地，所述螺丝为尼龙或聚四氟乙烯材料制成。

优选地，所述防水材料为室温固化环氧树脂或者硅橡胶。

实施本实用新型，具有如下有益效果：采用温控模块与涡流加热体串联构成感应回路，利用电磁感应的涡流热效应实现无源加热，即不需要电源供电，就可以对舱室内部进行温度调节，维持舱室内的温度恒定，舱室的侧面和底部设置有开孔，可以构成排气通道，利用排气通道的热流循环干燥舱室，实现舱室内恒温和干燥，保证内部的功能模块(例如：信号采样模块，状态监控装置)可靠稳定工作。同时舱室的高压绝缘板材料有效保证了耐压、耐候、抗雷电冲击的电气性能，使得功能模块可以在高电压电网、强电磁环境下的稳定可靠地安全工作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的用于强电磁环境的无源恒温干燥舱的涡流加热板的结构示意图。

图2是本实用新型提供的用于强电磁环境的无源恒温干燥舱的舱室的结构示意图。

图3是本实用新型提供的用于强电磁环境的无源恒温干燥舱的舱室的装配外形结构示意图。

图4是本实用新型提供的另一实施例中涡流加热板的串联接法示意图。

具体实施方式

本实用新型提供一种用于强电磁环境的无源恒温干燥舱，该无源恒温干燥舱包括：舱室、涡流加热板。

涡流加热板设置在舱室内部，如图1所示，涡流加热板包括有：涡流加热体2、温控模块1。

涡流加热体2用于在交变电磁环境中产生涡流进行加热。在实际应用中，变压器、电抗器等大容量电力传输、转换设备可以产生交变的电磁场。

温控模块1与涡流加热体2连接形成回路，用于控制该回路对舱室进行加热，以维持舱室的温度恒定。例如，当舱室内的温度升高达到了预设的高限温度，温控模块1则控制该回路停止加热，反之，当舱室内的温度低到预设的低限温度时，温控模块1则开始对舱室进行加热，使舱室内部的温度恢复到恒定的期望值。

舱室由高压绝缘板材料制成，舱室的侧面和底部均设置有开孔。

具体而言，如图2所示，在舱室相对的两个侧面的上部开设直径5～12mm的圆形排气孔14作为通气道、底部4个顶角附近分别开设直径5～10mm的圆形排水换气孔12作为排水和排气通道。侧面所设的圆形排气孔14以及底部所设的圆形排水换气孔12，构成了上、下排气通道，当涡流加热板对舱室进行加热时，能够实现舱室内热流循环，排除舱室内的水分和湿气；在舱室底部的4个顶角附近设置的圆形排水换气孔12，兼有排水的功能，以应对可能出现的极端情况(例如舱室内浸水)，确保舱室内快速干燥，同时也可用于舱室内的设备线路的接入和引出接口。

进一步地，如图2、图3所示，舱室由舱板连接构成，舱板包括：前舱板9、后舱板5，分别与前舱板9和后舱板5固定连接的侧舱板8，以及分别与前舱板9、后舱板5、侧舱板8固定连接的顶舱板4及底舱板7，前舱板9、后舱板5、侧舱板8、顶舱板4、底舱板7连接构成立方体形状的舱室。

涡流加热体2通过支撑固定架13固定在舱板上，例如将涡流加热体2固定在底舱板7和侧舱板8上。

进一步地，涡流加热体2的数量为至少两个，且不同的涡流加热体2之间以并联和/或串联的方式连接。舱室内各涡流发热体可独立使用，也可以通过串联、并联、或串并联混合方式连接使用。

如图4所示，在另一实施例中，第一涡流加热体15与第二涡流加热体17之间的一端通过电线16连接，另一端通过温控模块1连接，温控模块1分别与第一涡流加热体15、第二涡流加热体17连接构成串联回路，其中，温控模块1可以是温控开关。

进一步地，涡流加热体2由导磁或者非导磁的金属板材制成，且涡流加热体2的形状为设有开口的环形或矩形，再结合图2所示，涡流加热体2的开口处设置有接线座/接头11，温控模块1与涡流加热体2的开口端的接线座/接头11连接，形成串联回路。

具体地，根据使用安装环境的电磁场强度，通过仿真计算，计算涡流加热体2的几何尺寸、型式和厚度，一般来讲，对于电磁场强度偏弱的场合，采用一定磁导率的金属板材(如：铸铁、45#钢、不锈钢等)，对于强电磁场环境，采用非导磁的金属板材(如：铜板、铝板等)，当然也可采用导线绕制的线圈替代金属板材。然后将金属板材冲裁成开口的矩形或环形板材，加工出接线端子，即构成不同发热效率的涡流加热体2，接线端子用于连接温控模块1。

在另一实施例中，涡流加热体2利用电磁感应的涡流效应加热舱室，利用温控开关控制电路通断从而调控舱室内的温度保持恒定，同时利用热流循环干燥舱室，实现无源条件下舱室内温度、湿度保持在适宜的状态下，且有利于保证舱室良好的耐候及电气绝缘性能。

温控模块1为温控开关或者PTC加热体，其中，温控开关为双金属片型开关、PTC温控开关中的一种。双金属片型开关、PTC温控开关的管脚引线采用电阻熔接焊和涡流发热体构成串联回路。双金属片型开关、PTC温控开关在达到预设的低限温度时接通，达到预设的高限温度时断开，一个双金属片型开关或PTC温控开关可以与一个涡流加热体2连接形成回路，也可以多个双金属片型开关或多个PTC温控开关与一个涡流加热体2连接形成回路，但是多个双金属片型开关或多个PTC温控开关之间只能串联使用，而不能并联使用。

在另一实施例中，可以采用KSD301型号的双金属片型开关，其为热保护开关，调校温度敏感区间为35℃～50℃，将该双金属片型开关接入涡流加热体2的开口的两端，构成串联回路，实现回路的通断，以对舱室内的温度进行控制。或者，将PTC加热体接入涡流加热体2的开口的两端，构成串联回路，当回路通电时，PTC加热体给舱室加热，维持舱室内的温度恒定。

进一步地，前舱板9上固定安装有一固定平台10，固定平台10可以是一个片状结构，其与顶舱板4相平行，且后舱板5上设置有安装固定装配孔6，以便通过该安装固定装配孔6将舱室固定，例如通过螺钉穿透安装固定装配孔6将舱室固定在墙壁上；该固定平台10可以固定安装一些状态监控装置、信号采样模块，在状态监控装置、信号采样模块完成布线之后，将状态监控装置、信号采样模块固定安装在固定平台10上，然后合上前舱板9，操作简便，易于安装维护。

进一步地，舱板为高压绝缘板。

具体地，前舱板9、后舱板5、侧舱板8、顶舱板4、底舱板7可以采用耐高温的高压绝缘板、非导磁材料加工而成，例如H级绝缘的环氧树脂板、电木板等，其厚度可以达到12mm以上，能够承受20kV的高压，其具有良好的绝缘电气性能、抗雷电冲击、耐温、耐候性能，能够符合电网设备要求，然后将这些高压绝缘板进行裁切打磨圆角过渡后，机加工气道孔、装配孔、螺纹等操作，制作成符合要求的舱板。

进一步地，舱板之间通过螺丝3固定连接，构筑成舱室。例如，侧舱板8与前舱板9、后舱板5、顶舱板4、底舱板7之间可以通过螺丝3固定连接。当然，也可以采用浇铸、压制整体成型构建舱室。

进一步地，舱板与螺丝3之间涂布有防水材料，使得个舱板连接处能够防止外部的水浸入。一般而言，在舱板上与螺丝3对应位置设置有螺丝孔，在螺丝3紧固之前涂布防水材料，在紧固螺丝3之后，防水材料固化，实现了连接处的密封，连接处可以防止外部水分浸入。

进一步地，防水材料为室温固化环氧树脂或者硅橡胶。

进一步地，螺丝3为尼龙或聚四氟乙烯材料制成。

综上所述，本实用新型所述的无源恒温干燥舱是采用温控模块1与涡流加热体2串联构成感应回路，利用电磁感应的涡流热效应实现无电源加热，利用排气通道的热流循环干燥舱室和温度调节，实现舱室内恒温和干燥，保证内部的电子电路、信号采样模块，状态监控装置等功能模块可靠稳定工作。

本实用新型与常规的恒温干燥电气柜相比，不需要电源供电，即可自动调节温度，同时还能保证舱室内干燥无水雾，同时舱室高压绝缘板材料有效保证了耐压、耐候、抗雷电冲击的电气性能，对于高电压电网、强电磁环境下的状态监控装置、信号采样模块等功能模块的可靠安全工作具有显著的独特优势。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。