CN105281421A - 机电一体化闭锁自动控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机电一体化闭锁自动控制装置，两路进线总开关和一路联络开关，其分别接入电源控制总线，其还包括：检测单元，电压变送器与中间继电器并联后与熔断器串联；控制器，上述中间继电器接入控制器接收端；线圈，接入上述控制器输出端；以及动作单元，欠压线圈和机械电磁锁并联与上述线圈常开点串联，其并联接入进线总开关和联络开关。把传统的两路进线总开关与一路联络开关之间单一的机械闭锁或电气闭锁有机的结合在一起，形成了机械电气双重闭锁，解决了单一机械闭锁或电气闭锁中存在的技术缺陷，新措施功能更可靠、操作更方便，满足了广大用户的实际需要。

Description

机电一体化闭锁自动控制装置

技术领域

本发明涉及低压配电领域，尤其在各区域配电系统中变压器出线端的两路进线总开关与一路联络总开关中。

背景技术

在相关配电系统中一般要求两路进线同时供电但相互不连接。一但某一路进线出线故障，要求通过母线联络开关把另一路电接入，形成不间断电源，由于两路电源分属不同的变压器，所以严格要求不能同时投入三个开关，只能投入其中的两个，否则会引起短路、电源倒送等现象，引发严重的供电事故。

为了避免出现以上供电事故,目前采取的主要有两种措施，一种是电气闭锁，请参阅图2至图4所示的由两路进线总开关辅助开关及一路联络开关辅助开关组成的电气闭锁系统，其包括第二进线总开关辅助开关7常闭点和联络开关辅助开关8常闭点并联后串联接入第一进线总开关QF1合闸回路中，第一进线总开关辅助开关6常闭点和联络开关辅助开关8常闭点并联后串联接入第二进线总开关QF2合闸回路中，第一进线总开关辅助开关6常闭点和第二进线总开关辅助开关7常闭点并联后串联接入联络开关QF3合闸回路中。在第一进线总开关QF1开关合闸回路中如果第二进线总开关QF2和联络开关QF3都在合闸状态则第二进线总开关辅助开关7和联络开关辅助开关8常闭触点都处于断开状态，第一进线总开关QF1就无法合闸；相反在第二进线总开关QF2合闸回路中如果第一进线总开关QF1和联络开关QF3都在合闸状态则第一进线总开关辅助开关6和联络开关辅助开关8常闭触点都处于断开状态，第二进线总开关QF2就无法合闸；同理在联络开关QF3合闸回路中如果第一进线总开关QF1和第二进线总开关QF2处于合闸状态则第一进线总开关辅助开关6和第二进线总开关辅助开关7常闭触点都处于断开状态，联络开关QF3就无法合闸。通过这样的闭锁系统实现了三个开关只能两个合闸的状态，避免出现三个开关同时合闸的状况，防止事故的发生。

电气闭锁的优点是不用增加额外电气元件通过开关本身自带的辅助开关就可以实现电气闭锁，即便是应用在自投自复状态中也不影响应用。但电气闭锁有一明显的缺点，只能防止电气分合闸，不能防止手动分合闸。每个开关本身都带有手动合闸按钮，如果有人贸然操作手动按钮，电气闭锁就会失去作用，难以避免事故的发生。

因此有的用户为了避免事故的发生就采取了机械闭锁装置，机械闭锁是在三个开关上都装了一把机械锁，三把锁配两把钥匙，俗称三锁两钥匙，若想操作开关必须插上钥匙，三把锁只有两把钥匙，就保证了只能操作两个开关，而不能对三个开关同时操作。机械闭锁的优点是不管电气合闸还是手动合闸都能避免误操作，相比电气闭锁来说更可靠，不会出现误操作。但本身也有两个缺陷，一是钥匙容易丢失，有时急于送电却找不到钥匙无法送电，还不能有备用钥匙，若有备用钥匙就失去了保护的意义；二是有一大部分用户采取的是自投自复双电源供电模式，即一路停电后通过母联开关自动切换到另一路开关，来电后自动复位，这种情况下不影响电气闭锁，但机械闭锁必须人为的去插拔钥匙，就不能实现自动转换。

有鉴于上述现有的电气闭锁及机械闭锁装置，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型的机电一体化闭锁自动控制装置，能够改进一般现有的电气闭锁及机械闭锁装置，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明提出一种机电一体化闭锁自动控制装置，其解决的技术问题为把原来的机械锁必须用钥匙开断改为电气控制，原机械闭锁作用还在，却不必人为的操作，通过电气互锁来控制机械锁的通断。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

一种机电一体化闭锁自动控制装置，两路进线总开关和一路联络开关，其分别接入电源控制总线，该两路进线总开关分别为第一进线总开关和第二进线总开关，其电气闭锁为两路进线总开关辅助开关常闭点并联后接入联络开关及一路进线总开关辅助开关常闭点和联络开关辅助开关常闭点并联后接入另一路进线总开关，其还包括：检测单元，电压变送器与中间继电器并联后与熔断器串联；控制器，上述中间继电器接入控制器接收端；线圈，接入上述控制器输出端；以及动作单元，欠压线圈和机械电磁锁并联与上述线圈常开点串联，其并联接入进线总开关或联络开关。

本发明解决其技术问题还可以通过以下技术措施来实现。

较佳的，上述的机电一体化闭锁自动控制装置，其中上述检测单元设有第一检测单元和第二检测单元，该第一检测单元接入第一进线总开关的进线端，该第二检测单元接入联络开关的出线端。

较佳的，上述的机电一体化闭锁自动控制装置，其中上述第一检测单元设有第一中间继电器，第二检测单元设有第二中间继电器。

较佳的，上述的机电一体化闭锁自动控制装置，其中控制器设有第一接收端、第二接收端、第三接收端及第一输出端、第二输出端、第三输出端；其中第一中间继电器常开点与第一接收端连接，第二中间继电器常开点与第二接收端连接，第一中间继电器常闭点与第二中间继电器常开点串联和第一中间继电器常开点与第二中间继电器常闭点串联再并联后与第三接收端连接。

较佳的，上述的机电一体化闭锁控制装置，其中线圈设有第一线圈、第二线圈、第三线圈；其中该第一线圈与第一输出端连接，该第二线圈与第二输出端连接，该第三线圈与第三输出端连接。

较佳的，上述的机电一体化闭锁控制装置，其中上述控制器采用西门子小型PLCLOGO。

较佳的，上述的机电一体化闭锁自动控制装置，上述动作单元设有第一动作单元、第二动作单元及第三动作单元，该第一动作单元接入第一进线总开关，该第二动作单元接入第二进线总开关，该第三动作单元接入联络开关。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明一种机电一体化闭锁自动控制装置可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：

本发明把传统的机械电气单一闭锁，有机的融合在一起，形成机械电气双互锁，既能实现电气控制的灵活性，也能实现机械闭锁的可靠性。可有效地保证用户的用电安全，减少事故的发生，为电网的安全运行提供了可靠的保障。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1本发明线路示意图；

图2是本发明第一进线总开关控制回路示意图；

图3是本发明第二进线总开关控制回路示意图；

图4是本发明联络开关控制回路示意图；

图5是本发明控制器控制回路示意图。

【主要组件符号说明】

1：电压变送器2：第一中间继电器

3：第二中间继电器4：控制器

5：欠压线圈6：机械电磁锁

7：第一进线总开关辅助开关8：第二进线总开关辅助开关

9：联络开关辅助开关QF1：第一进线总开关

QF2：第二进线总开关QF3：联络开关

10：第一接收端11：第二接收端

12：第三接收端13：第一输出端

14：第二输出端15：第三输出端

16：第一线圈17：第二线圈

18：第三线圈19：熔断器

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定的目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种机电一体化闭锁自动控制装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

本发明在现有的电气闭锁方法基础上加装机械电磁锁，用来防止人为的操作手动分合闸按钮，若要操作开关不管是电气操作还是手动操作都必须打开机械电磁锁，机械电磁锁同机械锁不同的是机械锁必须用钥匙打开，但电磁锁可以用电打开，本身的机械闭锁功能还在，只不过是打开方式不同。

请参阅图1所示，一种机电一体化闭锁自动控制装置，两路进线总开关即第一进线总开关QF1、第二进线总开关QF2和一路联络开关QF3，其分别接入电源控制总线。检测单元为电压变送器1与中间继电器并联后与熔断器19串联，电压变送器1将电压由AC380V的转换为AC24V。

上述检测单元设有第一检测单元和第二检测单元，该第一检测单元接入第一进线总开关QF1的进线端，该第二检测单元接入联络开关QF3的出线端。

上述第一检测单元设有第一中间继电器2，第二检测单元设有第二中间继电器3。

请参阅图2至图4所示，其中线圈设有第一线圈16、第二线圈17、第三线圈18；以及第一动作单元，欠压线圈5和机械电磁锁6并联与第一线圈16常开点串联后并联接入第一进线总开关QF1；第二动作单元，欠压线圈5和机械电磁锁6并联与第二线圈17常开点串联后并联接入第二进线总开关QF2；第三动作单元，欠压线圈5和机械电磁锁6并联与第三线圈18常开点串联后并联接入联络开关QF3。

请参阅图5，其中控制器4采用西门子小型PLCLOGO，控制器4设有第一接收端10、第二接收端11、第三接收端12及第一输出端13、第二输出端14、第三输出端15；其中第一中间继电器2常开点与第一接收端10连接，第二中间继电器3常开点与第二接收端11连接，第一中间继电器2常闭点与第二中间继电器3常开点串联和第一中间继电器2常开点与第二中间继电器3常闭点串联再并联后与第三接收端12连接。

第一线圈16与第一输出端133连接，第二线圈17与第二输出端14连接，第三线圈18与第三输出端15连接。

请同时参阅图1至图5，本发明工作过程如下，第一检测单元中电压变送器1将电压由AC380V的转换为AC24V，带动第一中间继电器2；同时第二检测单元中电压变送器1将电压由AC380V的转换为AC24V，带动第二中间继电器3。当第一进线总开关QF1合闸回路和第二进线总开关QF2合闸回路都正常送电时，第一继电器2和第二继电器3有电，其常开点闭合。控制器4中的第一接收端10和第二接收端11接收到信号。第一输出端13带动第一线圈16常开点闭合，使欠压线圈5和机械电磁锁6有电，机械电磁锁6开锁；第二输出端14带动第二线圈17常开点闭合，使欠压线圈5和机械电磁锁6有电，机械电磁锁6开锁。此时第一进线总开关QF1和第二进线总开关QF2可以合闸。

当第一进线总开关QF1和第二进线总开关QF2同时合闸时第三接收端12得不到信号则第三输出端15无输出使第三线圈18无电，第三动作单元中的机械电磁锁6无电闭锁，联络开关QF3无法合闸；只要当第一进线总开关QF1或第二进线总开关QF2某一个开关分断时，第三接收端12才能得到信号使第三输出端15带动第三线圈18常开点闭合使欠压线圈5和机械电磁锁6开锁，联络开关QF3可以合闸。此时第一输出端13或第二输出端14信号中断，第一线圈16或第二线圈17为常开点，其对应机械电磁锁闭锁故对应的进线总开关无法合闸。

反之同理，在任何情况下都是只有两把机械电磁锁6是在开锁的状态，一把机械电磁锁6是闭锁状态，就保证了只能操作其中的两个开关，而不能三个开关同时操作，而且机械电磁锁6操作回路同电气闭锁无冲突，电气闭锁的功能还在，等于给开关加上了双保险，两种保护的优缺点都在，但优势互补，缺点就不存在了。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种机电一体化闭锁自动控制装置，两路进线总开关和一路联络开关，其分别接入电源控制总线，该两路进线总开关分别为第一进线总开关和第二进线总开关，其电气闭锁为两路进线总开关辅助开关常闭点并联后接入联络开关及一路进线总开关辅助开关常闭点和联络开关辅助开关常闭点并联后接入另一路进线总开关，其特征在于其还包括：

检测单元，电压变送器与中间继电器并联后与熔断器串联；

控制器，上述中间继电器接入控制器接收端；

线圈，接入上述控制器输出端；

以及动作单元，欠压线圈和机械电磁锁并联与上述线圈常开点串联，其并联接入进线总开关或联络开关。

2.根据权利要求1所述的机电一体化闭锁自动控制装置，其特征在于其中上述检测单元设有第一检测单元和第二检测单元，该第一检测单元接入第一进线总开关的进线端，该第二检测单元接入联络开关的出线端。

3.根据权利要求2所述的机电一体化闭锁自动控制装置，其特征在于其中上述第一检测单元设有第一中间继电器，第二检测单元设有第二中间继电器。

4.根据权利要求3所述的机电一体化闭锁自动控制装置，其特征在于其中控制器设有第一接收端、第二接收端、第三接收端及第一输出端、第二输出端、第三输出端；

其中第一中间继电器常开点与第一接收端连接，第二中间继电器常开点与第二接收端连接，第一中间继电器常闭点与第二中间继电器常开点串联和第一中间继电器常开点与第二中间继电器常闭点串联再并联后与第三接收端连接。

5.根据权利要求4所述的机电一体化闭锁自动控制装置，其特征在于其中线圈设有第一线圈、第二线圈、第三线圈；

其中该第一线圈与第一输出端连接，该第二线圈与第二输出端连接，该第三线圈与第三输出端连接。

6.根据权利要求1所述的机电一体化闭锁自动控制装置，其特征在于其中上述控制器采用西门子小型PLCLOGO。

7.根据权利要求1所述的机电一体化闭锁自动控制装置，其特征在于上述动作单元设有第一动作单元、第二动作单元及第三动作单元，该第一动作单元接入第一进线总开关，该第二动作单元接入第二进线总开关，该第三动作单元接入联络开关。