監獄圍牆高壓電網的監控裝置的製作方法
2023-07-20 10:06:11 1
專利名稱：監獄圍牆高壓電網的監控裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高壓電網的監控裝置，尤其是用於監獄、看守所的高壓電網的監控裝置。
目前，監獄、看守所作為警戒用的高壓電網大多採用單相(或三相)電，電壓通過互感器由380V升至10KV的，有的則採用380V的低壓電網，由於這類電網是採用熔斷器(熔絲)來作保護的，當電網相間金屬導線短路，其短路電流燒斷熔絲，電網就無電壓，就起不了防範作用，同時也極容易燒壞電氣設備，所以這種電網的可靠性、靈敏度均較低，同時，還由於這類電網中無報警系統，極易遭受破壞，在電網停電，甚至在電氣設備燒壞時也無人知曉，因此，達不到應有的警戒作用等疵病。
鑑於上述原因，本實用新型的任務是要設計製造出一種可靠性強、靈敏度高、圍牆高壓電網不易遭受破壞、具設備保護系統的、工作性能穩定的、故障少、使用壽命長、操作方便的一種監獄圍牆高壓電網的監控裝置。
本實用新型所提出的目的是這樣完成的，在設計製造該電網的監控裝置時，我們是採用了以下四項技術來完成的，即採用「三一轉換」的防破壞技術；採用多臺單相變壓器的組合使用，避免當單相供電時磁迴路短路所帶來的設備損壞事故，來進行設備保護；採用數字集成電路過電流速斷跳閘、過電流延時跳閘保護裝置來延續過電流的時間和延長切換時間來保持電網的相間高壓，充分發揮電網的作用；採用高低壓兩側零序過電流保護監控有無外物接觸電網；採用聲光報警來提示提醒。通過本裝置的運用，可使高壓電網的運行受到實時監控，對運行中的電網的電壓和電流通過數字集成電路保護裝置DPL-10進行連續地檢測，當檢測到的電壓和電流超越人工整定的數值，數字集成電路保護裝置DPL-10內部的電路輸出電信號，動作相應的繼電器，將原來三相供電方式由操作迴路完成切斷三相供電電源，轉換到單相供電電源，該轉換是瞬間完成的，從電網的角度看可視為連續供電，從而使電網仍然帶有足夠的電壓實施警戒，且發出聲光報警來提示、提醒；當設備損壞時相應的電壓電流檢測數值也必定超越保護定值，這時數字集成電路保護裝置DPL-10內部的繼電器動作，通過操作迴路，能及時切斷電源，以保護電器設備的安全。本實用新型的具體結構是由二部分構成的即電氣主迴路；控制、測量、保護、信號迴路。電氣主迴路由電源母線、刀熔開關、交流接觸器及主觸點、電流互感器、單相升壓變壓器、電壓互感器、圍牆電網所構成；控制、測量、保護、信號迴路由控制電源母線、過流開關、帶鎖扣按鈕、交流接觸器線圈及副觸點、整流變壓器、單相整流橋、濾波電容器、中間繼電器、數字集成電路保護裝置DPL-10、信號指示燈、光字牌、聲光報警器所構成；指示部分由交流電流表、交流電壓表組成。控制電源母線提供交流220V的操作電源，交流接觸器動作迴路中串聯有人工操作按鈕、中間繼電器接點，二臺交流接觸器互鎖接點，即只允許一臺交流接觸器投入工作，保護動作後，「三一轉換」，必然是原工作的交流接觸器斷開後，備用接觸器才具備投入條件，整流變壓器提供合適的電壓值供整流橋，單相整流橋式電路由四隻整流二極體組成，單相交流電經單相橋式整流後成為220V直流電供給保護裝置工作；在單相升壓變壓器的低壓側並聯了經交流接觸器觸點隔離的單相交流電源，當三相交流電源被切斷後即自動投入單相交流電源，其轉換功能由操作迴路完成。採用多臺單相變壓器組合成變壓器組，具體是由三臺單相升壓變壓器組合成星形一星形(Yn、Yn)結線，在三相供電時作為三相變壓器運行，當「三一轉換」後，三臺單相變壓器低壓側輸入同一單相電壓，形成三臺單相變壓器，並聯運行的結線，保持電網對地的高電壓。採用數字集成電路保護裝置DPL-10是由集成電路及電子元器件組合成的過電流繼電器，低電壓繼電器及時間繼電器，替代了原來的電磁型繼電器，使之體積縮小，結構合理。採用聲光報警器是由警車上的閃光燈及警笛組合一體的報警器和保護裝置信號繼電器接點構成，並備有直流12V蓄電池，當失去交流電時，同樣可發出報警信號、警笛聲在100-150米範圍內均能聽到，以提示、提醒。
本實用新型由於採用了「三一轉換」的防破壞技術、採用多臺單相變壓器的組合使用，避免當單相供電時磁迴路短路所帶來的設備損壞事故，來進行設備保護；採用數字集成電路過電流速斷跳閘、過電流延時跳閘保護裝置來延續過電流的時間和延長切換時間來保持電網的相間高壓電來充分發揮電網的作用，採用高低壓兩側零序過電流保護、監控有無外物接觸電網，採用聲光報警來提示、提醒等技術，所以與舊式的高壓電網相比，具有可靠性強、靈敏度高、不易遭受破壞、有設備保護和聲光報警提示提醒的，工作性能穩定、使用壽命長、操作方便等優點。
本實用新型的具體結構由以下的實施例及附圖給出。
圖1是監獄圍牆高壓電網監控裝置一次系統原理示意圖。
圖2是監獄圍牆高壓電網監控裝置中的操作及信號迴路展開示意圖。
圖3是監獄圍牆高壓電網監控裝置中的數字集成電路DPL裝置原理方框圖。
圖1、2、3中，A1、B1、C1、三相400V專用電源母線；B2、O、單相220V專用電源母線；1ZD、2ZD、三相刀熔開關；1HC、2HC、交流接觸器主觸點；1IHa、1DHb、1CHc、2LHa、2LHb、2LHc、3LHo、4LHo電流互感器；SB、升壓變壓器；RDa、RDb、RDc、高壓熔斷器；1YHa、1YHb、1YHc、電壓互感器；ZK、1ZK、2ZK、密封式過流雙極開關；AN1、AN2、AN3、AN4、AN5、FA1、FA2、帶鎖扣安鈕；1Lp、2Lp、壓板；1HC、2HC、交流接觸器勵磁線圈；1HD、2HD、3HD、4HD、交流電源指示燈；5HD、6HD、直流電源指示燈；11RD、12RD、熔斷器；ZB整流變壓器；D1-4、D5-6、單相整流橋；D9充電指示燈；C1、C2、電解電容器；R、可調電阻；E、畜電池；1ZJ、2ZJ、中間繼電器；1GP、2GP、3GP、4GP、5GP、6GP、光字牌；FM、報警器；DPL-10、數字集成電路保護裝置；GB1-3、隔離變壓器；ZLB1-4、整流濾波器；L1、L2、L01、V＜、L02、t1/0、t2/0、t3/0、t01/0、t02/0、集成電路；D、或門電路；1TJ、1TXJ、2TJ、2TXJ、中間繼電器。
在升壓變壓器、圍牆電網等所有高、低壓電氣設備絕緣良好，變電所已向電網專用電源線供電，三相400V專用電源母線及單相專用電源母線已受電的狀況下，我們進行下列運行準備，即三相刀熔開關1ZD、2ZD合閘，A11、B11、C11三相帶電，B21單相帶電，屏面指示黃、綠、紅燈亮，合上密封式過流雙極開關1ZK、2ZK、ZK，這時交、直流操作保護電源均有了，屏面上指示5HD、6HD交流、直流電源指示燈亮，充電指示燈D9亮，蓄電池E充電，DPL-10面板鈕子開關投入運行，裝置運行指示燈亮，在電網正常運行三相送電狀態下帶鎖按鈕AN1、AN2、AN3、AN4全部投入，交流接觸器主觸點1HC線圈勵磁主觸點接閉，升壓變壓器SB低壓側三相帶電，經升壓變壓器SB升壓，高壓側A、B、C三相以10KV電壓向電網送電，電壓互感器1YHa、1YHb、1YHc帶電，屏面指示三個電流表1A、2A、3A指示變壓器SB空載電流及電網電容電流，三個電壓表1V、2V、3V指示變壓器SB低壓側電壓值，三個電壓表4V、5V、6V指示變壓器高壓側電壓值，運行電流、電壓經電流互感器1LHa、1LHb、1LHc、2LHa、2LHb、1LHc、3LHo、4LHo、電壓互感器1YHa、2YHb、1YHc分別至數字集成電路保護裝置DPL-10進行實時檢測，屏面指示交流電源指示燈1HD、2HD亮，在有人將鐵絲(金屬導線)拋到三相電網上，這時即形成三相短路，導致變壓器SB的低壓側具較大的短路電流流入，經電流互感器1LHa、b、c、2LHa、b、c、3LHo、4LHo反應表計和數字集成電路保護裝置DPL-10上，當短路電流超過人工設置值(整定值)，只數字集成電路保護裝置DPL-10輸出電信號，中間繼電器1ZJ動作，這時有以下過程(1)中間繼電器1ZJ動作，在交流接觸器1HC線圈迴路串聯的中間繼電器1ZJ常閉接點打開，交流接觸器1HC線圈失電而返回，交流接觸器1HC主觸點打開，變壓器SB低壓側失電，電網瞬間無電。
(2)中間繼電器1ZJ動作，在交流接觸器2HC線圈迴路串聯的中間繼電器1ZJ常開接點閉合，交流接觸器2HC線圈受電而勵磁，交流接觸器2HC主觸點閉合，從單相電源取用電壓向三臺單相變壓器SB低壓側送電，經升壓變壓器SB升壓，三臺單相變壓器並聯運行，向電網送電，維持電網高壓，屏面指示交流電源指示燈1HD、2HD滅，交流電源指示燈3HD、4HD亮，光字牌GP燈亮，聲光報警器FM報警提示、提醒。
在有人直接觸及電網時則即刻觸電，數字集成電路保護裝置DPL-10即發出觸電報警信號，提示有關人員。
在變壓器SB高壓側電壓降低到人工整定值時，數字集成電路保護裝置DPL-10即發出失壓告警信號，提示有關人員。
對地觸電、變壓器零序電流大於人工整定值、數字集成電路保護裝置即輸出電信號，發出觸電報警信號。
裝置內部故障，自檢迴路工作，數字集成電路保護裝置DPL-10即發出故障信號。
若運行中失去交流電源、電網被迫退出運行這時報警器FM報警提示處理。
權利要求1.監獄圍牆高壓電網的監控裝置，該裝置包括電氣主迴路和控制、保護、信號及測量指示迴路，其特徵在於電氣主迴路是由交流電源母線、刀熔開關、交流接觸器主觸頭、電流互感器、單相升壓變壓器、圍牆高壓電網、電壓互感器所組成；控制迴路是由控制電源母線、過流開關、操作按鈕、中間繼電器接點、交流接觸器副觸點及線圈、指示燈所組成；測量指示部分由交流電壓表、交流電流表所組成；保護、信號迴路由直流電源、中間繼電器、數字集成電路保護裝置、光字牌、聲光報警器所組成；電氣主迴路是由三相交流電源及單相交流電源經開關、接觸器觸頭、變壓器後與10kV高壓電網聯結；控制迴路是由單相交流電源經開關、操作按鈕、中間繼電器接點、交流接觸器勵磁線圈後對電氣主迴路的聯結；測量指示電路是由電流互感器、電壓互感器對電流表、電壓表的聯結；保護、信號迴路是DPL-10監控裝置經中間繼電器對控制迴路的聯結。
2.如權利要求1所述的監獄圍牆高壓電網的監控裝置，其待徵在於電氣主迴路中各元件相互之間的連接關係是電壓380V的A、B、C三相交流電源、帶熔斷器的三相刀熔開關、三相交流接觸器主觸頭、二組三臺單相電流互感器原邊測、三臺單相變壓器低壓側A、B、C各相分別依此串聯；三臺單相變壓器的高壓線圈、低壓線圈分別結成星形連結，高壓出線與10kV三線高壓電網聯結；在三相交流接觸器主觸頭的內側與電流互感器的連結點上A、B、C分別並聯在另一臺三相交流接觸器主觸頭的一側，此交流接觸器三對主觸頭的另一側並連在一起經熔斷器、電源閘刀接到220V單相電源上；在10KV高壓電網A、B、C各相線上分別並聯高壓熔斷器和三臺單相電壓互感器的高壓側，電壓互感器的低壓側A、B、C各相分別連結到三塊電壓表和DPL-10監控裝置的電壓輸入端。
3.如權利要求1所述的監獄圍牆高壓電網的監控裝置，其特徵在於組成控制迴路各元件相互連接的關係是從電壓220V的單相電源經二個極的過流開關和二個熔斷器後接到控制電路上，在控制電路的二條支路中各自串聯操作按鈕接點、出口中間繼電器的常閉接點、另一臺交流接觸器的常閉接點、交流接觸器的勵磁線圈；各自獨立的支路其首首、尾尾並聯後連接到220V的控制電路總線；在各條支路中串聯的操作按鈕有二個按鈕接點並聯，一個是現按鈕，一個是遠方按鈕；在交流接觸器勵磁線圈二端並聯有二個指示燈，一個是現場指示，另一個是遠方指示，在出口中間繼電器常閉接點二端並聯一塊連接片。
4.如權利要求1所述的監獄圍牆高壓電網的監控裝置，其特徵在於組成測量指示部分各元件的連接關係是從串聯在電氣迴路中的A、B、C一組三個電流互感器的二次側分別接到三塊指針式交流電流表；從並聯在10KV高壓線A、B、C三相上的三臺單相電壓互感器的二次側並聯接到三塊指針式交流電壓表。
5.如權利要求1所述的監獄圍牆高壓電網的監控裝置，其特徵在於組成保護、信號迴路各元件相互連接的關係是從串聯在電氣主迴路中的另一組A、B、C三個電流互感器二次側接到DPL-10監控裝置的電流輸入端，同時從並聯在電氣主迴路10KV高壓側A、B、C三相的三臺單相電壓互感器的二次側並聯連結到DPL-10監控裝置的電壓輸入端，(與測量部分交流電壓表並聯)，DPL-10監控裝置出線連接出口中間繼電器及信號燈和聲光報警器；從腔制迴路的220V電源上並聯整流變壓器原線圈，其副線圈連接到整流橋交流端，直流側並聯有電容器，220V直流電正、負二極分別經二極過流開關接到DPL-10裝置的直流電源輸入端子上。
專利摘要監獄圍牆高壓電網的監控裝置。本實用新型涉及一種高壓電網的監控裝置;它改正了原電網的不足,採用了「三一轉換」的防破壞技術、多臺單相變壓器的組合使用和數字集成電路及聲光報警等技術,使電網的運行受到實時監控;本實用新型具可靠性強、靈敏度高、電網不易遭受破壞、工作性能穩定、故障少、使用壽命長、操作方便又具有設備保護系統和聲光報警提示提醒裝置等優點。
文檔編號G05F1/12GK2362149SQ97214090
公開日2000年2月2日 申請日期1997年4月13日 優先權日1997年4月13日
發明者蘇中強, 徐翏, 孫昕, 陳文江, 馮為民, 盧麗珍 申請人:衢州電力自動化設備廠