CN106300634B - 一种不间断电源隔离栅装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种不间断电源隔离栅装置，所述隔离栅装置包括电源区、安全区和危险区，所述安全区连接控制系统形成输入电流环路，所述危险区连接不间断电源的输入端子形成输出电流环路，所述隔离栅装置内设置有电动三工位开关，所述电动三工位开关与所述不间断电源的蓄电池组连接，所述蓄电池组上连接有相位差检测器，所述相位差检测器将检测的电压信号传输给开关控制器；所述安全区设置有断线或断电检测单元，所述断线或断电检测单元连接至所述开关控制器和所述控制系统，所述开关控制器控制所述电动三工位开关的接通位置。本发明的不间断电源隔离栅装置能够保证不间断电源内的电池组有充足的电力供应，进而确保负载的数据和设备安全。
Description
技术领域
本发明涉及安全隔离栅技术领域，特别是涉及一种不间断电源隔离栅装置。
背景技术
不间断电源，又称为Uninterruptible Power System，简称UPS，是一种在停电时能够接替市电持续供应电力的设备，此外，当市电供应发生波动，出现电压过低、过高、突波、噪声等异常情况时，不间断电源能及时做出调整，确保输出频率稳定、电压稳定、不含谐波失真、没有噪声干扰且低输出阻抗的正弦工频交流电。
不间断电源在安装时，其与市电之间一般均会设置一个安全隔离栅，安全隔离栅是一种接在本质安全电路和非本质安全电路之间，将供给本质安全电路的能量限制在一定安全范围内的装置。其中，本质安全电路（也即不间断电源所在的电路）连接危险区，非本质安全电路（市电电路）连接安全区。控制系统包含于非本质安全电路中，执行器包含于本质安全电路中。其中，安全区连接控制系统形成输入电流环路，危险区连接执行器形成输出电流环路，正常状态下，输出电流环路可以完全复制输入电流环路的电流。而危险区断线是一种常见的故障，因此，在安全隔离栅上都有断线检测及报警功能电路。
由于危险区直接与不间断电路的市电供应端子连接，作为不间断电源装置的市电供应，一旦不间断电源的市电供应发生异常或断电，则不间断电源开始启动内内部的蓄电池组向负载供电，以避免给负载带来数据丢失、损坏，负载损毁等严重后果。但由于蓄电池组内储存的电能有限，其为负载提供的电能也只是暂时性的维持，甚至有些蓄电池组由于年久失修电能存储量过小，工作人员还没有来得及备份或保存好负载上的数据，就突然出现电力不支的情况，而对危险区断线事故的维修需要请专业的电工人员来维修，需要延迟一定时间，目前的不间断电源上的隔离栅装置和不间断电源装置仍不能很好地保护负载的数据安全。
发明内容
为此，本发明要解决的技术问题是克服现有的不间断电源装置及安全隔离栅存在的上述不足，进而提供一种能够在市电异常或断电或安全隔离栅的危险区断电的情况下，仍能保持不间断电源装置上的蓄电池组具有足够长的供电能力，以确保负载数据、设备安全不间断电源隔离栅装置。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种不间断电源隔离栅装置，所述隔离栅装置包括电源区、安全区和危险区，所述电源区、所述安全区和所述危险区在电气上相互隔离，所述安全区和所述危险区通过隔离变压器间隔开，所述安全区连接控制系统形成输入电流环路，所述危险区连接不间断电源的输入端子形成输出电流环路，所述隔离栅装置内设置有电动三工位开关，所述电动三工位开关的三个位置分别是断开位、市电接通位、备用电接通位，所述电动三工位开关通过导线与所述不间断电源的蓄电池组连接，所述蓄电池组上连接有相位差检测器，所述相位差检测器将检测的电压信号传输给开关控制器；位于所述安全区的所述隔离变压器的一次侧连接有断线或断电检测单元，所述断线或断电检测单元连接至所述开关控制器和所述控制系统，所述开关控制器根据接收到的电压差信号控制所述电动三工位开关的接通位置。
优选的，所述电动三工位开关及所述相位差检测器、所述开关控制器均设置在所述隔离栅装置的壳体内部，并与所述电源区、所述安全区和所述危险区隔离设置。
优选的，所述市电接通位是与供电电路连通的位置，所述备用电接通位是与建筑物内应急电路连接的位置。
本发明的有益效果：
本发明的不间断电源隔离栅装置在市电供应发生异常时，不间断电源内的电池组开始向负载供电，当蓄电池组内的电量降低到预设电压值时，表明蓄电池组内的电能所剩无几，需要迅速将负载的数据内容保存或迁移，若蓄电池组上的电压进一步降低至预设值时负载上的工作还没有完成，则相位差检测器将检测的压差信号传递给开关控制器，此时开关控制器将开关拨动至市电接通位，此时市电直接向蓄电池组内充电，虽然此时的市电有异常，但经过蓄电池组自身的稳压稳流后，仍可进一步对负载进行供电；当市电断电或隔离栅装置内的危险区短线时，此时蓄电池组开始代替市电向负载供电，当蓄电池组内的电量降低至预定值时，若此时负载上的数据还没有处理完，则相位检测器将检测的相位信号传递给开关控制器，开关控制器根据检测到的断电信号或短线信号，直接将电动三工位开关拨动至应急电路工位，以利用建筑物内的应急电路继续完成负载数据的处理。因此本发明的不间断电源隔离栅装置能够根据不间断电池组内的电量剩余情况及时将蓄电池组连接至相应的备用电源上，以继续为负载电路提供充足的电能，保证了数据和设备安全。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：
图1是本发明的不间断电源隔离栅装置的结构示意图。
图中附图标记表示为：
1-隔离栅装置；11-电源区；12-安全区；13-危险区；14-隔离变压器；15-电动三工位开关；2-控制系统；3-不间断电源；31-蓄电池组；4-相位差检测器；5-开关控制器；6-断线/断电检测单元。
具体实施方式
参见图1，一种不间断电源隔离栅装置，所述隔离栅装置1包括电源区11、安全区12和危险区13，所述电源区11、所述安全区12和所述危险区13在电气上相互隔离，所述安全区12和所述危险区13通过隔离变压器14间隔开，所述安全区12连接控制系统2形成输入电流环路，所述控制系统2与市电电路连接，所述危险区13连接不间断电源3的输入端子形成输出电流环路，所述隔离栅装置1内设置有电动三工位开关15，所述电动三工位开关15的三个位置分别是断开位（图1中所示的水平位置即为断开位）、市电接通位（将图1所述的开关向下拨动与下触点接触的位置）、备用电接通位（将图1所述的开关向上拨动与上触点接触的位置），所述电动三工位开关15通过导线与所述不间断电源的蓄电池组31连接，所述蓄电池组31上连接有相位差检测器4，所述相位差检测器4将检测的电压信号传输给开关控制器5，所述开关控制器5根据接收到的电压信号控制所述电动三工位开关15的接通位置。也即，当市电供应发生异常时，不间断电源内的电池组开始向负载供电，当蓄电池组内的电量降低到预设电压值时，表明蓄电池组内的电能所剩无几，需要迅速将负载的数据内容保存或迁移，若蓄电池组上的电压进一步降低至预设值时负载上的工作还没有完成，则相位差检测器将检测的压差信号传递给开关控制器，此时开关控制器将开关拨动至市电接通位，此时市电直接向蓄电池组内充电，虽然此时的市电有异常，但经过蓄电池组自身的稳压稳流后，仍可进一步对负载进行供电；当市电断电或隔离栅装置内的危险区短线时，此时蓄电池组开始代替市电向负载供电，当蓄电池组内的电量降低至预定值时，若此时负载上的数据还没有处理完，则相位检测器将检测的相位信号传递给开关控制器，开关控制器根据检测到的断电信号或短线信号，直接将电动三工位开关拨动至应急电路工位，以利用建筑物内的应急电路继续完成负载数据的处理。因此本发明的不间断电源隔离栅装置能够根据不间断电池组内的电量剩余情况及时将蓄电池组连接至相应的备用电源上，以继续为负载电路提供充足的电能，保证了数据和设备安全。
为了便于检测控制系统上的市电电路是否发生断电或危险物内是否发生了短线现象，在位于安全区12的隔离变压器14的一次侧连接有断线或断电检测单元6，并将断线或断电检测单元6连接至开关控制器，开关控制器接收到危险区短线或市电断电信号后，等待蓄电池组的电压降低到预设值后，将电动三工位开关驱拨动至应急电路工位。
本实施例中，所述电动三工位开关15及所述相位差检测器4、所述开关控制器5均设置在所述隔离栅装置的壳体内部，并与所述电源区11、所述安全区12和所述危险区13隔离设置。
上述具体实施方式只是对本发明的技术方案进行详细解释，本发明并不只仅仅局限于上述实施例，本领域技术人员应该明白，凡是依据上述原理及精神在本发明基础上的改进、替代，都应在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种不间断电源隔离栅装置，其特征在于：所述隔离栅装置包括电源区、安全区和危险区，所述电源区、所述安全区和所述危险区在电气上相互隔离，所述安全区和所述危险区通过隔离变压器间隔开，所述安全区连接控制系统形成输入电流环路，所述危险区连接不间断电源的输入端子形成输出电流环路，所述隔离栅装置内设置有电动三工位开关，所述电动三工位开关的三个位置分别是断开位、市电接通位、备用电接通位，所述电动三工位开关通过导线与所述不间断电源的蓄电池组连接，所述蓄电池组上连接有相位差检测器，所述相位差检测器将检测的电压信号传输给开关控制器；位于所述安全区的所述隔离变压器的一次侧连接有断线或断电检测单元，所述断线或断电检测单元连接至所述开关控制器和所述控制系统，所述开关控制器根据接收到的电压差信号控制所述电动三工位开关的接通位置。
2.根据权利要求1所述的不间断电源隔离栅装置，其特征在于：所述电动三工位开关及所述相位差检测器、所述开关控制器均设置在所述隔离栅装置的壳体内部，并与所述电源区、所述安全区和所述危险区隔离设置。
3.根据权利要求1所述的不间断电源隔离栅装置，其特征在于：所述市电接通位是与供电电路连通的位置，所述备用电接通位是与建筑物内应急电路连接的位置。
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