[发明专利]一种寒区隧道电伴热温控电路

说明书

技术领域

本发明属于寒区隧道工程领域，涉及寒区隧道内部加热技术，具体涉及一种寒区隧道电伴热温控电路。

背景技术

在寒冷地区修筑隧道工程，由于受到低温环境的影响，极易造成冻害问题。隧道内部产生冻害的问题比较多，对隧道结构及内部交通造成很大的影响。这类冻害问题主要是拱顶挂冰、路面积冰和排水系统破坏。产生这类问题的主要因素就是隧道渗水和低温。因此，我们在做好隧道防渗措施的基础上，保证隧道内部温度就显得十分重要了。

为决寒区隧道冻害问题，赖金星等人提出了一种寒区隧道电伴热主动保温防冻设施及其施工方法(专利号：ZL201110152411.9)。该电伴热系统主要采用加热电缆铺设在沥青混凝土路面下部和隧道衬砌结构表面，并使用泡沫板铺设在电缆外部以保护加热电缆并起到保温作用。

然而这种寒区隧道电伴热系统在使用过程中，并不能有效控制加热温度和加热效率。因为在不同的季节，不同的时间段，隧道内部的温度场并不是恒定的，若采用恒定的电伴热加热功率，很容易造成能源浪费。

发明内容

本发明的目的在于，在上述专利的基础上，通过设置一种温控电路，控制寒区隧道电伴热系统，使单位面积的加热功率处在经济合理的水平，达到节约能源的目的。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

一种寒区隧道电伴热温控电路，包括依次连接并构成回路的三相四线电源、空气开关、熔断保护器、加热电缆，其中加热电缆设置多个，呈盘绕状分布于隧道中隧道路面下部和隧道衬砌结构表面，在相邻的加热电缆之间布设有感温装置，感温装置包括由热敏电阻和常温电阻并联设置构成的感温回路，热敏电阻温度变化时感温回路中产生感应电流，利用感应电流控制加热电缆与三相四线电源中零线端之间的通断。

进一步地，所述的感温回路中串联有线圈，线圈缠绕于一个铁芯上；感温回路中产生感应电流，感应电流经过线圈后使铁芯产生磁力，通过磁力的有无来控制加热电缆与三相四线电源中零线端之间的通断。

进一步地，所述的感温回路与线圈之间设置有信号放大器。

进一步地，所述的温控电路还包括一个温控开关，该温控开关包括台座，台座上设置有内部空心的转轴，转轴上连接有转杆，转杆内部空心并与转轴内部贯通，在转杆的端部设置有活动触点；所述的加热电缆的一端与三相四线电源连接，另一端汇聚至一根连接导线上，该连接导线穿入转轴中，并从转杆与转轴贯通处进入转杆内部，最终连接在活动触点上；转杆一侧的外壁上与台座之间连接有弹簧，转杆另一侧的外壁上设置有金属片；在台座上设置有固定触点，固定触点与三相四线电源中零线端之间连接；当铁芯未产生磁力时在弹簧的作用下活动触点和固定触点接触，铁芯产生磁力后吸引金属片使转杆转动，固定触点和活动触点分开。

进一步地，所述的转杆上除了转杆与弹簧连接部位、设置金属片的部位和转杆与转轴连接部位之外均包裹有绝缘层。

进一步地，所述的台座包括一个矩形体底座，自底座的一角切去一个矩形块，构成缺损部，使底座整体呈“L”形；在底座上表面向下截取一部分，构成第一凹陷部，自第一凹陷部上表面向下截取一部分，构成第二凹陷部；所述的铁芯固定设置于第二凹陷部中，铁芯的轴向垂直于底座上表面；所述的转轴垂直固定于第一凹陷部中，转杆的部分伸出第一凹陷部，进入缺损部中，并且转杆的轴向平行于底座上表面；所述的弹簧设置在第一凹陷部中远离铁芯方向的侧壁上，在缺损部中远离铁芯方向的侧壁上设置有固定块，所述的固定触点设置于固定块上。

进一步地，所述的台座设置于一个箱体中，箱体呈密闭状态，箱体的缝隙处做防水密封处理。

本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：

1.本发明专利提供的电伴热温控电路，所需的电子装置十分常见，安装简单，操作方便，建设成本较低；

2.本发明专利所提供的电伴热温控电路，可以有效的调节加热电缆加热效果的温度，将加热温度控制在有效的温度范围内，降低单位面积上的加热功率，达到节约能源的目标；

3.本发明所提供的电伴热温控电路，感温装置可以将不同温度差的信息转换成方向不同的电流信息，再通过信号放大器增大信号电流，产生的信号电流可以使信号转换器产生足够的电磁力，通过电磁力和弹簧的相互作用控制电路的连通和关闭。

4.本发明结构巧妙合理，采用纯机械结构方式实现温控目的，与控制器、控制芯片相比，本发明控制系统具有更好的鲁棒性，产生误差、错误的几率小，对环境要求低，且环境中不利因素对其影响小，不用复杂的校调过程，设置简单，不容易损坏，具有良好的实用性能。