一種智能真空泵的製作方法

2023-07-27 03:27:56

一種智能真空泵的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種真空泵，更具體的，涉及一種智能真空泵，特別適用於變電站GIS設備的抽真空處理。其主要解決三相真空泵需要手動選擇相序、通過監視氣壓值來手動實現停泵、不能及時發現異常停泵等問題。本發明包括三相真空泵、自動相序選擇模塊、自動停機模塊和異常停機報警模塊。本發明的智能真空泵能夠實現自動相序選擇、缺相保護、自動停機、異常停機報警等功能，對現場抽真空工作具有非常現實的幫助和改善。
【專利說明】一種智能真空泵
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種真空泵，更具體的，涉及一種智能真空泵，特別適用於變電站GIS設備的抽真空處理。
【背景技術】
[0002]GIS (氣體絕緣金屬密封)設備相比傳統氣體絕緣設備能夠節省大量空間和建設周期，在變電站高壓變電設備中國正得到越來越多的應用。GIS設備在新建與檢修過程中，必須要經過抽真空處理。工作量大，耗費人力，影響工期。
[0003]真空泵對三相電源的相序具有特定要求，否則真空泵轉向錯誤，無法正常工作。在現行做法中，一般先試通電一下，讓電機稍微旋轉，判斷電機轉向是否滿足要求，如果轉向錯誤，則更換電機接線盒或者三相插頭內三相電源線中的兩相接頭。工作比較繁瑣，且容易漏掉這個工序，甚至會損壞泵體。
[0004]此外，三相電源如果發生缺相情況，對泵的正常運行影響很大。
[0005]現有抽真空作業中，一般需要有人密切監視被抽容器氣壓值，直至其滿足要求後，再手動停泵。
[0006]並且，在抽真空作業中，會遇到真空泵的異常停泵無法及時發現的問題，特別是一個電氣間隔中有多個氣室都要抽真空，在現場有多套真空泵同時工作，噪聲較大，即使有專人看護，有時也難以辨別發現異常停泵。由此造成抽真空處理
[0007]同樣的情況也發生在其他類似的場合。
[0008]鑑於此，有必要提供一種能夠實現自動相序選擇、缺相保護、自動停機、異常停機報警等功能的智能真空泵。

【發明內容】

[0009](一)要解決的問題
[0010]本發明的目的是解決三相真空泵需要手動選擇相序、通過監視氣壓值來手動實現停泵、不能及時發現異常停泵等問題。
[0011](二)技術方案
[0012]為解決上述問題，本發明提出了一種智能真空泵，一種智能真空泵，包括:三相真空泵、自動相序選擇模塊、自動停機模塊、異常停機報警模塊，其特徵在於，
[0013]所述的三相真空泵為三相電機驅動的真空泵；
[0014]所述的自動相序選擇模塊由相序選擇電路、起動電路、中間繼電器IKP的常開接點1KP-1和停止開關2SB的常閉接點2SB-1串聯構成，並接於三相電源中的其中兩相電源；所述的相序選擇電路由第一支路和第二支路並聯構成，所述的第一支路由斷相與相序保護繼電器XJ的常開接點XJ-1、第一交流接觸器線圈IKM和第二交流接觸器常閉輔助接點2KM-2串聯構成，所述的第二支路由斷相與相序保護繼電器XJ的常閉接點XJ-2、第二交流接觸器線圈2KM和第一交流接觸器常閉輔助接點1KM-2串聯構成；所述的起動電路由起動開關ISB的常開接點1SB-1、第一交流接觸器的常開接點1KM-3和第二交流接觸器的常開接點2KM-3並聯構成；斷相與相序保護繼電器XJ的輸入分別接三相電源線；
[0015]所述的自動停機模塊包括控制電源、自動停機電路、電磁閥電源控制支路和完工指示迴路；所述的自動停機電路由依次串聯在三相真空泵進氣口至被抽容器接口之間的電磁閥、壓力開關和逆止閥構成，壓力開關電源輸入端直接連接控制電源兩端，壓力開關信號輸出端接中間繼電器IKP ;所述的電磁閥電源控制支路由第一交流接觸器的常開接點1KM-4、第二交流接觸器的常開接點2KM-4並聯後與中間繼電器IKP的常開接點1KP-2串聯構成，電磁閥的電源輸入端經過電磁閥電源控制支路接於控制電源兩端，工作指示燈IZSD與電磁閥並聯安裝；所述的完工指示迴路由中間繼電器IKP的常閉接點1KP-3與中間繼電器3KP和完工指示燈2ZSD串聯構成，並接在控制電源兩端；
[0016]所述的異常停機報警模塊包括由起動開關ISB的常開接點1SB-2與中間繼電器2KP的常開接點2KP-1並聯構成的起動自保持支路、由停止開關2SB的常閉接點2SB-2與中間繼電器2KP串聯構成的停止報警支路，以及由第一交流接觸器的常閉接點1KM-5、第二交流接觸器的常閉接點2KM-5、報警器和異常停機指示燈ZSD-3串聯成斷電報警支路；停止報警支路和斷電報警支路並聯後，再與中間繼電器3KP的常閉接點3KP-1、起動自保持支路、開關QF的常開接點QF-4和電池依次串聯。
[0017]作為優選，所述的壓力開關可以顯示檢測氣壓值、設置工作模式、設置給定氣壓值，在通電情況下，利用檢測得到的氣壓值、輸出相應的高低電平，以控制中間繼電器IKP的線圈是否通電。
[0018]作為優選，所述的電磁閥為常閉型電磁閥。
[0019]作為優選，所述的自動相序選擇模塊的供電電源所選三相電源中的兩相，與控制電源的供電電源所選取三相電源中的兩相，其中一相相同，一相不同。
[0020]作為優選，所述的起動開關1SB、停止開關2SB均為為自復位開關。
[0021](三)有益效果
[0022]本發明的一種智能真空泵，通過相序保護繼電器和兩個交流接觸器的配合，實現了對相序的自動選擇，也即保證了真空泵接通的三相電源相序一定是符合要求的，確保電機按照正確的轉向旋轉，省去了繁瑣的人工校核相序的工作，提高操作便捷性和運行可靠性。
[0023]通過壓力開關來檢測氣壓值，壓力開關根據檢測得到的氣壓值與設定氣壓值比較，輸出高低電平來控制中間繼電器，最終控制真空泵供電主迴路的通斷，實現抽真空達到設定氣壓值後能夠自動停泵；同時加裝電磁閥，確保停泵時能夠實現氣路的可靠切斷。
[0024]設置電池供電的異常停機報警電路，可以區別正常手動停機、自動停機(完成抽真空工作)，對在工作中發生的異常停機進行聲光報警，讓現場人員能清晰辨識、並及時進行處理。
[0025]因此，本發明提出的一種智能真空泵能夠實現自動相序選擇、自動停機、異常停機報警等功能，對現場抽真空工作具有非常現實的幫助和改善。
[0026]並且，上述功能的實現完全基於硬體電路實現，設備可靠性高，符合電力系統等對可靠性有較高要求的應用場合。【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。
[0028]附圖1是本發明的系統原理圖；
[0029]圖中零部件、部位及編號:。
【具體實施方式】
[0030]下面通過實施例，並結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。
[0031]實施例:如圖1所示，一種智能真空泵，其特徵在於，包括:三相真空泵、自動相序選擇模塊、自動停機模塊和異常停機報警模塊。
[0032]所述的三相真空泵為三相電機驅動的真空泵。
[0033]斷相與相序保護繼電器XJ輸入端根據真空泵轉向需要的三相電源相序接入三相電源，相序符合要求時線圈XJ得電，缺相或相序不符合要求時線圈XJ失電，輸出端的常閉接點XJ-1、常開接點XJ-2做相應動作。
[0034]控制電源為三相電源中的其中兩相供電的AC/DC開關電源，例如24V直流電源。並且，控制電源的選取的三相電源中的兩相，與自動相序選擇模塊的供電電源所選的兩相不同，也即如果控制電源選取AB相供電，則自動相序選擇模塊選取AC相或BC相供電。
[0035]壓力開關本身由控制電源直接供電，管路側通過三通管裝於電磁閥與逆止閥之間，輸出側接中間繼電器1KP。壓力開關本身可以顯示所測氣壓值，同時可以設置工作模式和給定氣壓值。例如:設置在單點工作模式下，檢測氣壓值高於給定氣壓值，則輸出高電平，中間繼電器IKP得電；檢測氣壓值低於給定氣壓值，則輸出低電平，中間繼電器IKP失電；如果壓力開關本身斷電，則輸出低電平，中間繼電器IKP失電。
[0036]第一交流接觸器和第二交流接觸器的主迴路輸入端均為符合真空泵轉向要求的相序(如A-B-C相序)，第一交流接觸器的主迴路輸出端相序與輸入端相同的相序(如A-B-C相序)，第二交流接觸器的主迴路輸出端相序與輸入端相反的相序(如C-B-A相序)。
[0037]此外，本發明全部採用硬體電路實現，簡單可靠。
[0038]真空泵的自動相序選擇功能、缺相保護功能具體操作原理如下:
[0039]所述的自動相序選擇模塊由相序選擇電路、起動電路、中間繼電器IKP的常開接點1KP-1和停止開關2SB的常閉接點2SB-1串聯構成，並接於三相電源中的其中兩相電源；所述的相序選擇電路由第一支路和第二支路並聯構成，所述的第一支路由斷相與相序保護繼電器XJ的常開接點XJ-1、第一交流接觸器線圈IKM和第二交流接觸器常閉輔助接點2KM-2串聯構成，所述的第二支路由斷相與相序保護繼電器XJ的常閉接點XJ-2、第二交流接觸器線圈2KM和第一交流接觸器常閉輔助接點1KM-2串聯構成；所述的起動電路由起動開關ISB的常開接點1SB-1、第一交流接觸器的常開接點1KM-3和第二交流接觸器的常開接點2KM-3並聯構成；；斷相與相序保護繼電器XJ的輸入分別接三相電源線。
[0040]工作時，控制電源正常供電，壓力開關正常供電，檢測氣壓值(如0.1Mpa)大於給定氣壓值(如133Pa)，壓力開關輸出高電平，中間繼電器IKP得電。
[0041]所以常開接點1KP-1接通，且停止按鈕2SB的常閉接點2SB-1接通、第一交流接觸器的常閉接點1KM-2接通、第二交流接觸器的常閉接點2KM-2接通。[0042]當按下啟動按鈕ISB時，常開接點1SB-1接通。
[0043]如果斷相與相序繼電器XJ所接入三相電源沒有缺相且相序正確(如A-B-C相序)，貝_圈XJ得電，常開接點XJ-1接通，常閉接點XJ-2斷開，則第一交流接觸器線圈IKM得電。則:
[0044]常開接點1KM-3接通，起動按鈕ISB常開接點1SB-1通過線圈IKM與常開接點1KM-3實現自保持。
[0045]常閉接點1KM-2斷開，線圈2KM支路被斷開，防止第一交流接觸器與第二交流接觸器同時接通引起短路故障。
[0046]第一交流接觸器主迴路接通，真空泵供電電源相序即為符合轉向要求的相序(如A-B-C相序)。第二交流接主迴路觸器斷開。
[0047]如果斷相與相序繼電器XJ所接入三相電源沒有缺相、但是相序不正確(如C-B-A相序)，則線圈XJ失電，常開接點XJ-1斷開，常閉接點XJ-2接通，則第二交流接觸器線圈2KM得電。則:
[0048]常開接點2KM-3接通，起動按鈕ISB常開接點1SB-1通過線圈2KM與常開接點2KM-3實現自保持。
[0049]常閉接點2KM-2斷開，線圈IKM支路被斷開，防止第一交流接觸器與第二交流接觸器同時接通引起短路故障。
[0050]第二交流接觸器主迴路接通，真空泵供電電源相序即為經過第二交流接觸器轉換得到的符合轉向要求的相序(如A-B-C相序)。第一交流接主迴路觸器斷開。
[0051]如果斷相與相序繼電器XJ所接入三相電源缺相，
[0052]若缺A相，則自動相序選擇模塊斷電，第一交流接觸器線圈IKM與第二交流接觸器線圈2KM均失電，所以兩個交流接觸器主迴路均斷開，真空泵停機。
[0053]若缺C相，則控制電源斷電，壓力開關斷電，輸出低電平，中間繼電器IKP失電，常開接點1KP-1斷開，第一交流接觸器線圈IKM與第二交流接觸器線圈2KM均失電，所以兩個交流接觸器主迴路均斷開，真空泵停機。
[0054]若缺B相，則自動相序選擇模塊與控制電源均斷電，顯然真空泵停機。
[0055]自動停機功能具體操作原理如下:
[0056]所述的自動停機模塊包括控制電源、自動停機電路、電磁閥電源控制支路和完工指示迴路；所述的自動停機電路由依次串聯在三相真空泵進氣口至被抽容器接口之間的電磁閥、壓力開關和逆止閥構成，壓力開關電源輸入端直接連接控制電源兩端，壓力開關信號輸出端接中間繼電器IKP ;所述的電磁閥電源控制支路由第一交流接觸器的常開接點1KM-4、第二交流接觸器的常開接點2KM-4並聯後與中間繼電器IKP的常開接點1KP-2串聯構成，電磁閥的電源輸入端經過電磁閥電源控制支路接於控制電源兩端，工作指示燈IZSD與電磁閥並聯安裝；所述的完工指示迴路由中間繼電器IKP的常閉接點1KP-3與中間繼電器3KP和完工指示燈2ZSD串聯構成，並接在控制電源兩端。
[0057]正常工作時，壓力開關檢測氣壓值高於設定值(如133Pa)，壓力開關輸出高電平，中間繼電器IKP得電，則:
[0058]接在自動相序選擇模塊中的常開接點1KP-1接通，符合相序要求的交流接觸器線圈(如1KM)得電，主迴路(1KM-1)接通，真空泵工作。[0059]接在自動停機模塊中的並聯連接的常開接點1KM-4與2KM-4中的一個接點(如2KM-4)接通，常開接點1KP-2接通，電磁閥線圈得電，電磁閥打開,工作指示燈IZSD亮。
[0060]如果抽真空至壓力開關檢測氣壓值低於設定值(如133Pa)，壓力開關輸出低電平，中間繼電器IKP失電，則:
[0061]接在自動相序選擇模塊中的常開接點1KP-1斷開，兩個交流接觸器線圈均失電，主迴路斷開，真空泵停機。
[0062]接在自動停機模塊中的並聯連接的常開接點1KM-4與2KM-4中的均斷開，常開接點1KP-2也斷開，電磁閥線圈失電，電磁閥關閉，工作指示燈IZSD滅。
[0063]接在完工指示迴路的常閉接點1KP-3接通，中間繼電器3KP得電，完工指示燈2ZSD亮，表示抽真空完成。
[0064]異常停機報警功能具體操作原理如下:
[0065]所述的異常停機報警模塊包括由起動開關ISB的常開接點1SB-2與中間繼電器2KP的常開接點2KP-2並聯成起動自保持支路、由停止開關2SB的常閉接點2SB-2與中間繼電器2KP串聯成的停止報警支路，以及由第一交流接觸器的常閉接點1KM-5、第二交流接觸器的常閉接點2KM-5、報警器和異常停機指示燈ZSD-3串聯成斷電報警支路；停止報警支路和斷電報警支路並聯後，再與中間繼電器3KP的常閉接點3KP-1、起動自保持支路、開關QF的常開接點QF-4和電池依次串聯。
[0066]真空泵要投入工作時，盒上電源空開QF，常開接點QF-4接通，按下起動按鈕1SB，常開接點1SB-2接通，壓力開關檢測氣壓值高於設定值，壓力開關輸出高電平，中間繼電器IKP得電，常閉接點1KP-3斷開，中間繼電器3KP失電，常閉接點3KP-1接通，停止按鈕2SB的常閉接點2SB-2接通，中間繼電器2KP得電，常開接點2KP-1接通，起動按鈕ISB常開接點1SB-2通過線圈2KP與常開接點2KP-1實現自保持。
[0067]如果真空泵在工作中，則常閉接點1KM-5和2KM-5中有一個為斷開，則異常停機報警迴路斷開，報警器不動作。
[0068]如果真空泵抽真空至設定氣壓值以下，完成工作，真空泵自動停機，常閉接點1KM-5和2KM-5均為接通狀態，但是，完工迴路中的中間繼電器3KP得電，常閉接點3KP-1斷開，則異常停機報警迴路斷開，報警器不動作。
[0069]如果真空泵抽真空未達到設定氣壓值以下需要停機時，按下停機未按鈕2SB，常閉接點2SB-2斷開，起動按鈕ISB常開接點1SB-2的自保持被斷開，則異常停機報警迴路斷開，報警器不動作。
[0070]當真空泵起動後，應該處於工作中而停機(非自動停機、也非手動停機)時，這樣的停機即視為異常停機，此時，異常停機報警迴路接通，報警器動作、異常停機指示燈3ZSD売。
[0071]異常停機報警迴路可以通過按下停機按鈕2SB，或者斷開電源空開QF來切斷。
[0072]本發明的一種智能真空泵:
[0073]需要要投入工作時，合上電源空開QF，按下起動按鈕1SB，真空泵工作中，工作指示燈IZSD亮;
[0074]按下停機按鈕2SB，則常閉接點2SB-1斷開，自動相序選擇模塊斷電，真空泵停機。即使停機按鈕2SB返回，常閉接點2SB-1接通，起動按鈕ISB的自保持也已經被斷開，第一交流接觸器線圈IKM與第二交流接觸器線圈2KM均失電，真空泵停機。
[0075]抽真空至設定氣壓值時，真空泵自動停機，完工指示燈2ZSD亮。
[0076]真空泵異常停機時，報警器動作，異常停機指示燈3ZSD亮。
[0077]需要斷電停止工作時，斷開電源空開QF。
[0078]以上所述僅為本發明的具體實施例，但本發明的結構特徵並不局限於此，任何本領域的技術人員在本發明的領域內，所作的變化或修飾皆涵蓋在本發明的專利範圍之中。
【權利要求】
1.一種智能真空泵，包括:三相真空泵、自動相序選擇模塊、自動停機模塊和異常停機報警模塊，其特徵在於， 所述的三相真空泵為三相電機驅動的真空泵； 所述的自動相序選擇模塊由相序選擇電路、起動電路、中間繼電器IKP的常開接點IKP-1和停止開關2SB的常閉接點2SB-1串聯構成，並接於三相電源中的其中兩相電源；所述的相序選擇電路由第一支路和第二支路並聯構成，所述的第一支路由斷相與相序保護繼電器XJ的常開接點XJ-1、第一交流接觸器線圈IKM和第二交流接觸器常閉輔助接點2KM-2串聯構成，所述的第二支路由斷相與相序保護繼電器XJ的常閉接點XJ-2、第二交流接觸器線圈2KM和第一交流接觸器常閉輔助接點1KM-2串聯構成；所述的起動電路由起動開關ISB的常開接點1SB-1、第一交流接觸器的常開接點1KM-3和第二交流接觸器的常開接點2KM-3並聯構成；斷相與相序保護繼電器XJ的輸入分別接三相電源線； 所述的自動停機模塊包括控制電源、自動停機電路、電磁閥電源控制支路和完工指示迴路；所述的自動停機電路由依次串聯在三相真空泵進氣口至被抽容器接口之間的電磁閥、壓力開關和逆止閥構成，壓力開關電源輸入端直接連接控制電源兩端，壓力開關信號輸出端接中間繼電器IKP ;所述的電磁閥電源控制支路由第一交流接觸器的常開接點1KM-4、第二交流接觸器的常開接點2KM-4並聯後與中間繼電器IKP的常開接點1KP-2串聯構成，電磁閥的電源輸入端經過電磁閥電源控制支路接於控制電源兩端，工作指示燈IZSD與電磁閥並聯安裝；所述的完工指示迴路由中間繼電器IKP的常閉接點1KP-3與中間繼電器3KP和完工指示燈2ZSD串聯構成，並接在控制電源兩端； 所述的異常停機報警模塊包括由起動開關ISB的常開接點1SB-2與中間繼電器2KP的常開接點2KP-1並聯構成的起動自保持支路、由停止開關2SB的常閉接點2SB-2與中間繼電器2KP串聯構成的停止報警支路，以及由第一交流接觸器的常閉接點1KM-5、第二交流接觸器的常閉接點2KM-5、報警器和異常停機指示燈ZSD-3串聯成斷電報警支路；停止報警支路和斷電報警支路並聯後，再與中間繼電器3KP的常閉接點3KP-1、起動自保持支路、開關QF的常開接點QF-4和電池依次串聯。
2.根據權利要求1所述的一種智能真空泵，其特徵在於所述的壓力開關顯示檢測氣壓值、設置工作模式和設置給定氣壓值，在通電情況下，利用檢測得到的氣壓值輸出相應的高低電平，以控制中間繼電器IKP的線圈是否通電。
3.根據權利要求1所述的一種智能真空泵，其特徵在於所述的電磁閥為常閉型電磁閥。
4.根據權利要求1所述的一種智能真空泵，其特徵在於所述的自動相序選擇模塊的供電電源所選三相電源中的兩相，與控制電源的供電電源所選取三相電源中的兩相，其中一相相同，一相不同。
5.根據權利要求1所述的一種智能真空泵，其特徵在於所述的起動開關1SB、停止開關2SB均為為自復位開關。
【文檔編號】F04B49/10GK103696952SQ201310681122
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月12日 優先權日:2013年12月12日
【發明者】王燦飛, 湯明, 何建, 李以然, 鍾穎虹 申請人:國家電網公司, 國網浙江省電力公司杭州供電公司