[发明专利]一种带电除尘的10kv开关柜

权利要求书

1.一种带电除尘的10kv开关柜，其特征在于，包括柜体，柜体上设有除尘机构，所述除尘机构包括储气罐、净化机构、减压机构、增压机构、换热器、喷气机构、排气机构，所述储气罐依次通过换热器、减压机构连接到设于柜体内的喷气机构上，所述柜体上设有排气机构，排气机构依次通过净化机构、换热器、增压机构连回储气罐，储气罐内装有惰性气体；

所述净化机构包括依次连接的吸尘器、湿度控制 器、电粒吸附器；所述电粒吸附器的输出端与增压机构相连；所述吸尘器内设有褶皱状的吸尘网，该吸尘网由鸟巢型纳米纤维材料制成；所述湿度控制器内设有40密度海绵制成的海绵网和挤压板，所述挤压板上连接有挤压器，所述挤压器控制挤压板挤压海绵网，海绵网中设有若干横向的孔径小于3cm的通孔；所述电粒吸附器内的相对两侧设有电场板，两电场板之间具有平行磁场；

所述喷气机构包括喷射座、喷射头；所述喷射座通过万向轴连接喷射头，所述喷射头内具有锥形的增压腔，喷射头上设有压力传感器；喷射头的出口呈扁平状；所述喷射座上设有电动机用于控制万向轴转动；

所述排气机构包括风机、风速仪和温湿度传感器；

所述换热器包括有制冷腔和加热腔，所述加热腔上设有加热器用于对加热腔加热。

2.根据权利要求1所述的带电除尘的10kv开关柜，其特征在于，所述储气罐的容量为1立方米，储气罐的罐壁内侧镀有30-50微米厚度的银，罐壁的中部为真空层，罐壁的外层设有1-5cm的橡胶层。

3.根据权利要求1至2任一项所述的带电除尘的10kv开关柜，其特征在于，其除尘机构的控制系统，包括：

（1）、控制单元；

（2）、净化单元，包括吸尘器、湿度控制器、电粒吸附器，吸尘器内的吸尘网对气流过滤；过滤后的气流进入湿度控制器，湿度控制器包括海绵网、挤压板，在海绵网中具有若干孔径不大于3cm、长度大于10cm的弯曲型通孔，在通孔的内侧壁上设有颗粒度小于5目的活性炭，海绵网吸收气流中的湿气并对气流再次过滤；挤压板上横向设置有凸纹，其凸纹的高度为3-5mm，凸纹的间距为5-8mm，挤压板连接有挤压器，挤压器控制挤压板挤压该海绵网从而减少通孔的孔径并同时增加海绵的密度，提高海绵网的吸湿效果，并且海绵的初始密度为41kg/m³-42 kg/m³；电粒吸附器包括电场板，电场板带电后形成电磁场，电磁场的强度由电压控制用于吸附带电微粒，电场板上还设有磁铁条，在电场板与磁铁条之间还设有厚度为3—7mm的无纺布制成的绝缘层；在电场板之间设有导流片；

（3）、增压单元，包括增压机构，增压机构包括空气机、空压腔、空压风扇，空压腔呈蜗型，空压风扇置于空压腔中并与空压机转轴相连，空压风扇上设有导流槽，空压风扇的扇叶上镀有2-3mm厚的橡胶层，换热器与空压腔相连通；

（4）、喷射单元，包括喷气机构，喷射机构包括喷射座和喷射头，喷射座和喷射头之间设置万向轴，喷射座上设置有电动机用于控制万向轴转动，喷射座通过螺线形滑轨连接到柜体内侧壁上，在喷射座上设有行走机构，行走机构控制喷射座在螺线形轨道上移动，喷射头的出口呈扁平状，使喷射头喷出的气流呈扇形，在喷射头上连接有压力传感器，该压力传感器将测得的风压信号经导电线传输给控制单元，该喷射单元还连接有灰尘检测仪，该灰尘检测仪与控制单元相连；

（5）、排气单元，包括风机、风速传感器、温湿度传感器；风机、风速传感器、温湿度传感器均与控制单元相连，排气单元与柜体内部连通，排气单元通过导管与净化单元相连，在排气单元上还设有紧急放压口，紧急放压口处设置有紧急放压开关，该紧急放压开关与控制单元相连；

（6）、储存单元，包括储气罐，其内部装有惰性气体，在储存单元上设有压力表和压力传感器用于检测储存单元的气压状态，该储存单元连接有防火阀，防火阀连接到柜体内部；储存单元分别与换热器和增压单元相连；

（7）、减压单元，包括减压阀，减压阀的控制端与控制单元相连，在减压阀上设置有压力表；

控制单元，包括设于柜体上的控制箱，控制单元分别与净化单元、增压单元、喷射单元、储存单元、排气单元相连，用于控制净化单元的除湿、电粒吸附动作，控制增压单元增压动作，控制喷射单元喷射方向、速度；在启动控制单元后，控制单元控制灰尘检测仪检测柜内的灰尘数量，控制单元判断灰尘数量达到指定值时，依次启动风机、空压机、减压阀，将储气罐中的惰性气体在净化单元、增压单元、喷射单元、储存单元、排气单元、储气罐中、柜体内循环。

4.根据权利要求3所述的带电除尘的10kv开关柜，其特征在于，该控制系统的控制方法：

（1）、控制单元启动后，控制系统依次启动风机、空压机、减压阀；

（2）、带有柜体灰尘的气流经排气单元进入净化单元后，先进入吸尘器的入口上，经吸尘器中褶皱状的吸尘网将气流中可见的灰尘吸附过滤后，气流经吸尘器的出口输出，气流在吸尘网上进行第一次过滤；

（3）、从吸尘器出口输出的气流进入到湿度控制器中，气流在湿度控制器中分流，分流后的气流分别通过海绵网上的通孔，气流中的湿气被海绵吸收，气流中的异味或部分颗粒被通孔中的活性炭吸附，气流被第二次过滤，气流在湿度控制器的出口处汇集后进入电粒吸附器中；

（4）、气流进入电粒吸附器后，经导流片后，在电粒吸附器上中形成乱流，乱流中，带电荷的粒子在电场的作用下被吸附，气流被第三次过滤，过滤后的气流经电磁吸附器的出口输出进入到换热器中；

（5）控制单元控制空压机以不高于120r/min、风扇以不高于40r/min的速度运转时，将电粒吸附器中两电场板之间的电压差为0v、距离为10-12cm；控制单元控制空压机的转速为120 r/min-180 r/min，风扇的转速为40 r/min-72 r/min时，两电场板之间的电压差为12v-14v、距离为7cm-7.5cm；

（6）控制单元检测喷射单元的风压，并控制空压机转速提高使风压不小于1kpa，控制两电场板之间的电压差为18v-18.5v、距离为6cm-6.3cm；

（7）、控制单元将空压机的转速提高至310 r/min - 330r/min，将两电场板之间的电压提升至24v-24.3v，使喷射单元处的风压不小于1.8kpa；

（8）、排气单元中的温湿度传感器测得相对湿度高于36%时，控制单元控制挤压板挤压海绵网，使海绵网的密度升高43kg/m³-43.5kg/m³，同时使海绵网的孔径降低20%-30%，同时加大增压机构的功率，使喷射单元处的风压为1.78kpa-1.83kpa；

（9）、控制单元控制设于喷射座上的电动机转动，喷射头绕喷射座转动，其转动的平均速度为20r/min，喷射头为非均匀转动，喷射头向下时的转动速度为16r/min，喷射头向上时的转动速度为24r/min；

（10）、控制单元控制喷射座在螺线形的滑轨上往复运动，控制单元控制喷射座的运动速度，喷射座位于滑轨中心点上方时其移动线速度为1-2m/min，喷射座低于滑轨中心点时的移动线速度为2-3m/min；

（11）、控制单元控制喷射头处的风压低于1kpa时的喷射座在滑轨上移动速度为0m/min，喷射头的平均转动速度为0r/min；喷射头处风压为1kpa-1.5kpa时，喷射座在滑轨上的平均移动速度为1m/min，喷射头的平均转动速度为12r/min；喷射头处风压高于1.5kpa至1.83kpa时，喷射头的平均转动速度为20r/min，喷射座在滑轨上的平均移动速度为2m/min；

（12）、喷射单元处的风压为1.78kpa-1.83kpa、喷射头的平均转动速度为20r/min、喷射座在滑轨上的平均移动速度为2m/min时；压力传感器测得喷射头处的风压，并将其风压数值传输到控制单元中，控制单元根据风压值及喷射头的喷射口大小计算出进入柜体内的进风量；

（13）、排风单元处的风速传感器测得风速，风速数值传输到控制单元中，控制单元根据测得的风速值和排气单元的截面大小计算出排风单元的出风量；

（14）、当进风量与出风量的比值大于1时，控制单元控制空压机减速并控制风扇速度提高，从而降低进风量与出风量的比值；

（15）当进风量与出风量的比例小于0.89时，控制单元控制空压机加速，使进风量与出风量的比值增大；

（16）当排气单元测得柜内温度低于20℃时，控制单元控制换热器处的加热网加热，从而使柜体温度升高，同时控制减压阀降低通过该减压阀的速度；

（17）当排气单元测得柜内的温度高于150摄氏度时，控制单元控制储存单元处的防火阀打开，同时控制排气单元的紧急排气阀打开，使惰性气体进入柜体内。