CN105744704A - 10kV降损路灯箱式控制设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种10kV降损路灯箱式控制设备，包括变压器外壳、电路执行机构和电路控制机构，电路执行机构设置在变压器外壳中，且与设置在变压器外壳外侧的电路控制机构连接，电路执行机构为由高压熔断器、高压开关、变压器和低压分路开关依次连接组成的电路，电路控制机构包括智能控制器及与智能控制器连接的电源电路、高压开关控制器、低压分路开关控制器和报警电路，高压开关控制器和低压分路开关控制器均与电源电路连接后，并依次与高压开关和低压分路开关连接，本发明根据日出日落时间和自然光亮程度，通过设定的数值参数实现路灯电源的投、切，减少电网电能损耗，并具有无线传输及报警功能，保证人员能够实时了解路灯的工作状态，保证路灯的正常工作。

Description

10kV降损路灯箱式控制设备

技术领域：

本发明涉及一种路灯控制装置，特别是涉及一种10kV降损路灯箱式控制设备。

背景技术：

目前，城镇路灯电源通常由10kV箱式配电变压器供电;白天不需要照明时，从变压器的低压侧停电；晚上需要照明时，低压开关再把路灯电源送上，这种情况白天路灯虽然停止使用，但是专供路灯用电的变压器仍然处于带电状态，就是说，路灯变压器一天有十几个小时处于带电空载运行状态，这样电网就存在很多不应有的电能损耗。再者路灯控制电路有问题不能正常运行时、或发生日全食及发生严重恶劣天气没有光亮时，此时需要路灯时而不能点亮路灯进行照明。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种结构简单、根据日出日落时间和自然光亮程度，通过设定的数值参数实现路灯电源的投、切，减少电网电能损耗，并具有无线传输及报警功能的10kV降损路灯箱式控制设备。

本发明的技术方案是：一种10kV降损路灯箱式控制设备，包括变压器外壳、电路执行机构和电路控制机构，所述电路执行机构设置在变压器外壳中，且与设置在变压器外壳外侧的电路控制机构连接，所述电路执行机构为由高压熔断器、高压开关、变压器和低压分路开关依次连接组成的电路，所述电路控制机构包括智能控制器及与智能控制器连接的电源电路、高压开关控制器、低压分路开关控制器和报警电路，所述高压开关控制器和低压分路开关控制器均与电源电路连接后，并依次与高压开关和低压分路开关连接，所述高压断路器与电网电源线路连接，且所述高压断路器与高压开关之间设置有避雷器，所述避雷器的量一端接地，所述变压器与低压分路开关之间设置有低压总开关，所述低压总开关与低压分路开关之间设置有分路，且所述分路与电源电路连接，所述低压分路开关为至少两个，并与路灯光源连接。

所述低压总开关为空气开关，所述高压开关为10KV交流接触器，所述低压分路开关为低压交流接触器，所述高压开关控制器包括高压开关控制器电路和高压开关继电器KG，所述低压分路开关控制器包括低压分路开关控制器电路和低压分路开关继电器KD，所述高压开关继电器KG与10KV交流接触器连接，所述低压分路开关继电器KD与低压交流接触器连接。

所述智能控制器包括单片机智能控制电路和光控电路，所述单片机智能控制电路包括直流电源电路、单片机及其控制电路和智能控制器继电器KW，并依次连接，所述电网电源线路为三相电源，所述变压器与低压总开关通过三相四线制电源线连接。

所述直流电源电路与电源电路连接，所述智能控制器继电器KW通过智能控制器继电器KW上的动合触头KGG与电源电路连接，所述智能控制器继电器KW有G₁、G---₂、D₁、D₂四个输出端口，所述输出端口G₁和G---₂与高压开关控制器电路连接，所述输出端口D₁和D₂与低压分路开关控制器电路连接。

所述光控电路包括固体继电器SSR1、光敏二极管和电阻，所述固体继电器SSR1与晶体二极管连接形成的电路与所述光敏二极管和电阻连接形成的电路并行连接，并均通过高压开关继电器KG的常闭触点KG₂与电源电路连接，所述光敏二极管为两个，且所述光敏二极管与电阻之间设置有连接分路，所述连接分路与晶体三极管连接，所述固体继电器SSR1具有5、6、3、4四个输出端口，所述3和4输出端口与高压开关控制器电路连接，所述5和6输出端口与低压分路开关控制器电路连接。

所述高压开关控制器电路与高压开关继电器KG连接后，并与电源电路连接，所述高压开关控制器电路由智能控制器继电器KW的常开触点KW₁、固体继电器SSR1的动合触点KL₁和低压分路开关继电器KD的动合延时断开触点KD₁并行连接组成。

所述低压分路开关控制器电路由智能控制器继电器KW的常开触点KW₁、固体继电器SSR1的动合触点KL₁和高压开关继电器KG的动合延时闭合触点KG₁组成，所述智能控制器继电器KW的常开触点KW₁和固体继电器SSR1的动合触点KL₁并行连接后，与低压分路开关继电器KD、高压开关继电器KG的动合延时闭合触点KG₁和电源电路串行连接。

所述报警电路包括信号输入电路、信号编码电路和发射电路，所述信号输入电路包括停电输入电路和送电输入电路，所述停电输入电路与低压分路开关的辅助常闭触点连接，所述送电输入电路与低压分路开关的辅助常开触点连接，所述低压分路开关的辅助常闭触点和低压分路开关的辅助常开触点均为串行连接，所述电源电路包括蓄电池及与蓄电池连接的直流变交流220V电路和直流变电压电路。

本发明的有益效果是：

1、本发明根据日出日落时间和自然光亮程度，通过设定的数值参数实现路灯电源的投、切，减少电网电能损耗，并具有无线传输及报警功能，减少电能损耗的同时，具有无线传输功能，保证人员能够实时了解路灯的工作状态，保证路灯的正常工作。

2、本发明路灯是根据日出日落对电源变压器进行投切，当夜晚来到光亮暗下来，该装置的智能控制器根据设定的程序要求，先把变压器的高压开关合上，变压器带电后由高压开关控制器发出信号给变压器低压侧的低压分路开关进行合闸，对路灯送电，当第二天日出天亮智能控制器动作，智能控制器先断开变压器低压侧的低压分路开关，将路灯电源停下来后，再将变压器高压侧的高压开关断开，变压器处完全停电状态，白天变压器十几小时不再带电空载运行，实现变压器降损节电。

3、本发明由于变压器每天有十几个小时停电状态，减缓变压器绝缘老化，延长了变压器的使用寿命，同时节约了路灯工程费用。

4、本发明所述智能控制器的有两个电路输出触点是并联连接，正常时有所述的单片机控制电路控制变压器及路灯电源，光控电路处在备用状态，只有白天智能控制器停止对变压器及路灯供电、及单片机控制电路有问题不能正常运行时、在再发生日全食及发生严重恶劣天气没有光亮时启动光控电路进行对变压器送电，点亮路灯照明。

5、本发明通过智能控制器控制继电器，通过继电器的开合使接触器进行导通操作，防止在大电流及开合次数较多的情况下，出现机械故障或击穿情况，保证了电路的安全运行。

6、本发明设置有无限报警装置，能够对供电信息进行监测，并把检测信息发送到人员手机上，保证人员能够及时观察供电情况，便于人员进行维修操作。

7、本发明停电输入电路与低压分路开关的辅助常闭触点连接，送电输入电路与低压分路开关的辅助常开触点连接，低压分路开关的辅助常闭触点和低压分路开关的辅助常开触点均为串行连接，只要有一路出现问题就会报警，保证人员进行及时的维修。

附图说明：

图1为10kV降损路灯箱式控制设备的结构框图。

图2为智能控制器连接框图。

图3为光控电路电路图。

图4为智能控制器继电器的原理框图。

图5为高压开关控制器电路的连接框图。

图6为低压分路开关控制器电路的连接框图。

具体实施方式：

实施例：参见图1、图2、图3、图4、图5、图6，图中，1-变压器，2-高压熔断器，3-避雷器，4-高压开关，5-高压开关控制器，6-低压总开关，7-低压分路开关，8-低压分路开关控制器，9-电源电路，10-报警电路，11-变压器外壳，12-智能控制器。

10kV降损路灯箱式控制设备，包括变压器外壳11、电路执行机构和电路控制机构，电路执行机构设置在变压器外壳11中，且与设置在变压器外壳11外侧的电路控制机构连接，电路执行机构为由高压熔断器2、高压开关4、变压器1和低压分路开关7依次连接组成的电路，电路控制机构包括智能控制器12及与智能控制器12连接的电源电路9、高压开关控制器5、低压分路开关控制器8和报警电路10，高压开关控制器5和低压分路开关控制器8均与电源电路9连接后，并依次与高压开关4和低压分路开关7连接，高压断路器2与电网电源线路连接，且高压断路器2与高压开关4之间设置有避雷器3，避雷器3的量一端接地，变压器1与低压分路开关之7间设置有低压总开关6，低压总开关6与低压分路开关7之间设置有分路，且分路与电源电路9连接，低压分路开关7为至少两个，并与路灯光源连接。

低压总开关6为空气开关，高压开关5为10KV交流接触器，低压分路开关7为低压交流接触器，高压开关控制器5包括高压开关控制器电路和高压开关继电器KG，低压分路开关控制器8包括低压分路开关控制器电路和低压分路开关继电器KD，高压开关继电器KG与10KV交流接触器连接，低压分路开关继电器KD与低压交流接触器连接。

智能控制器12包括单片机智能控制电路和光控电路，单片机智能控制电路包括直流电源电路、单片机及其控制电路和智能控制器继电器KW，并依次连接，电网电源线路为三相电源，变压器与低压总开关通过三相四线制电源线连接。

直流电源电路与电源电路连接，智能控制器继电器KW通过智能控制器继电器KW上的动合触头KGG与电源电路连接，智能控制器继电器KW有G₁、G---₂、D₁、D₂四个输出端口，输出端口G₁和G---₂与高压开关控制器电路连接，输出端口D₁和D₂与低压分路开关控制器电路连接。

光控电路包括固体继电器SSR1、光敏二极管和电阻，固体继电器SSR1与晶体二极管连接形成的电路与光敏二极管和电阻连接形成的电路并行连接，并均通过高压开关继电器KG的常闭触点KG₂与电源电路连接，光敏二极管为两个，且光敏二极管与电阻之间设置有连接分路，连接分路与晶体三极管连接，固体继电器SSR1具有5、6、3、4四个输出端口，3和4输出端口与高压开关控制器电路连接，5和6输出端口与低压分路开关控制器电路连接。

高压开关控制器电路与高压开关继电器KG连接后，并与电源电路连接，高压开关控制器电路由智能控制器继电器KW的常开触点KW₁、固体继电器SSR1的动合触点KL₁和低压分路开关继电器KD的动合延时断开触点KD₁并行连接组成。

低压分路开关控制器电路由智能控制器继电器KW的常开触点KW₁、固体继电器SSR1的动合触点KL₁和高压开关继电器KG的动合延时闭合触点KG₁组成，智能控制器继电器KW的常开触点KW₁和固体继电器SSR1的动合触点KL₁并行连接后，与低压分路开关继电器KD、高压开关继电器KG的动合延时闭合触点KG₁和电源电路串行连接。

报警电路10包括信号输入电路、信号编码电路和发射电路，信号输入电路包括停电输入电路和送电输入电路，停电输入电路与低压分路开关的辅助常闭触点连接，送电输入电路与低压分路开关的辅助常开触点连接，低压分路开关的辅助常闭触点和低压分路开关的辅助常开触点均为串行连接，电源电路包括蓄电池及与蓄电池连接的直流变交流220V电路和直流变电压电路。

使用时，夜晚到来，智能控制器的动合触点KGG闭合，智能控制器继电器KW得电，动合触点KW₁和动合触点KW₂吸合，高压开关继电器KG带电吸合，高压开关合闸给变压器送电，在高压开关合闸后，在高压开关继电器KG带电后动合延时触点KG1吸合，低压分路开关合闸给路灯送电。

白天来到，继电器KL失电动合触点KL₁断开，低压开关控制器的继电器KD停电，低压侧开关立即断开，路灯停电，低压开关控制器的继电器KD停电后动合延时触点KD₁断开，准备高压开关分闸。通过一定延时后智能控制器的继电器KW的动合触点KW₁断开,对变压器停电。

白天，智能控制器停止对变压器及路灯供电，当单片机控制电路有问题不能正常运行、或发生日全食及发生严重恶劣天气没有光亮时，启动光控电路对变压器进行送电，点亮路灯照明；智能控制器正常运行时高压开关控制器的继电器常闭触点KG₂打开，光控电路不带电。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种10kV降损路灯箱式控制设备，包括变压器外壳、电路执行机构和电路控制机构，所述电路执行机构设置在变压器外壳中，且与设置在变压器外壳外侧的电路控制机构连接，其特征是：所述电路执行机构为由高压熔断器、高压开关、变压器和低压分路开关依次连接组成的电路，所述电路控制机构包括智能控制器及与智能控制器连接的电源电路、高压开关控制器、低压分路开关控制器和报警电路，所述高压开关控制器和低压分路开关控制器均与电源电路连接后，并依次与高压开关和低压分路开关连接，所述高压断路器与电网电源线路连接，且所述高压断路器与高压开关之间设置有避雷器，所述避雷器的量一端接地，所述变压器与低压分路开关之间设置有低压总开关，所述低压总开关与低压分路开关之间设置有分路，且所述分路与电源电路连接，所述低压分路开关为至少两个，并与路灯光源连接。

2.根据权利要求1所述的10kV降损路灯箱式控制设备，其特征是：所述低压总开关为空气开关，所述高压开关为10KV交流接触器，所述低压分路开关为低压交流接触器，所述高压开关控制器包括高压开关控制器电路和高压开关继电器KG，所述低压分路开关控制器包括低压分路开关控制器电路和低压分路开关继电器KD，所述高压开关继电器KG与10KV交流接触器连接，所述低压分路开关继电器KD与低压交流接触器连接。

3.根据权利要求1所述的10kV降损路灯箱式控制设备，其特征是：所述智能控制器包括单片机智能控制电路和光控电路，所述单片机智能控制电路包括直流电源电路、单片机及其控制电路和智能控制器继电器KW，并依次连接，所述电网电源线路为三相电源，所述变压器与低压总开关通过三相四线制电源线连接。

4.根据权利要求3所述的10kV降损路灯箱式控制设备，其特征是：所述直流电源电路与电源电路连接，所述智能控制器继电器KW通过智能控制器继电器KW上的动合触头KGG与电源电路连接，所述智能控制器继电器KW有G₁、G---₂、D₁、D₂四个输出端口，所述输出端口G₁和G---₂与高压开关控制器电路连接，所述输出端口D₁和D₂与低压分路开关控制器电路连接。

5.根据权利要求3所述的10kV降损路灯箱式控制设备，其特征是：所述光控电路包括固体继电器SSR1、光敏二极管和电阻，所述固体继电器SSR1与晶体二极管连接形成的电路与所述光敏二极管和电阻连接形成的电路并行连接，并均通过高压开关继电器KG的常闭触点KG₂与电源电路连接，所述光敏二极管为两个，且所述光敏二极管与电阻之间设置有连接分路，所述连接分路与晶体三极管连接，所述固体继电器SSR1具有5、6、3、4四个输出端口，所述3和4输出端口与高压开关控制器电路连接，所述5和6输出端口与低压分路开关控制器电路连接。

6.根据权利要求2所述的10kV降损路灯箱式控制设备，其特征是：所述高压开关控制器电路与高压开关继电器KG连接后，并与电源电路连接，所述高压开关控制器电路由智能控制器继电器KW的常开触点KW₁、固体继电器SSR1的动合触点KL₁和低压分路开关继电器KD的动合延时断开触点KD₁并行连接组成。

7.根据权利要求2所述的10kV降损路灯箱式控制设备，其特征是：所述低压分路开关控制器电路由智能控制器继电器KW的常开触点KW₁、固体继电器SSR1的动合触点KL₁和高压开关继电器KG的动合延时闭合触点KG₁组成，所述智能控制器继电器KW的常开触点KW₁和固体继电器SSR1的动合触点KL₁并行连接后，与低压分路开关继电器KD、高压开关继电器KG的动合延时闭合触点KG₁和电源电路串行连接。

8.根据权利要求1所述的10kV降损路灯箱式控制设备，其特征是：所述报警电路包括信号输入电路、信号编码电路和发射电路，所述信号输入电路包括停电输入电路和送电输入电路，所述停电输入电路与低压分路开关的辅助常闭触点连接，所述送电输入电路与低压分路开关的辅助常开触点连接，所述低压分路开关的辅助常闭触点和低压分路开关的辅助常开触点均为串行连接，所述电源电路包括蓄电池及与蓄电池连接的直流变交流220V电路和直流变电压电路。