電網智能報警控制器的製作方法

2023-09-21 20:05:00

專利名稱：電網智能報警控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於監獄系統警戒電網及其它需要高電壓進行強制隔離警戒的控制及報警，它可與多種報警器進行接口或單獨使用。
背景技術：
目前，監獄系統的警戒電網都是利用高壓變壓器產生的高壓電作為電網的電源，同時利用高壓變壓器低壓側的電流大小輸出報警信號或發出報警，在實際應用中多採用電流繼電器或電流脈衝控制電路製作報警控制器，通過設定高壓變壓器低壓側電流的大小作為報警依據。由於空氣溼度、空氣浮塵中酸、鹼、鹽的濃度、絕緣子髒汙濃度的不同，其電流大小是非固定的。因此，設定高壓變壓器低壓側電流為固定值作為報警依據，必將出現報警靈敏度低或誤報現象，不能滿足電網報警的實際要求。

發明內容
本實用新型的目的就是為了克服現有電網報警存在的不足而提供一種電網智能報警控制器。
本實用新型的目的可以通過以下技術方案來達到這種控制器包括殼體和控制電路，具體技術方案是交流電一路經變壓器B2、整流塊IC3、穩壓塊IC4、電容C9、C10為整個電路供電，另一路經交流接觸器J接高壓變壓器；電路經繼電器J2控制由運放塊IC6、電阻R7-12、電容C4、發光二極體LED1組成的延時電路；互感線圈B1通過高壓變壓器在次極感應電壓，經整流塊IC1、濾波電容C1、電阻R1-2分壓組成的取樣電路，把取樣電壓送至由運放塊IC5、電阻R3-6、電容C2-3組成的智能分析電路；在IC1與IC5之間跨接電阻R23、二極體D5組成的防誤動作電路；IC5接比較器IC7正電位，IC6經三極體T1接IC7負電位，IC7與電阻R11、R13、二極體D1、三極體T1組成的比較電路；IC7為時基塊IC9供電，IC9與電阻R15-17、三極體D3-4、電容C5-7組成脈衝發生電路；運放塊IC8與電阻R14、R24、W1、二極體D2組成過流檢測電路；IC8經D2後一路接由三極體T3、發光二極體LED2組成的故障檢測電路，另一路接IC9；IC9經電阻R17接三極體T2基極，T2與繼電器J1、二極體D8組成報警輸出電路。
本實用新型的目的還可以通過以下技術方案來達到在繼電器J2的兩端跨接由IC10-11與電阻R19-20、二極體D7組成的非門電路，該電路接收高壓探頭信號。
IC5-8為LM324；IC9為NE555；IC10-11為CD4011。
本實用新型具有如下優點1、結構以集成電路為主，實現全電子化；2、具有負載電流變化智能分析功能；3、具有主觸點故障檢測功能；4、具有負荷過電流(或短路)控制功能；5、具有低頻脈衝控制功能；6、具有外置高壓檢測器信號接口功能；7、具有通電後工作預穩定延時功能；8、整機具有過壓保護功能；9、整體電路採用插板設計，維修更換方便。


圖1是本實用新型的控制電路原理圖，其中(1)電流取樣電路，(2)電流變化智能分析電路，(3)開機延時檢測電路，(4)比較電路，(5)過電流檢測，(6)故障檢測電路，(7)脈衝發生電路，(8)輸出控制電路，(9)非門電路，(10)直流穩壓電源。
圖2是控制電路方框圖。
具體實施方式
電路(1)由電流互感線圈B1，整流IC1、濾波電容C1、電阻R1、R2組成。
電路(2)由電阻R3、R4、R5、R6、R23電容C2、C3、集成電路IC5、二極體D5組成；電路(3)由電阻R7、R8、R9、R10、R12、電容C4、繼電器J2、發光極管LED1、集成電路IC6組成；電路(4)由集成電路IC7、二極體D1、R11、R13、三極體T1組成；電路(5)由電阻R24、R14、可調電阻W1、集成電路IC8、二極體D2組成；電路(6)由電阻R22、R21、R18、二極體D6、穩壓管DW1、電容C8、集成電路IC2、發光二極體LED2、三極體T3組成；電路(7)由電阻R15、R16、R17、二極體D3、D4、電容C5、C6、C7，集成電路IC9組成；電路(8)由三極體T2、繼電器J1、二極體D8組成；電路(9)由R19、R20、二極體D7集成電路IC10、IC11組成。
實施例電流互感線圈B1，一次繞組串接於負載迴路中，二次繞組兩端接整流IC1交流輸入端，IC1輸出端接電容C1兩端、電阻R1、R2串聯與C1並接；R5、R6、R24的一端共同接於R1、R2中間接點，R5、R6另一端分別接IC5輸入端，電阻R3、電容C2並聯，其一端接IC5一個輸入端，另一端接地，電阻R4、電容C3並聯，其一端接IC5另一輸入端，另一端接地，R24另一端接IC8同相端，W1、R14串聯接於電源兩端，中間連接點接IC8反相端，二極體D2接IC8輸出端，另一端接IC9④腳；電阻R7、R8串聯，接電源兩端，中間連接點接IC6反相端，電阻R9、電容C4串聯接電源兩端，中間連接點接IC6同相端，繼電器J2常閉點與電阻R10串聯後接IC6同相端，發光管LED1與電阻R12串聯、LED1一端接IC6輸出端，R12一端接三極體T1基極，電阻R11一端接電源正極，另一端接三極體T1集成極，三極體發射極接電阻R13一端，電阻R13另一端接電源負端；集成電路IC7同相端接IC5輸出端、IC7反相端接三極體T1集電極，IC7輸出端接二極體D1一端，二極體D1另一端接IC9④腳；集成電路IC9④腳、⑧腳並聯，電阻R15一端接集成電路IC9④腳，另一端接IC9⑦腳；電阻R16一端接IC9⑦腳，另一端接二極體D4一端，二極體D4另一端接IC9②腳，二極體D3一端接IC9⑦腳，另一端接IC9⑥腳，電容C6一端接IC9⑥腳，另一端接電源負端，電容C7一端接IC9⑤腳，另一端接電源負端，電阻R17一端接IC9③腳，另一端接三極體基極；繼電器J1線圈兩端與二極體D8並聯，一端接電源正極，另一端接三極體T2集電極，三極體T2發射極接電源負端；電阻R22，二極體D6，穩壓管DW1串聯，其兩端分別接主接觸器J的兩個觸點，電容C8、R21並聯跨接於穩壓管DW1兩端，集成電路IC2兩個輸入端並接於電容C8兩端，集成電路IC2兩個輸出端一端接電阻R18，另一端接電源負端，R18另一端接T3基極，T3集電極接IC9④，T3發射極與LED2負端相連，LED2正端接電源正端；集成電路IC10一輸入端接三極體T2集電極，另一端接電阻R19一端，電阻R19另一端接電源負端；二極體D7一端懸空，另一端接電阻R19與IC10之間，集成電路IC10輸出端與集成電路IC11的二個輸入端並接，集成電路IC11輸出端接電阻R20一端、R20另一端接集成電路IC2輸出端與R18的連接點，並與J1閉點相連；R23與D5串聯，D5一端接電源正端，R23另一端接C1正端；B2輸入端接交流電源兩端，B2輸出端接整流IC3輸入端，C9接IC3輸出端，IC4輸入端接C9兩端，C10接IC4輸出端，J2並接C10兩端。
本電路工作原理當接通220V電源後，由變壓器B2、IC3、C9、IC4、C10取得直流穩壓電源為整個電路提供電源，同時主交流接觸器J吸合，高壓變壓器工作產生高壓電，繼電器J2吸合，延時電路工作，LED1不亮，經過電路預穩定時間後，LED1點亮，延時完畢，電路處於預警狀態。互感線圈B1通過高壓變壓器工作，在次極感應到電壓，經IC1整流，C1濾波後，由R1、R2分壓得到取樣電壓，D5、R23構成防誤動作電路。取樣電壓送至電流變化智能分析電路(2)進行分析，當負載電流在設定線性斜率內變化時，IC5無輸出，比較器IC7亦無輸出，脈衝電路(7)不工作，J1亦不工作。當負載高壓遇導體接觸，取樣電壓變化超過設定線性斜率時，分析電路(2)輸出高電平信號去比較電路進行比較，比較結果V+＞V-時，IC7輸出高電平，為IC9提供工作電壓，IC9工作並輸出低頻脈衝信號到T2基極，使J1以固定頻率工作，帶動主接觸器J相應動作，並發出報警信號，當負載電流超過設定值時，過流信號電壓經R24加至IC8輸入端，當V+＞V-時，IC8輸出高電平使IC9工作，J1工作並報警；當電路中主接觸器觸點損壞，不能為負載提供電流時，故障電路(6)工作，IC2輸出低電平，T3導通並點亮LED2顯示故障，同時IC9工作，J1工作並報警；當高壓感應頭感應不到高壓電使IC11輸出低電平。本電路由壓敏電阻Rv與繼電器J3組成了整機超壓保護電路。
這種控制器能自動識別電網負載電流變化的原因，如導體觸網、電網短路、電網斷路引起電流變化時，可產生低頻脈衝，控制高壓電間歇放電。對觸網導體，電擊並發出報警信號，而對空氣溼度引起的電流變化不報警。
權利要求1.一種電網智能報警控制器，它包括殼體和控制電路，其特徵是交流電一路經變壓器B2、整流塊IC3、穩壓塊IC4、電容C9、C10為整個電路供電，另一路經交流接觸器J接高壓變壓器；電路經繼電器J2控制由運放塊IC6、電阻R7-12、電容C4、發光二極體LED1組成的延時電路；互感線圈B1通過高壓變壓器在次極感應電壓，經整流塊IC1、濾波電容C1、電阻R1-2分壓組成的取樣電路，把取樣電壓送至由運放塊IC5、電阻R3-6、電容C2-3組成的智能分析電路；在IC1與IC5之間跨接電阻R23、二極體D5組成的防誤動作電路；IC5接比較器IC7正電位，IC6經三極體T1接IC7負電位，IC7與電阻R11、R13、二極體D1、三極體T1組成的比較電路，IC7為時基塊IC9供電，IC9與電阻R15-17、二極體D3-4、電容C5-7組成脈衝發生電路；運放塊IC8與電阻R14、R24、W1、二極體D2組成過濾檢測電路；IC8經D2後一路接由三極體T3、發光二極體LED2組成的故障檢測電路，另一路接IC9；IC9經電阻R17接三極體T2基極，T2與繼電器J1、二極體D8組成報警輸出電路。
2.根據權利要求1所說的控制器，其特徵是在繼電器J2的兩端跨接由IC10-11與電阻R19-20、二極體D7組成的非門電路，該電路接收高壓探頭信號。
3.根據權利要求1所說的控制器，其特徵是IC5-8為LM324；IC9為NE555；IC10-11為CD4011。
專利摘要一種電網智能報警控制器，專用於監獄系統警戒電網或其它需要高壓電進行強制隔離警戒的場所；控制電路包括整流穩壓電路、電流取樣電路、電流變化智能分析電路、開機延時電路、比較電路、過電流檢測電路、故障檢測電路、脈衝發生電路、輸出控制電路、非門電路。
文檔編號H05C1/00GK2627599SQ03213650
公開日2004年7月21日 申請日期2003年6月11日 優先權日2003年6月11日
發明者朱玉海 申請人:朱玉海