CN203708542U - 风机安全应急照明系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风机安全应急照明系统，包括：电源模块、蓄电池、照明回路、断路器、变压器和照明回路控制开关。从电网输入的电源经过断路器送入变压器后输出风机自用电，再经过电源模块转换成安全电压，并输出至照明回路。照明回路控制开关连接在变压器与电源模块之间。当工作人员进入或离开风机时，通过闭合或断开照明回路控制开关实现风机内照明回路的开关。蓄电池连接在变压器与照明回路之间，变压器的输出端对蓄电池进行持续充电，当风机供电照明回路出现故障，蓄电池持续充电，并为照明回路提供电源。本实用新型避免了工作人员在塔筒维修照明系统时，发生触电等安全隐患，同时在供电系统或电网出现断电故障时，仍然可以实现应急照明。

Description

风机安全应急照明系统

技术领域

本实用新型涉及风力发电领域，尤其是涉及一种应用于风力发电机组塔筒和机舱的安全应急照明系统。

背景技术

风机机舱与塔筒均属于密闭环境，当风机内部照明系统供电设备出现故障的情况下，风机机舱和塔筒内将失去照明。若在此时，维修人员正在风机机舱内部进行故障维修，在不存在照明的状况下，要将风机设备操作至安全待机状态并安全撤离风机，实施的困难将非常之大，同时还存在着诸多的安全隐患。此外，由于每节塔筒的高度大多在二十米以上，照明系统的灯具大多数安装在塔筒的中部，而照明灯管及内部器件又属于易耗品，因此维修人员经常要爬上距离安全平台数十米的高空更换照明灯管及内部器件，而风电行业的照明系统大多采用230V的交流电源，在高空更换照明灯管时，若发生人为触电的情况，后果将不堪设想。

目前，风机照明系统主要有以下几种：

第一种为风机早期的照明系统采用普通照明系统，这种普通的照明系统一般都不具备应急照明功能。第二种为近期的一些采用带应急功能照明灯具的风机。这种照明系统因为应急照明灯具无法检测出是正常关闭照明电源，还是电网或供电系统故障断电，因此存在当工作人员离开风机，关闭照明电源后，照明灯具应急功能启动，直至耗完蓄电池内的电源。而当工作人员下次进入风机，打开照明电源时，蓄电池开始充电，若工作人员刚刚登上风机就发生供电电源或电网断电的情况，因为此时电池内刚充少量的电，应急时间可能无法保证工作人员安全到达风机底部平台。同时，由于蓄电池经常处于充放电过程，造成蓄电池极容易损坏（一般寿命不超过一年）。由于每个灯具均带有一个蓄电池，意味着每个风机的十几个蓄电池会在不同时期发生故障，加之照明灯具安装在塔筒高处，因此不但维修频率高，维修工作量和难度都非常大。大多数的风机工作人员并无维修灯具的能力，因此需要返厂维修，给风机维护带来极大的难度和成本损失。此外，由于蓄电池安装在照明灯具内，受照明灯具外形限制，对蓄电池的体积重量及性能有严格的要求，因此应急照明灯具的成本非常高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种风机安全应急照明系统，解决维修人员在塔筒高处维修照明系统时，发生触电等安全隐患的技术问题，同时在照明供电系统或电网出现断电故障时，照明系统仍然可以不间断工作一定时间，从而实现应急照明的目的。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型具体提供了一种风机安全应急照明系统的技术实现方案，一种风机安全应急照明系统，包括：电源模块、蓄电池、照明回路、断路器、变压器和照明回路控制开关。从电网输入的电源经过所述断路器送入所述变压器后输出风机自用电至照明供电回路，再经过所述电源模块转换成安全电压，并输出至所述照明回路。所述照明回路控制开关连接在所述变压器与所述电源模块之间，当工作人员进入或离开风机时，通过闭合或断开所述照明回路控制开关实现风机内所述照明回路的开关。所述蓄电池连接在所述变压器与所述照明回路之间，所述变压器的输出端对所述蓄电池进行持续充电，当所述风机的照明供电回路出现故障时，所述蓄电池持续充电，并为所述照明回路提供电源。

优选的，安全应急照明系统还包括照明回路断路器，所述照明回路断路器连接在所述蓄电池与所述照明回路之间，所述照明回路断路器在所述工作人员攀爬风机之前闭合，在所述工作人员离开风机前断开，避免在断开所述断路器或工作人员未进入风机时出现断电的情况下，所述照明回路将所述蓄电池中的电源消耗殆尽。

优选的，所述照明回路控制开关和所述照明回路断路器同时闭合或关断，当所述照明回路发生短路故障时，所述照明回路断路器跳闸，保护所述蓄电池，防止所述蓄电池爆炸。

优选的，所述安全应急照明系统还包括接触器，所述接触器包括常闭触点和控制线圈，由所述接触器的常闭触点与所述照明回路断路器组成的串联电路连接在所述蓄电池与所述照明回路之间，所述接触器的控制线圈连接在所述照明回路控制开关与所述变压器的输出端之间。当风机在正常的情况下，所述照明供电回路出现断电时，所述接触器的控制线圈断电，所述接触器的常闭触点闭合，所述蓄电池向所述照明回路提供持续的电源。

优选的，所述安全应急照明系统还包括二极管，所述二极管连接在所述电源模块的输出端与所述照明回路、以及所述蓄电池之间，所述二极管用于在所述蓄电池向所述照明回路提供电源时，防止向所述电源模块逆向供电。

优选的，从电网输入690V交流电源经过所述断路器送入所述变压器后，产生400V和230V的交流电源作为风机自用电，同时230V的交流电源经过所述电源模块转换成24V 直流电源。所述蓄电池由230V的交流电源进行持续充电。

优选的，所述蓄电池安装在风机塔基供电柜的内部。

通过实施上述本实用新型提供的风机安全应急照明系统，具有如下技术效果：

（1）本实用新型采用可检测电网电压的应急启动功能，能够有效避免在每次正常关闭照明系统时，应急功能启动，将蓄电池内的电量消耗殆尽，确保在电网或供电系统出现突发故障的情况下，应急功能启动，且蓄电池内的电能在正常状态下处于满充状态，可保证持续供电一段时间，确保在工作人员完成设备的安全待机或复位操作后安全的撤离；

（2）本实用新型的照明回路采用24V安全电源，有效避免了工作人员在更换灯具或维修时发生触电等安全隐患；

（3）本实用新型的照明回路采用一个蓄电池集中提供风机应急照明电源，大大减少了故障源的数量，解决现有技术中蓄电池经常损坏，需要不时维修和更换的技术问题；

（4）本实用新型中的蓄电池设置在风机塔基供电柜的内部，维修和更换均更加方便，工作人员不需要爬上塔筒高处去更换灯具，提高了维修效率、降低了安全隐患，也不需要将灯具返厂维修或做报废处理，大大节约了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型风机安全应急照明系统一种具体实施方式的电路结构原理图；

图中：1-电源模块，2-蓄电池，3-照明回路，Q1-断路器，T1-变压器，K1-照明回路控制开关，KM1-接触器，D1-二极管，K2-照明回路断路器。

具体实施方式

为了引用和清楚起见，将下文中使用的技术名词、简写或缩写记载如下：

UPS：Uninterruptible Power System，不间断电源系统的简称。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如附图1所示，给出了本实用新型风机安全应急照明系统的具体实施例，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

如附图1所示，一种风机安全应急照明系统的具体实施例，包括：电源模块1、蓄电池2、照明回路3、断路器Q1、变压器T1和照明回路控制开关K1。从电网输入的电源经过断路器Q1送入变压器T1后输出风机自用电至照明供电回路（L3、N），再经过电源模块1转换成安全电压，并输出至照明回路3。照明回路控制开关K1连接在变压器T1与电源模块1之间，当工作人员进入或离开风机时，通过闭合或断开照明回路控制开关K1实现风机内照明回路3的开关。蓄电池2连接在变压器T1与照明回路3之间，变压器T1的交流输出端（L2、N）对蓄电池2进行持续充电，当风机的照明供电回路（L3、N）出现故障时，蓄电池2持续充电，并为照明回路3提供电源。变压器T1的输出端包括输出端接地线PE、输出端零线N、输出端火线L1、L2和L3。照明回路3包括照明装置Light1、Light2、……、LightN和LightN+1。

安全应急照明系统还进一步包括照明回路断路器K2，照明回路断路器K2连接在蓄电池2与照明回路3之间，照明回路断路器K2在工作人员攀爬风机之前闭合，在工作人员离开风机前断开，避免在断开断路器Q1或工作人员未进入风机时出现断电的情况下，蓄电池2的内部电源被消耗。作为本实用新型一种较佳的具体实施例，在通常状态下，照明回路控制开关K1和照明回路断路器K2同时闭合或关断，当照明回路3发生短路故障时，照明回路断路器K2跳闸，保护蓄电池2，防止蓄电池2爆炸。

安全应急照明系统还进一步包括接触器KM1，接触器KM1包括常闭触点和控制线圈，由接触器KM1的常闭触点与照明回路断路器K2组成的串联电路连接在蓄电池2与照明回路3之间，接触器KM1的控制线圈连接在照明回路控制开关K1与变压器T1的输出端（L3、N）之间。当风机在正常的情况下，照明供电回路（L3、N）出现故障断电时，接触器KM1的控制线圈断电，接触器KM1的常闭触点闭合，蓄电池2向照明回路3提供持续的电源。

作为本实用新型一种较佳的具体实施例，安全应急照明系统还包括二极管D1，二极管D1连接在电源模块1的输出端与照明回路3、以及蓄电池2之间。二极管D1用于在蓄电池2向照明回路3提供电源时，防止向电源模块1逆向供电。

作为本实用新型一种较佳的具体实施例，蓄电池2安装在风机塔基供电柜的内部，工作人员可以在地面进行维修操作。作为本实用新型一种典型的实施例，风机塔基供电柜从电网输入690V交流电源经过断路器Q1送入690V/400V变压器T1后，产生400V和230V的交流电源作为风机自用电，同时230V的交流电源经过电源模块1转换成24V 直流电源。蓄电池2由230V的交流电源进行持续充电。

本实用新型具体实施例描述的风机安全应急照明系统针对风机的特殊照明环境要求，采用24V的安全电压，避免人员在塔筒高处维修照明系统时，发生触电等安全隐患。同时，该照明系统采用在风机塔基供电柜安装蓄电池2作为不间断供电电源，在照明供电系统或电网出现断电故障时，照明回路3仍然可以由蓄电池2供电不间断工作60min以上，从而达到应急照明的效果。同时，照明回路3由一个蓄电池2集中进行供电，避免了每个灯具配备一个蓄电池，多个蓄电池即意味着多个故障源。此外，蓄电池2放置在风机塔基供电柜中，不但便于维护，而且大大节约成本。同时，系统增加了当工作人员自行关断电网电源或在工作人员并未进入风机内而发生电网断电的情况下，避免启动蓄电池供电，将蓄电池内的电能消耗殆尽的情况发生，还具有特殊工况下，蓄电池防放电功能及蓄电池照明回路短路保护功能。

一种利用上述风机安全应急照明实现风机安全应急照明的方法，包括以下步骤：

从电网输入的电源经过断路器Q1送入变压器T1后输出风机自用电至照明供电回路，再经过电源模块1转换成安全电压，并输出至照明回路3；

变压器T1的输出端对蓄电池2进行持续充电，当风机的照明供电回路（L3、N）出现故障断电时，蓄电池2持续充电，并为照明回路3提供持续电源；当风机电网系统或断路器Q1等出现故障断电时，蓄电池2仍可为照明回路3提供一段时间的照明电源；

当工作人员进入或离开风机时，通过闭合或断开照明回路控制开关K1实现风机内照明回路3的开关。

作为本实用新型一种较佳的具体实施例，当风机在正常的情况下，照明供电回路出现故障断电时，接触器KM1的控制线圈断电，接触器KM1的常闭触点闭合，蓄电池2向照明回路3提供持续的电源；当照明回路3发生短路故障时，照明回路断路器K2断开，保护蓄电池2，防止蓄电池2爆炸。

作为本实用新型一种较佳的具体实施例，照明回路断路器K2在工作人员攀爬风机之前闭合，在工作人员离开风机前断开，避免在断开断路器Q1或工作人员未进入风机时出现断电的情况下，蓄电池2的内部电源被消耗殆尽，确保在任何时候，出现断路器Q1及照明供电系统或电网故障断电的情况下，蓄电池2可长时间对照明回路3进行供电。

本实用新型采用可检测电网电压的应急启动功能，能够有效避免在每次正常关闭照明系统时，应急功能启动，将蓄电池内的电量消耗殆尽，确保在电网或供电系统出现突发故障的情况下，应急功能启动，且蓄电池内的电能在正常状态下处于满充状态，可保证持续供电一段时间，确保在工作人员完成设备的安全待机或复位操作后安全的撤离。照明回路3采用24V安全电源，有效避免了工作人员在更换灯具或维修时发生触电等安全隐患。照明回路3采用一个蓄电池2集中提供风机应急照明电源，大大减少了故障源的数量，解决现有技术中蓄电池经常损坏，需要不时维修和更换的技术问题。蓄电池2设置在风机塔基供电柜的内部，维修和更换均更加方便，工作人员不需要爬上塔筒高处去更换灯具，提高了维修效率、降低了安全隐患，也不需要将灯具返厂维修或做报废处理，大大节约了成本。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种风机安全应急照明系统，其特征在于，包括：电源模块（1）、蓄电池（2）、照明回路（3）、断路器（Q1）、变压器（T1）和照明回路控制开关（K1），从电网输入的电源经过所述断路器（Q1）送入所述变压器（T1）后输出风机自用电至照明供电回路，再经过所述电源模块（1）转换成安全电压，并输出至所述照明回路（3）；所述照明回路控制开关（K1）连接在所述变压器（T1）与所述电源模块（1）之间，通过闭合或断开所述照明回路控制开关（K1）实现风机内所述照明回路（3）的开关；所述蓄电池（2）连接在所述变压器（T1）与所述照明回路（3）之间，所述变压器（T1）的输出端对所述蓄电池（2）进行持续充电，当所述风机的照明供电回路出现故障时，所述蓄电池（2）持续充电，并为所述照明回路（3）提供电源。

2.根据权利要求1所述的一种风机安全应急照明系统，其特征在于：所述安全应急照明系统还包括照明回路断路器（K2），所述照明回路断路器（K2）连接在所述蓄电池（2）与所述照明回路（3）之间。

3.根据权利要求2所述的一种风机安全应急照明系统，其特征在于：所述安全应急照明系统还包括接触器（KM1），所述接触器（KM1）包括常闭触点和控制线圈，由所述接触器（KM1）的常闭触点与所述照明回路断路器（K2）组成的串联电路连接在所述蓄电池（2）与所述照明回路（3）之间，所述接触器（KM1）的控制线圈连接在所述照明回路控制开关（K1）与所述变压器（T1）的输出端之间；当风机在正常的情况下，所述照明供电回路出现断电时，所述接触器（KM1）的控制线圈断电，所述接触器（KM1）的常闭触点闭合，所述蓄电池（2）向所述照明回路（3）提供持续的电源。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的一种风机安全应急照明系统，其特征在于：所述安全应急照明系统还包括二极管（D1），所述二极管（D1）连接在所述电源模块（1）的输出端与所述照明回路（3）、以及所述蓄电池（2）之间，所述二极管（D1）用于在所述蓄电池（2）向所述照明回路（3）提供电源时，防止向所述电源模块（1）逆向供电。

5.根据权利要求4所述的一种风机安全应急照明系统，其特征在于：从电网输入690V交流电源经过所述断路器（Q1）送入所述变压器（T1）后，产生400V和230V的交流电源作为风机自用电，同时230V的交流电源经过所述电源模块（1）转换成24V 直流电源；所述蓄电池（2）由230V的交流电源进行持续充电。

6.根据权利要求1、2、3、5中任一权利要求所述的一种风机安全应急照明系统，其特征在于：所述蓄电池（2）安装在风机塔基供电柜的内部。