CN113972638B - 设有预备供电源抵消瞬间冲击电流的室外隔离开关 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种隔离开关，具体地说，涉及设有预备供电源抵消瞬间冲击电流的室外隔离开关。其包括供电单元、隔离单元、备用单元和预充电单元，所述供电单元包括电源VCC，所述隔离单元包括刀闸QS1，所述备用单元包括蓄电池GB1，所述预充电单元包括预充电电路，该设有预备供电源抵消瞬间冲击电流的室外隔离开关中，通过设置的预充电继电器JR1，主继电器J1断开，预充电继电器JR1和预充电阻RS1构成的预充回路先接通，来对电容C1进行预充电，并通过蓄电池GB1电流低的特点来对用电设备进行通电检测，解决了目前的方法在对设备多次维修时，频繁的断开、闭合隔离开关仍会对用电设备以及断路器造成一定的损坏的问题。

Description

设有预备供电源抵消瞬间冲击电流的室外隔离开关
技术领域
本发明涉及一种隔离开关，具体地说，涉及设有预备供电源抵消瞬间冲击电流的室外隔离开关。
背景技术
隔离开关俗称“刀闸”，隔离开关是一种主要用于“隔离电源、倒闸操作、用以连通和切断小电流电路”，无灭弧功能的开关器件。隔离开关在分位置时，触头间有符合规定要求的绝缘距离和明显的断开标志；在合位置时，能承载正常回路条件下的电流及在规定时间内异常条件(例如短路)下的电流的开关设备。
为了保证用电的安全，隔离开关通常会与断路器一起使用，在当家庭内的一些设备(如灯泡，吊扇等)损坏时，就需要断开隔离开关，然后对其进行维修更换，更换后需要闭合隔离开关开观察设备是否恢复正常，但是，隔离开关在闭合瞬间，充电电流较大大，瞬间冲击电流过大容易导致断路器与用电设备损坏，而目前方法只是通过对移动电源进行预供电，来减少隔离开关在闭合瞬间产生的冲击电流，目前的方法并不能利用移动电源电流低的特点来对一些用电设备维修后进行检测，当设备在多次维修时，频繁的断开、闭合隔离开关仍会对用电设备以及断路器造成一定的损坏。
发明内容
本发明的目的在于提供设有预备供电源抵消瞬间冲击电流的室外隔离开关，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，提供了设有预备供电源抵消瞬间冲击电流的室外隔离开关，包括供电单元、隔离单元、备用单元和预充电单元，所述供电单元包括电源VCC，所述隔离单元包括刀闸QS1，所述备用单元包括蓄电池GB1，所述预充电单元包括预充电电路，所述预充电电路主继电器J1、预充电继电器JR1，预充电阻RS1和电容C1，其中：
所述电源VCC的输出端与刀闸QS1的输入端相连接，所述刀闸QS1的输出端与主继电器J1的输入端连接，所述主继电器J1的输出端与电容C1的输入端连接，所述刀闸QS1与主继电器J1之间与蓄电池GB1连接，所述刀闸QS1与主继电器J1之间还与预充电继电器JR1连接，所述预充电继电器JR1的输出端与预充电阻RS1的输入端串联，所述预充电阻RS1与主继电器J1的输出端连接。
作为本技术方案的进一步改进，所述蓄电池GB1的输出端连接有空气开关QF1，所述空气开关QF1的输出端与主继电器J1的输入端并联。
作为本技术方案的进一步改进，所述预充电阻RS1的输出端连接有电阻R3，所述电阻R3的输出端连接有蜂鸣器L1，所述蜂鸣器L1的输出端与电源VCC连接。
作为本技术方案的进一步改进，所述蓄电池GB1的输入端与刀闸QS1的输出端连接。
作为本技术方案的进一步改进，所述蓄电池GB1的输入端与刀闸QS1的输出端之间设置有控制电路，所述控制电路包括变压器T1、继电器K1，所述变压器T1的输出端连接有整流器ZL1，所述整流器ZL1的输出端与继电器K1的常闭触点K1-2连接，所述继电器K1的常闭触点K1-2连接有电位器BP1、电阻R1和电流表PA，所述整流器ZL1的输出端还连接有三极管VT1，所述三极管VT1的输出端连接有三极管VT2和三级管VT3，所述三级管VT3的负极与继电器K1的输出端连接，所述三级管VT3的输入端连接有电位器RP2，所述继电器K1的输入端与蓄电池GB1的输出端连接，所述蓄电池GB1的输入端与三极管VT3的输出端连接。
作为本技术方案的进一步改进，所述整流器ZL1的正极A点连接有指示灯LED1，所述电位器BP1的输出端连接有电阻R2，所述电阻R2的输出端连接有指示灯LED2。
作为本技术方案的进一步改进，所述蓄电池GB1与空气开关QF1之间设置有提醒电路，所述提醒电路包括计时器JS1，所述蓄电池GB1的一端连接与计时器JS1的输入端连接，所述计时器JS1的输出端连接有蜂鸣器L2，所述有蜂鸣器L2的负极接地。
作为本技术方案的进一步改进，所述蜂鸣器L2的负极连接有三极管VT4，所述三极管VT4的输出端连接有电阻R1。
作为本技术方案的进一步改进，所述蓄电池GB1连接有切换电路，所述切换电路包括整流二极管VD1至VD3，三极管VT6至VT10和运算放大器YS1，所述电源VCC与整流二极管VD1、整流二极管VD2、三极管VT9并联，所述整流二极管VD1的输出端连接有电阻R2，所述整流二极管VD1与电阻R2之间与整流二极管VD3连接，所述整流二极管VD2的输出端连接有电容C2，所述整流二极管VD3的输出端与三极管VT6连接，所述三极管VT6输出端与三极管VT7连接，所述三极管VT7的正极与三极管VT9连接，所述三极管VT9的输入端与三极管VT8连接，所述三极管VT8的输入端与三极管VT10连接，所述三极管VT8的负极与蓄电池GB1连接，所述三极管VT9的正极与运算放大器YS1的负极连接，所述运算放大器YS1的输出端与电源VCC连接。
作为本技术方案的进一步改进，所述运算放大器YS1的正极接地。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、该设有预备供电源抵消瞬间冲击电流的室外隔离开关中，通过设置的预充电继电器JR1，当刀闸QS1在闭合时，主继电器J1断开，预充电继电器JR1和预充电阻RS1构成的预充回路先接通，来对电容C1进行预充电，并通过蓄电池GB1电流低的特点来对用电设备进行通电检测，以便于防止刀闸QS1在闭合时，断路器和用电设备需要承受较大的电流，解决了目前的方法并不能利用移动电源电流低的特点来对一些用电设备维修后进行检测，当设备在多次维修时，频繁的断开、闭合隔离开关仍会对用电设备以及断路器造成一定的损坏的问题。
2、该设有预备供电源抵消瞬间冲击电流的室外隔离开关中，通过设置的控制电路，电源VCC通过变压器T1获得次级电压，经三极管整流器ZL1格式整流输出直流脉动电压，由正极A点经过继电器K1常闭触点K1-2、电阻R1、电流表PA、三极管VT1，通过蓄电池GB1、三极管VT2至负极B点对蓄电池GB1进行充电，当电池电压上升到一定程度时，三极管VT3饱和导通，继电器K1得电吸合，继电器K1的常闭触点K1-2断开，以便于停止对蓄电池GB1充电。
3、该设有预备供电源抵消瞬间冲击电流的室外隔离开关中，通过设置的切换电路，当电源VCC停止供电时，电容C2很快经电阻R2放电，使三极管VT6截止，而三极管VT7、三极管VT9导通，蓄电池GB1的电压经三极管VT6，对电源VCC进行供电，实现对蓄电池GB1与电源VCC之间的自动切换，以便于提高对蓄电池GB1的利用率。
附图说明
图1为本发明的整体模块框图；
图2为本发明的整体工作原理图；
图3为本发明的控制电路工作原理图；
图4为本发明的提醒电路工作原理图；
图5为本发明的切换电路工作原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
实施例1
请参阅图1-图5所示，提供了设有预备供电源抵消瞬间冲击电流的室外隔离开关，包括供电单元、隔离单元、备用单元和预充电单元，供电单元包括电源VCC，隔离单元包括刀闸QS1，备用单元包括蓄电池GB1，预充电单元包括预充电电路，预充电电路主继电器J1、预充电继电器JR1，预充电阻RS1和电容C1，其中：
电源VCC的输出端与刀闸QS1的输入端相连接，刀闸QS1的输出端与主继电器J1的输入端连接，主继电器J1的输出端与电容C1的输入端连接，刀闸QS1与主继电器J1之间与蓄电池GB1连接，刀闸QS1与主继电器J1之间还与预充电继电器JR1连接，预充电继电器JR1的输出端与预充电阻RS1的输入端串联，预充电阻RS1与主继电器J1的输出端连接，值得说明的是：
刀闸QS1用于将电源VCC与用电设备之间的电源切断；
蓄电池GB1用于对用电设备提供电力；
主继电器J1用于对电源VCC的状态进行自动控制，当电源VCC出现短路后，主继电器J1将电源VCC与用电设备之间断开；
预充电继电器JR1用于控制预充电阻RS1与电源VCC之间的连通状态；
预充电阻RS1用于对电源VCC进行限流，通过设置的预充电继电器JR1，当刀闸QS1在闭合时，主继电器J1断开，预充电继电器JR1和预充电阻RS1构成的预充回路先接通，来对电容C1进行预充电，并通过蓄电池GB1电流低的特点来对用电设备进行通电检测，以便于防止刀闸QS1在闭合时，断路器和用电设备需要承受较大的电流。
本实施例在具体使用时，当需要对设备进行更换时，将刀闸QS1拉开，此时电源VCC与用电设备之间处于断电状态，当设备更换完成后需要测试时，将蓄电池GB1连接在刀闸QS1与主继电器J1之间，此时蓄电池GB1对电源VCC进行供电，此时主继电器J1断开，预充电继电器JR1闭合，电便通过预充电继电器JR1和预充电阻RS1对电容C1进行充电，同时，电在经过预充电阻RS1时，预充电阻RS1对电流进行限制，使电容C1充电的电流降低，电容C1充满后，预充电继电器JR1断开，主继电器J1闭合，此时电容C1的电组值变大，因此主继电器J1在闭合时不会产生较大的电流，进而保护了断路器和用电设备的安全，同时蓄电池GB1的电流较低，可以对用电设备进行多次通电测试时减少对用电设备造成的损坏，当测试完成后，将蓄电池GB1脱离电源VCC，刀闸QS1闭合，此时电源VCC与电容C1之间的电压差距不大，由于电容C1的电组值变大，进而不会在刀闸QS1闭合后产生较大的冲击电流，实现对断路器和用电设备的保护。
此外，为了提高蓄电池GB1与电源VVC之间的断开与闭合效率,蓄电池GB1的输出端连接有空气开关QF1，空气开关QF1的输出端与主继电器J1的输入端连接，当需要蓄电池GB1与电源VVC之间的断开与闭合时，只需要闭合或断开空气开关QF1即可。
进一步的，为了实现在预充电时对人们进行提醒，预充电阻RS1的输出端连接有电阻R3，电阻R3的输出端连接有蜂鸣器L1，蜂鸣器L1的输出端与电源VCC连接，当预充电阻RS1通电时，电流通过电阻R3对蜂鸣器L1进行上电，蜂鸣器L1通电发出声音，进而提醒人们注意。
再进一步的，为了实现对蓄电池GB1的自动充电，蓄电池GB1的输入端与刀闸QS1的输出端连接，当刀闸QS1闭合时，电源VCC通电，此时电源VCC便会对蓄电池GB1进行供电，实现在不使用时对蓄电池GB1进行充电。
具体的，为了防止蓄电池GB1出现过冲的现象，蓄电池GB1的输入端与刀闸QS1的输出端之间设置有控制电路，控制电路包括变压器T1、继电器K1，变压器T1的输出端连接有整流器ZL1，整流器ZL1的输出端与继电器K1的常闭触点K1-2连接，继电器K1的常闭触点K1-2连接有电位器BP1、电阻R1和电流表PA，整流器ZL1的输出端还连接有三极管VT1，三极管VT1的输出端连接有三极管VT2和三级管VT3，三级管VT3的负极与继电器K1的输出端连接，三级管VT3的输入端连接有电位器RP2，继电器K1的输入端与蓄电池GB1的输出端连接，蓄电池GB1的输入端与三极管VT3的输出端连接，电源VCC通过变压器T1获得次级电压，经三极管整流器ZL1格式整流输出直流脉动电压，由正极A点经过继电器K1常闭触点K1-2、电阻R1、电流表PA、三极管VT1，通过蓄电池GB1、三极管VT2至负极B点对蓄电池GB1进行充电，调节电位器RP1的大小，即调节三极管VT1、三极管VT2的基极电位，从而调节三极管VT2的充电电流大小；由于蓄电池GB1端电压能反映其充电情况，当电池电压上升到一定程度时，三极管VT3饱和导通，继电器K1得电吸合，继电器K1的常闭触点K1-2断开，切断充电回路，停止对蓄电池GB1充电。
此外，为了实现对蓄电池GB1的充电状态查看，整流器ZL1的正极A点连接有指示灯LED1，电位器BP1的输出端连接有电阻R2，电阻R2的输出端连接有指示灯LED2，指示灯LED1为电源指示，指示灯LED2为充电指示，充电电流越大，LED2越亮，反之越暗，进而实现对蓄电池GB1的充电状态查看。
进一步的，为了防止因蓄电池对电源VCC供电导致的触电现象产生，蓄电池GB1与空气开关QF1之间设置有提醒电路，提醒电路包括计时器JS1，蓄电池GB1的一端连接与计时器JS1的输入端连接，计时器JS1的输出端连接有蜂鸣器L2，有蜂鸣器L2的负极接地，当空气开关QF1闭合后，计时器JS1通电开始倒计时，倒计时结束后导通蜂鸣器L2，使蜂鸣器L2工作，可防止在对设备进行多次测试后忘断开空气开关QF1的现象产生，以便于提醒人们的注意。
再进一步的，为了提高蜂鸣器L2运行的稳定性，蜂鸣器L2的负极连接有三极管VT4，三极管VT4的输出端连接有电阻R1，通过三极管来提高对蜂鸣器L2的音频，使蜂鸣器L2有足够的声音发出，不会产生断断续续的现象。
此外，为了提高对蓄电池的利用，蓄电池GB1连接有切换电路，切换电路包括整流二极管VD1至VD3，三极管VT6至VT10和运算放大器YS1，电源VCC与整流二极管VD1、整流二极管VD2、三极管VT9并联，整流二极管VD1的输出端连接有电阻R2，整流二极管VD1与电阻R2之间与整流二极管VD3连接，整流二极管VD2的输出端连接有电容C2，整流二极管VD3的输出端与三极管VT6连接，三极管VT6输出端与三极管VT7连接，三极管VT7的正极与三极管VT9连接，三极管VT9的输入端与三极管VT8连接，三极管VT8的输入端与三极管VT10连接，三极管VT8的负极与蓄电池GB1连接，三极管VT9的正极与运算放大器YS1的负极连接，运算放大器YS1的输出端与电源VCC连接，当电源VCC通电时，由整流二极管VD1、整流二极管VD2整流后的电压使三极管VT6至VT10导通，三极管VT9基极无偏流而截止，蓄电池GB1不能经三极管VT9放电，此时，负载由电源VCC供电；当电源VCC停止供电时，电容C2很快经电阻R2放电，使三极管VT6截止，而三极管VT7、三极管VT9导通，蓄电池GB1的电压经三极管VT6，对电源VCC进行供电，实现对蓄电池GB1与电源VCC之间的自动切换，以便于提高对蓄电池GB1的利用率。
除此之外，为了提高运算放大器YS1的稳定性，运算放大器YS1的正极接地，接地具有抗干扰的效果，可防止运算放大器YS1受到外界的干扰。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.设有预备供电源抵消瞬间冲击电流的室外隔离开关，其特征在于：包括供电单元、隔离单元、备用单元和预充电单元，所述供电单元包括电源VCC，所述隔离单元包括刀闸QS1，所述备用单元包括蓄电池GB1，所述预充电单元包括预充电电路，所述预充电电路主继电器J1、预充电继电器JR1，预充电阻RS1和电容C1，其中：
所述电源VCC的输出端与刀闸QS1的输入端相连接，所述刀闸QS1的输出端与主继电器J1的输入端连接，所述主继电器J1的输出端与电容C1的输入端连接，所述刀闸QS1与主继电器J1之间与蓄电池GB1连接，所述刀闸QS1与主继电器J1之间还与预充电继电器JR1连接，所述预充电继电器JR1的输出端与预充电阻RS1的输入端串联，所述预充电阻RS1与主继电器J1的输出端连接；
所述蓄电池GB1连接有切换电路，所述切换电路包括整流二极管VD1至VD3，三极管VT6至VT10和运算放大器YS1，所述电源VCC与整流二极管VD1、整流二极管VD2、三极管VT9并联，所述整流二极管VD1的输出端连接有电阻R2，所述整流二极管VD1与电阻R2之间与整流二极管VD3连接，所述整流二极管VD2的输出端连接有电容C2，所述整流二极管VD3的输出端与三极管VT6连接，所述三极管VT6输出端与三极管VT7连接，所述三极管VT7的正极与三极管VT9连接，所述三极管VT9的输入端与三极管VT8连接，所述三极管VT8的输入端与三极管VT10连接，所述三极管VT8的负极与蓄电池GB1连接，所述三极管VT9的正极与运算放大器YS1的负极连接，所述运算放大器YS1的输出端与电源VCC连接；
所述运算放大器YS1的正极接地。
2.根据权利要求1所述的设有预备供电源抵消瞬间冲击电流的室外隔离开关，其特征在于：所述蓄电池GB1的输出端连接有空气开关QF1，所述空气开关QF1的输出端与主继电器J1的输入端并联。
3.根据权利要求1所述的设有预备供电源抵消瞬间冲击电流的室外隔离开关，其特征在于：所述预充电阻RS1的输出端连接有电阻R3，所述电阻R3的输出端连接有蜂鸣器L1，所述蜂鸣器L1的输出端与电源VCC连接。
4.根据权利要求1所述的设有预备供电源抵消瞬间冲击电流的室外隔离开关，其特征在于：所述蓄电池GB1的输入端与刀闸QS1的输出端连接。
5.根据权利要求4所述的设有预备供电源抵消瞬间冲击电流的室外隔离开关，其特征在于：所述蓄电池GB1的输入端与刀闸QS1的输出端之间设置有控制电路，所述控制电路包括变压器T1、继电器K1，所述变压器T1的输出端连接有整流器ZL1，所述整流器ZL1的输出端与继电器K1的常闭触点K1-2连接，所述继电器K1的常闭触点K1-2连接有电位器BP1、电阻R1和电流表PA，所述整流器ZL1的输出端还连接有三极管VT1，所述三极管VT1的输出端连接有三极管VT2和三级管VT3，所述三级管VT3的负极与继电器K1的输出端连接，所述三级管VT3的输入端连接有电位器RP2，所述继电器K1的输入端与蓄电池GB1的输出端连接，所述蓄电池GB1的输入端与三极管VT3的输出端连接。
6.根据权利要求5所述的设有预备供电源抵消瞬间冲击电流的室外隔离开关，其特征在于：所述整流器ZL1的正极A点连接有指示灯LED1，所述电位器BP1的输出端连接有电阻R2，所述电阻R2的输出端连接有指示灯LED2。
7.根据权利要求1所述的设有预备供电源抵消瞬间冲击电流的室外隔离开关，其特征在于：所述蓄电池GB1与空气开关QF1之间设置有提醒电路，所述提醒电路包括计时器JS1，所述蓄电池GB1的一端连接与计时器JS1的输入端连接，所述计时器JS1的输出端连接有蜂鸣器L2，所述有蜂鸣器L2的负极接地。
8.根据权利要求7所述的设有预备供电源抵消瞬间冲击电流的室外隔离开关，其特征在于：所述蜂鸣器L2的负极连接有三极管VT4，所述三极管VT4的输出端连接有电阻R1。
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