刘金兵 张立忠 赵晓青 戴雯 陈宇 黄修春 艾瑞超
海洋石油工程（青岛）有限公司
摘要：公司600吨龙门吊安装在高盐雾、高潮湿的沿海地址，一到多雾季节，维修吊电器柜就处于雾中，电气柜内形成一层水珠，各类电气配件经常出现短路故障，通过观察，确定此电器柜内没有除湿装置，导致了多雾天气配电柜内部的结露，因此，我提出对配电柜进行升级改造，增加温湿度自动控制系统，根据预先设定好的参数进行降温或加热，实现温、湿度自动调节。我们加装了轴流风机，温度控制器，继电器，断路器，再配合上湿度控制器与加热片构成了整个系统。该装置零件少，制作工艺简单、功耗小、成本低，并且电器原理成熟稳定，能与维修吊控制系统实现电气隔离，能24小时自动化运行，实现温、湿度的全面控制，最终彻底解决了龙门吊维修吊电气柜结露的问题。
关键词：电气柜 温湿度控制 结露
一、绪论
随着科技的进步社会的发展和人类物质水平的提高，人们在对温度和湿度的要求上越来越加严格，尤其是在现在工业设备的配电柜，对温度和湿度的要求精度很高，并且能快速做出反应。以往的温湿度控制太过简单，本次改造后可以在无人的状态下对温度和湿度进行快速和准确的控制。
新型高压开关柜内部空间十分紧凑，为保证在高湿地区内部绝缘水平,保证装置可靠工作,对柜内防潮、防凝露提出了更高的要求。 我国在开关柜中采用自动加热除湿控制器防止凝露已有十几年历史，这种加热除湿控制器在抗潮湿、防凝露保证高压设备可靠运行起到了积极作用，但在有的地区应用中也出现了一些问题，例如：在南方的梅雨季节，有时开关柜内部的空气湿度较高，甚至开关柜内局部已有结露现象，由于安装在柜体内部的凝露传感器位置并没有到达凝露的程度，或者，凝露传感器长期受空气中灰尘和气体侵蚀，使传感器的灵敏度受到影响，凝露控制器不能及时地启动加热器。致使凝露控制的作用失灵，给开关设备的安全带来威胁。 根据凝露发生和预防机理，采用一种多路温度控制装置，用控制开关柜柜内、柜外的温度差的方法来预防凝露的发生，这种方法可以大大提高开关柜防凝露的可靠性和工作寿命。用这种方法取代长期加热的驱潮方式有明显的节能效果
龙门起重机是水平桥架设置在两条支腿上构成门架形状的一种桥架型起重机。这种起重机在地面轨道上运行，主要用在露天贮料场、船坞、电站、港口和铁路货站等地进行搬运和安装作业。
维修吊是龙门吊主梁上方用于龙门吊维修的辅助吊机，本次主要研究维修吊配电柜内因雾气较大导致结露从而导致配电柜内部电路短路的故障维修问题以及夏季高温导致配电柜内配件易发生故障问题。
海工行业龙门吊多数安装在沿海地区，每年夏季高温多雾季节，龙门吊处于云雾内，配电箱防护等级不够导致配电箱内部云雾结露，配电柜内部形成水滴后容易导致电路短路故障，严重影响龙门吊维修吊使用安全。另外，高温天气配电柜内部散热不好，导致配电柜内部温度过高，极易产生火灾隐患。
本次就龙门吊维修吊配电柜除湿降温改造进行研究，通过增加各种温度控制装置及加热除湿装置，解决配电柜内部潮湿机高温问题。
二、改造前的准备工作
1.购置配件：温度控制器、湿度控制器、轴流风机、继电器、断路器、加热片以及电缆等配件。
2.确定维修工期：本次维修改造利用龙门吊定期保养时间，改造周期2天。
3.确定维修改造方案，根据控制原理，制定了详细的改造方案，根据配电柜空间，确定了各种配件安装位置及取电方式。
4.根据维修方案对参与改造人员进行安全JSA事故隐患分析，确保参与人员都熟知改造过程的安全隐患及解决措施。要求改造前进行断电，并挂牌。改造过程专人监护。
三、改造原理
1.温湿度控制器采用进口传感器，带2路控制输出接点，温湿度采用数码管实时显示。多路显示时，每隔30秒自动切换到1～2路温湿度循环显示，对温度、湿度任意进行上下限设置，且掉电不会丢掉该参数。但温度达到一定程度或温度剧增，有可能发生凝露时，控制器驱动加热器工作；当凝露状况消失后，加热器停止加热，控制器恢复到监测状态。当加热器断线时。控制器发出断线报警信号。
2.本次改造原理分为两个部分，第一部分是湿度控制，此部分是通过湿度控制器控制电加热片进行除湿，当湿度达到90%以上时，启动电加热片进行加热除湿，当湿度低于60%时, 停止加热。
第二部分是温度控制，此部分是通过温度控制器控制，当温度低于5℃时启动加热片，当加热到15℃后停止加热，当温度高于40度时启动轴流风扇降温，当温度降到30度以下是停止通风降温。
3.温湿度控制器通过继电器连接加热片及轴流风扇，通过温湿度传感器探测配电柜内部温湿度。
4.输入电压AC220V，功率较小，通过配电箱内部电源进行供电。
四、改造过程
1.固定温湿度控制器、加热片及轴流风机，采用螺栓将改造的配件固定到配电柜内部。加热片能有效防止供电柜内凝露的产生，保证电气设备安全运行，减少事故的发生。可与各种型号的温湿度控制器、开关柜智能操显装置及继电保护柜等配套使用，是控制、调节柜内空气温度的执行器件。它具有体积小、重量轻、加热除湿效率高，功耗小安装方便等特点，已得到广泛的应用。
2.根据接线图进行接线，下图是接线图。
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温湿度控制器接线图
五、改造后的温湿度控制功能
1、可带1-2路温湿度传感器及输出接点，可显示现场的温湿度数值， 并且用户可根据需要自行设置加热、排风、除湿的上下限值；
2、温度设置：温度上限+15℃，下限+5℃；湿度上限90%RH，下限60%RH； 排风上限+40℃，排风下限+30℃
3、加热启动：当传感器测得的环境温度低于设定的温度下限值，或者测得的湿度值大于设定的湿度上限值时，启动加热；
4、加热停止：a)当传感器测得的环境温度高于设定的温度上限值或测得的湿度低于设定的湿度下限值时，停止加热； b）温度高于+40℃无条件停止加热，防止过热损伤。
5、排风启动：当传感器测得的环境温度高于设定的排风上限值时启动排风；当传感器测得的环境温度低于设定的排风下限值时停止排风；
6、高温报警：当传感器测得的环境温度高于50℃时，高温报警灯亮； 7、7、加热断线报警：当传感器温湿度测量输出均正常，但装置背部加热端子没有正常接待负载（加热器）或者有接待负载但外接线路本身有断线时，加热断线指示灯亮
六、技术创新点
本次改造从根本上解决了龙门吊维修吊配电柜在高温、高盐雾地区使用时导致的配电柜内部线路故障率高的问题，使配电柜内部温湿度达到合理区间。
1、解决了配电柜内部夏季温度高及冬季温度低时影响配电柜内电气原件使用的问题，将配电柜内温度控制在15至40度区间，确保电气原件达到理想使用效果。
2、解决了夏季高盐雾时配电柜内部结露导致电气线路短路问题，通过控制加热片合理控制配电柜内湿度在60%以下，确保配电柜内不结露，保证了电气线路的正常运行。
七、经济效益及推广应用
该项目应用于公司600吨龙门吊维修吊，取得了良好的使用效果，这套装置能够有效的应对青岛地区气候特点，改善吊机电器元件工作环境，延长元器件使用寿命，降低故障发生率，具有良好的推广应用效果。、
维修吊配电柜内有变频器、PLC控制器、接触器、控制变压器等电气元件80余件，该装置的应用避免了因潮湿和高温所造成的元器件损坏，节约配件维修费用2.5万余；更是节约了因故障所造成龙门吊停机的台班费误工费约合每年200余万。
后续此项目可以推广应用到公司800吨龙门吊及其它电气配电柜内，解决因温湿度问题。
八、结论
为了适应激烈的市场竞争，在保证产品质量的同时，迅速降低维修成本，在对龙门吊维修吊配电柜各类故障总结原因后,对配电柜温湿度控制系统进行了改造，通过此次改造降低了龙门吊维修吊配电柜的故障率，提高了龙门吊的完好率，为企业降本增效，顺利完成公司七年行动计划保驾护航打下来良好的基础。
本配电柜温湿度控制技术技术的创新应用，对龙门吊配电柜温湿度控制系统应用提升了一个新的高度，从工艺制定，到实际实施，再到使用验证，从各个角度保证了配电柜使用的可靠性，从根本上解决了配电柜因潮湿及高温导致的各种故障，是配电柜环境控制技术提升的一个重要里程碑。
参考文献：
1.MT-TH-A2温湿度控制器说明书。