CN1588248A

CN1588248A - 全自动五防控制系统

Info

Publication number: CN1588248A
Application number: CN 200410050448
Authority: CN
Inventors: 郭伟
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-09-14
Filing date: 2004-09-14
Publication date: 2005-03-02
Anticipated expiration: 2024-09-14
Also published as: CN100388139C

Abstract

本发明公开一种全自动五防控制系统，设有逻辑控制电路，与逻辑控制电路相接有后上门检测控制装置、后下门检测控制装置、手车检测控制装置、地线检测器及高压检测器。在不影响手车式开关柜正常功能、维护和检修的前提下，可及时检测手车柜的后上门、后下门、地线、手车及高压等状态，真正做到错误操作时迅速闭锁；正常操作时，自动解锁；解闭锁完全依据各检测装置检测的信号，不受人为因素的限制，运行稳定，准确无误，可真正达到五防要求，确保人身及设备安全。手车柜操作者无需携带任何工具，操作简单方便。

Description

全自动五防控制系统

技术领域：

本发明涉及一种可防止电力设备误操作的监控系统，尤其是一种适用于监控发电厂、大型工矿企业的工作电源手车柜、备用电源手车柜、变压器电源手车柜以及负载手车柜的全自动五防控制系统。

背景技术：

为了保证人身及财产安全，我国能源部曾明文规定，凡投入使用的开关柜必须有防止误操作的保安设施，应达到“五防”功能，即：防止误分、误合断路器；防止带负荷拉、合断路器；防止带电挂地线；防止带地线合断路器以及防止误入带电间隔。将上述五防功能应用于手车柜的具体体现为：防止带负荷推拉手车，防止带电挂接地线，防止带地线推手车及防止误入带电间隔。目前手车柜上所设置的防误装置基本上都是机械装置，存在着如下严重的“防误”缺陷，并不能满足能源部的“五防”要求。

1.手车柜母线室间隔门无闭锁装置，任何人随时都能打开；手车柜负荷侧间隔门是用螺钉连接的，也可以任意卸下，这样就有误入带电间隔的隐患。

2.有些手车柜负荷侧间隔门与接地刀之间互相闭锁，虽然可以起到防止误入后下带电间隔的作用，但是却存在着其他问题：由于闭锁的存在，后面负荷侧间隔门无法打开，这样在无论合接地刀还是设备绝缘测试均须先验电的先决条件下，就只能进入开关间隔内，手动打开绝缘挡板，露出触头后才能验电，同样存在着威胁人身安全的隐患。

3.双速电机或双电源电机的两个工作电源手车柜之间无连锁装置，解决不了一台开关在“工作”位置时，两个手车柜的负荷侧间隔门都不准打开的问题，严重存在误入带电间隔或带电挂地线的可能。

4.无法克服在远离手车柜的低压变压器本体挂有地线的情况下推入手车的误操作。

5.备用电源柜、变压器柜及PT柜之间无相互连接的或报警装置，当任一台手车柜在“工作”位置时，都有可能使其他手车柜的母线带电和连接地线，存在着误入带电间隔和带地线推入手车的可能。

6.由于任何一台手车柜与其他所有手车柜间均无任何联锁，检修母线挂接地线时，随时可能发生带地线推手车柜的误操作。

7.由于未设置在带负荷状态下限制手车推拉的装置，因此在带负荷的状态下，也可以随意推、拉手车，存在着带负荷推拉手车的隐患。

发明内容：

本发明的目的是为了解决现有技术所存在的无法全面防误的技术问题，提供一种可有效地保障人生安全、防止设备损坏、真正做到五防的全自动五防控制系统。

本发明的技术解决方案是：一种全自动五防控制系统，设有逻辑控制电路，与逻辑控制电路相接有后上门检测控制装置、后下门检测控制装置、手车检测控制装置、地线检测器及高压检测器。

与所述的逻辑控制电路还相接有前门检测控制电路。

所述的逻辑控制电路可以是由继电器或与非门等电器元件构成的逻辑运算执行电路也可以是计算机软件支持的单片机。

所述的后上门检测控制装置、后下门检测装置及手车检测控制装置均为设有电控锁及与电控锁连动的开关检测电路。

所述的电控锁为电磁锁SL325；所述的与电控锁连动的开关检测电路是设有光传感器IC325，与光传感器IC325相接有电阻R326，在光传感器IC325与电阻R326的两端相接有电容C326、C325，与电磁锁SL325相接有电阻R325及发光二极管LED325，与电磁锁SL325还相接有开锁开关K325。

所述的手车检测控制装置为设有手车控制锁及手车位置检测电路。

所述的手车位置检测电路为设有光传感器1及置于光传感器1中的活动销2，活动销2置于固定架3上，活动销2的前端固定连接有小车触动轮4，固定架3与小车触动轮4之间有弹簧5。手车位置检测电路也同样可以是能够感应出小车位置的机械微动开关、光敏三极管或成对的红外线发射接收管等。

所述的地线检测器为在地线压紧螺钉下设有由弹簧5支起的支架6，在支架6下设有光传感器7，这只是地线检测器最好的形式。也可以在地线压紧螺钉附近设置能够感应出是否安装地线的机械微动开关、光敏三极管或成对的红外线发射接收管等。

所述的高压检测电路可为任何能够检测母线带电的的电路，但是最好是设有高压感应线圈B1，与高压感应线圈B1相接有滤波、整流、稳压、驱动电路。

与所述的单片机还相接有显示电路及通讯电路等可扩展功能的电路，与通讯电路相接有防误操作分控制器，与防误操作分控制器相接有防误操作总控制器，便于分级及整体控制。

本发明是一种全自动五防控制系统，在手车柜上分别安装有与逻辑控制电路相接的后上门检测控制装置、后下门检测控制装置、手车检测控制装置、地线检测器及高压检测器，在不影响手车开关柜正常功能、维护和检修的前提下，可及时检测手车柜的后上门、后下门、地线、手车及高压等状态，真正做到错误操作时迅速闭锁；正常操作时，自动解锁；解闭锁完全依据各检测装置检测的信号，不受人为因素的限制，运行稳定，准确无误，可真正达到五防要求，确保人身及设备安全。手车柜操作者无需携带任何工具，操作简单方便。特别是采用了微机(单片机)技术，可设置通讯标准接口与设置在生产管理部、调度室的微机相连，使生产管理部、调度室的工作人员通过与微机相接的图像监控系统、对讲系统，LED(沙盘)系统，及时、准确地了解手车柜的运行和维修情况。

附图说明：

图1为本发明实施例1的原理框图。

图2为本发明实施例1的安装示意图。

图3为本发明实施例1逻辑控制电路的电路图。

图4为本发明实施例1后上门检测控制装置、后下门检测控制装置、手车检测控制装置及实施例2前门检测控制装置的原理框图。

图5为本发明实施例1后上门检测控制装置、后下门检测装置、前门检测控制装置及手车检测控制装置的电路图。

图6为本发明实施例1手车检测控制装置的结构示意图。

图7为本发明实施例1手车检测控制装置的电路原理图。

图8为本发明实施例1地线检测器的结构示意图。

图9为本发明实施例1地线检测器的电路原理图。

图10为本发明实施例1高压检测器的电路原理图。

图11为本发明实施例3的连接示意图。

具体实施方式：

下面将结合附图说明本发明的具体实施方式。

实施例1：

实施例1如图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10所示。设有如图1所示的逻辑控制电路，可以是由继电器或与非门等电器元件构成的逻辑运算执行电路也可以是计算机软件支持的单片机，与逻辑控制电路相接有后上门检测控制装置、后下门检测控制装置、手车检测控制装置、地线检测器及高压检测器。其安装方式如图2所示：将后上门检测控制装置B安装在手车柜的后上门上，高压检测器F、地线检测器D安装在手车柜内，后下门检测控制装置C安装在手车柜的后下门上，手车检测控制装置E及单片机A安装在手车柜的侧面。

本发明实施例1的逻辑控制电路为单片机，其具体电路如图3所示：单片机IC1选用飞利浦公司的P89LPC935八位单片机，也可以是Atmel、NEC、Hitachi、Motorola、Microchip、Toshiba等公司的单片机。与单片机IC的P0.0～P0.7、P2.4～P2.7端口相接有电容C100～C106及485通讯接口集成电路IC2(SP485)，电容C100～C106的另一端为后上门检测控制装置、后下门检测控制装置、前门检测控制装置、地线检测器、高压检测器的检测信号输入端INA～ING及接地端GND。与485通讯接口集成电路IC2相接有电阻R101、R102、电容C100。与单片机IC的输出接口P1.0～P1.7、P2.0～P2.3相接有非门电路IC3A～IC3E，非门电路IC3A～IC3E的输出端通过电阻R103～R107与光电耦合器IC4～IC8相接，光电耦合器IC4～IC8的输出与非门电路IC9A～IC9E相接，非门电路IC9A～IC9E的输出端与继电器J1～J5相接，与继电器J1～J5的电接点分别相接有电阻R201、R202，发光二极管LED1、LED2；电阻R203、R204，发光二极管LED3、LED4；电阻R205、R206，发光二极管LED5、LED6；电阻R207、R208，发光二极管LED7、LED8；电阻R209、R210，发光二极管LED9、LED10，并为手车柜后上门、后下门、前门、手车检测控制装置提供控制电压和电流，其接点为OUTA～OUTE。在电源Vcc与单片机IC1的输入端之间相接有电容C107～C110，电阻RR108，电源Vcc与光电耦合器IC4～IC8输入端之间相接有电容C111～C116。电源Vcc1与地之间相接有电容C201～C204，电源Vcc1与非门电路IC9A～IC9E之间相接有电阻RR210，同时电源Vcc1为继电器J1～J5提供工作电源，与单片机IC1相接有拨码开关SW1。

如图4所示：所述的后上门检测控制装置、后下门检测装置及手车检测控制装置均为设有电控锁及与电控锁连动的开关检测电路，开关检测电路与单片机相接，单片机的输出控制电控锁。

电控锁也可以是由电机驱动的锁，也可以是电磁锁；开关检测电路可以是与锁舌相连动的微动开关，或者是能够感应锁舌动作的光敏三极管、成对的红外线发射接收管等等，总之，应能及时感应出电控锁锁舌的开、关状态。

本发明实施例1中的后上门检测控制装置如图5所示：电控锁为电磁锁SL325；所述的与电控锁连动的开关检测电路是设有光传感器IC325，与光传感器IC325相接有电阻R326，在光传感器IC325与电阻R326的两端相接有电容C326、C325，与电磁锁SL325相接有电阻R325及发光二极管LED325，与电磁锁SL325还相接有开锁开关K325。图5中所示的INB、OUTB与单片机IC1相接。

手车检测控制装置为设有手车控制锁及手车位置检测电路，手车控制锁就是能够阻挡手车推拉的挡块，可以是由电机驱动的锁，也可以是电磁锁。本实施例1的手车检测控制装置的结构如图6所示，其手车控制锁为电磁锁10，手车位置检测电路为设有光传感器1及置于光传感器1中的活动销2，活动销2置于固定架3上，活动销2的前端固定连接有小车触动轮4，固定架3与小车触动轮4之间有弹簧5。手车位置检测电路也同样可以足能够感应出小车位置的机械微动开关、光敏三极管或成对的红外线发射接收管等。

手车检测控制装置的具体电路如图7所示：设有电磁锁10(SL310)，与电磁锁SL310并联有二极管D310，与光传感器(IC310)相接有电阻R310、R311及电容C310、C311，其连接点INA、OUTA与单片机IC1相接。

地线检测器的结构如图8所示：所述的地线检测器为在地线压紧螺钉6下设有由弹簧7支起的支架8，在支架8下设有光传感器9。这只是地线检测器最好的形式。也可以在地线压紧螺钉附近设置能够感应出是否安装地线的机械微动开关、光敏三极管或成对的红外线发射接收管等。同时也可以在地线压紧螺钉附近安装多个能够感应出是否安装地线的的感应装置11，即双保险地线检测器。

本实施例1的地线检测器是一种双保险的地线检测器，其电路原理如图9所示：设有两个光传感器IC315、IC316，与光传感器IC316相接有电阻R315、R316，与光传感器IC315相接有电阻R318，，同时还接有电容C315、C316、相串联的发光二极管LED315与电阻R319，其连接点INE、INF与单片机IC1相接。

高压检测电路可为任何能够检测母线带电的电路。本实施例1高压检测器的电路原理如图10所示：设有高压感应线圈B1，与高压感应线圈B1相接有

由二极管D331、电容C331、C332、电阻R331、R332、稳压管D332、三极管Q330构成的滤波、整流、稳压、驱动电路，其接点ING与单片机IC1相接。

实施例2：

其他如实施例1，只是在具有前门的手车柜的前门上设置与逻辑控制电路还相接的前门检测控制电路。前门检测控制电路的原理框图与电路图如图4、5所示，即与后上门检测控制装置、后下门检测装置相同。

实施例3：

如图11所示：其他与实施例1或实施例2，只是与所述的单片机IC1还相接有显示电路及与485通讯接口相接有防误操作分控制器，与防误操作分控制器相接有防误操作总控制器，便于分级及整体控制。与防误操作分控制器相接有LED显示系统、摄像机对讲机等。与防误操作总控制器相接有摄像机监控系统、对讲系统及LED(沙盘)显示器。

工作原理：

逻辑控制电路A在接收到所有的工作电源手车柜、备用电源手车柜、变压器电源手车柜以及负载手车柜后上门检测控制装置、后下门检测控制装置、前门检测控制装置、手车检测控制装置、高压检测器、地线检测器的状态信号后，进行逻辑分析处理，向后上门检测控制装置B、后下门检测控制装置C、手车检测控制装置E发出指令，使其闭锁或解锁，手车柜达到“五防”要求。同时可向防误操作分控制器、防误操作总控制器发出相应的检测控制信息，便于分级及整体控制。

1.后上门检测控制装置的工作状态

当工作电源手车柜、备用电源手车柜、变压器电源手车柜有一台在工作位置时，手车检测控制装置E检测到该信号，将信号送至逻辑控制电路A，逻辑控制电路A向后上门检测控制装置发出指令，控制电磁锁动作，将后上门锁住(闭锁)；如果其中有一台手车柜的后上门处于开启状态，与电控锁连动的开关检测电路将检测到门处于开启状态的信号并传送至逻辑控制电路A，逻辑控制电路A则向手车检测控制电路E发出指令，控制其电磁锁工作，挡住手车无法推入到工作位置；可有效地防止误入后上门带电间隔。

2.后下门检测控制装置的工作状态

当工作电源手车柜、备用电源手车柜、变压器电源手车柜有一台在工作位置时，手车检测控制装置E检测到该信号，或者高压检测器F检测到高压信号时，将信号送至逻辑控制电路A，逻辑控制电路A向后下门检测控制装置发出指令，控制电磁锁动作，将后下门锁住(闭锁)，防止误入后下门带电间隔及带电挂接地线；其中有一台手车柜的后下门处于开启状态，与电控锁连动的开关检测电路将检测到门处于开启状态的信号并传送至逻辑控制电路A，逻辑控制电路A则向手车检测控制电路E发出指令，控制其电磁锁工作，挡住手车，使其无法推入到工作位置，可有效地防止误入后下门带电间隔。

3.手车检测控制装置的工作状态

a.如前所述，手车柜的后上门、后下门处于开启状态时，手车检测控制装置中的电磁锁动作，挡住手车无法推入到工作位置，可有效地防止误入后上、下门带电间隔及带电挂接地线；

b.只要地线检测器检测到信号并送至逻辑控制电路A，逻辑控制电路A向手车检测控制装置发出指令，控制电磁锁动作，挡住手车，使其无法推入到工作位置，可防止带地线推手车；

c.手车在工作位置时，手车位置检测电路将检测到此信号，送至逻辑控制电路A，逻辑控制电路A向手车检测控制装置发出指令，控制电磁锁动作，挡住手车，使其无法推、拉，防止带负荷推拉手车。

Claims

1.一种全自动五防控制系统，其特征在于：设有逻辑控制电路，与逻辑控制电路相接有后上门检测控制装置、后下门检测控制装置、手车检测控制装置、地线检测器及高压检测器。

2.根据权利要求1所述的全自动五防控制系统，其特征在于：与逻辑控制电路还相接有前门检测控制电路。

3.根据权利要求1或2所述的全自动五防控制系统，其特征在于：所述的逻辑控制电路为单片机。

4.根据权利要求3所述的全自动五防控制系统，其特征在于：所述的后上门检测控制装置、后下门检测装置及手车检测控制装置均为设有电控锁及与电控锁连动的开关检测电路。

5.根据权利要求4所述的全自动五防控制系统，其特征在于：所述的电控锁为电磁锁SL325；所述的与电控锁连动的开关检测电路是设有光传感器IC325，与光传感器IC325相接有电阻R326，在光传感器IC325与电阻R326的两端相接有电容C326、C325，与电磁锁SL325相接有电阻R325及发光二极管LED325，与电磁锁SL325还相接有开锁开关K325。

6.根据权利要求3所述的全自动五防控制系统，其特征在于：所述的手车检测控制装置为设有手车控制锁及手车位置检测电路。

7.根据权利要求6所述的全自动五防控制系统，其特征在于：所述的手车位置检测电路为设有光传感器(1)及置于光传感器(1)中的活动销(2)，活动销(2)置于固定架(3)上，活动销(2)的前端固定连接有小车触动轮(4)，固定架(3)与小车触动轮(4)之间有弹簧(5)。

8.根据权利要求3所述的全自动五防控制系统，其特征在于：所述的地线检测器为在地线压紧螺钉(6)下设有由弹簧(7)支起的支架(8)，在支架(8)下设有光传感器(9)。

9.根据权利要求3所述的全自动五防控制系统，其特征在于：所述的高压检测电路为设有高压感应线圈B1，与高压感应线圈B1相接有滤波、整流、稳压、驱动电路。

10.根据权利要求3所述的全自动五防控制系统，其特征在于：与所述的单片机相接有显示电路及通讯电路，与通讯电路相接有防误操作分控制器，与防误操作分控制器相接有防误操作总控制器。