CN204118566U - 一种带漏电警报的断路器柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带漏电警报的断路器柜，包括柜体和封闭门，所述柜体上设置有用于检测柜体漏电并警报的检测装置，所述检测装置包括检测单元、比较单元、驱动单元和警报单元，所述警报单元设置在封闭门朝向外界的一面上。本实用新型通过设置检测单元以对柜体表面的进行漏电检测，通过设置比较单元以比较漏电电压和基准电压，通过设置驱动单元以驱动警报单元，通过警报单元给工作人员予以警示，本实用新型解决了传统带漏电警报断路器柜但凡柜体漏电就警报的问题。

Description

一种带漏电警报的断路器柜

技术领域

本实用新型涉及一种断路器柜，尤其是一种带漏电警报的断路器柜。

背景技术

开关柜是一种电气设备，开关柜外线先进入柜内主控开关，然后进入分控开关，各分路按其需要设置。如仪表，自控，电动机磁力开关，各种交流接触器等，有的还设高压室与低压室开关柜，设有高压母线，如发电厂等，有的还设有为保主要设备的低周减载。

开关柜的主要作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中，进行开合、控制和保护用电设备。开关柜内的部件主要有断路器、隔离开关、负荷开关、操作机构、互感器以及各种保护装置等组成。开关柜的种类很多，包括进线柜、出线柜、计量柜、补偿柜（电容柜）、转角柜、母线柜和断路器柜。

现有公告号为CN103616606A的专利公开了一种JP柜漏电报警器，包括壳体，其特征在于：所述壳体内设有电路板，所述电路板包括芯片HEF4011BT、电阻R1-R9、电容C1-C2、二极管D1、发光二极管D2、三极管VT1-VT2、蜂鸣器H、外部电源E、检测线；电阻R9一端与测试线连接，另一端与二极管D1的串联后接外部电源正极；芯片HEF4011BT的13、14脚相接后与芯片HEF4011BT的11脚连接，芯片HEF4011BT的6、12脚相接后通过电阻R5与外部电源负极连接，电阻R6与电阻R7串联再与电容C2并联，芯片HEF4011BT的9、10脚相连后接电阻R6与电容C2的结点；芯片HEF4011BT第8脚的第一路接外部电源的负极，第二路接电阻R7与电容C2的结点；芯片HEF4011BT的2、3脚相连后依次经电阻R1和电阻R2与芯片HEF4011BT的7脚连接；芯片HEF4011BT的1脚第一路与蜂鸣器H的一端连接，第二路依次经发光二极管D2、电阻R3接三极管VT1的集电极，蜂鸣器H的另一端与三极管VT1的集电极连接；三极管VT1的基极经电阻R4分为两路，第一路与芯片HEF4011BT的4脚相接，第二路依次经电容C1、电阻R1与芯片HEF4011BT的2脚连接；三极管VT1的发射极与外部电源负极相接；电阻R2的一端接电容C1与电阻R1的结点，另一端接芯片HEF4011BT的7脚；三极管VT2的集电极接电阻R6与电阻R7的结点，三极管VT2的基极经电阻R8与检测线相接，三极管VT2的发射极接电阻R9与二极管D1的结点，发光二极管D2的负极接三极管VT2的发射极。

上述的JP柜漏电报警器同样适用于断路器柜，对断路器柜进行漏电警报，但是，开关柜的漏电是非常普遍的现象，如果地线接得不规范，或者出现少接一根地线，那么柜体上就会有漏电，但是该电压比较小，一般只有几伏或十几伏，而人体的安全电压是36伏，因此该电压不会对人体产生危害，但是漏电报警器却无法辨别该电压安全与否，而一直处于警报状态，因此这是没有必要的。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种带漏电警报的断路器柜，包括柜体和封闭门，所述柜体上设置有用于检测柜体漏电并报警的检测装置，所述检测装置包括检测单元、比较单元、驱动单元和警报单元，所述柜体上设置有用于检测漏电电压并产生检测信号的检测单元，所述检测单元耦接有用于接收检测信号并产生比较信号的比较单元，所述比较单元耦接有用于接收比较信号并产生驱动信号的驱动单元，所述驱动单元耦接有响应于驱动信号并产生警报的警报单元，所述警报单元设置在封闭门朝向外界的一面上。

在图2所示的警报电路原理图中，包括检测单元、比较单元、驱动单元和警报单元，所述检测单元耦接于断路器柜的柜体表面以检测漏电电压信号并输出检测信号，所述比较单元耦接于检测单元以接收检测信号，通过与基准电压比较并输出比较信号，所述驱动单元耦接于比较单元以接收比较信号并输出驱动信号，所述警报单元耦接于驱动单元以响应驱动信号并产生警报予以警示。

在图3所示的检测单元电路原理图中，所述检测单元包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻一端耦接于柜体表面，另一端耦接于第二电阻，所述第二电阻一端耦接于第一电阻，另一端接地，所述第一电阻与第二电阻之间耦接于比较单元。

在图4所示的比较单元电路原理图中，所述比较单元包括第三电阻、调压器和比较器，所述第三电阻一端耦接于第一电阻和第二电阻之间，另一端耦接于比较器的正向输入端，所述调压器的其正供电端耦接于外部电源，负供电端接地，输出端耦接于比较器的反向输入端。所述比较器的其正向输入端耦接于第三电阻，反相输入端耦接于调压器的输出端，正供电端耦接于外部电源，负供电端接地，输出端耦接于驱动单元。

在图7所示的调压器电路原理图中，所述调压器包括第四电阻和第五电阻，所述第四电阻一端耦接于外部电源，另一端耦接于第五电阻，所述第五电阻一端耦接于第四电阻，另一端接地，所述第四电阻和第五电阻之间为调压器的输出端，耦接于比较器的反向输入端。

在图5所示的驱动单元电路原理图中，所述驱动单元包括第六电阻、第七电阻、接触器线圈和NPN三极管，所述第六电阻一端耦接于比较器的输出端，另一端接地，第七电阻一端耦接于第六电阻和比较器输出端之间，另一端耦接于NPN三极管的基极，所述NPN三极管的其基极耦接于第七电阻，发射极接地，集电极耦接于接触器线圈，所述接触器线圈一端耦接于外部电源，另一端耦接于NPN三极管的集电极。

在图6所示的警报单元电路原理图中，所述警报单元包括接触器辅助开关、警报灯和蜂鸣器，所述接触器辅助开关一端耦接于外部电源，另一端耦接于警报灯，所述警报灯一端耦接于接触器辅助开关，另一端接地，所述蜂鸣器一端耦接于接触器辅助开关，另一端接地。

本实用新型通过第一电阻和第二电阻对柜体表面的漏电电压进行检测并输出检测电压，通过调压器调制基准电压，通过比较器比较检测电压和基准电压并输出比较电压，通过NPN三极管的导通以驱动接触器线圈并控制警报灯和蜂鸣器工作，解决了但凡柜体漏电就警报的问题。

附图说明

图1为带漏电警报断路器柜的外观图；

图2为警报电路原理图；

图3为检测单元的电路原理图；

图4为比较单元的电路原理图；

图5为驱动单元的电路原理图；

图6为警报单元的电路原理图；

图7为调压器的电路原理图。

    图中：1、封闭门；2、柜体；HL、警报灯；H、蜂鸣器；A1、检测单元；A2、比较单元；A3、驱动单元；A4、警报单元；A5、调压器；R1、第一电阻；R2、第二电阻；R3、第三电阻；R4、第四电阻；R5、第五电阻；A8L、比较器；R6、第六电阻；R7、第七电阻；T1、NPN三极管；KM、接触器线圈；KM-0、接触器辅助开关；HL、警报灯；H、蜂鸣器。

具体实施方式

参照图1所示的带漏电警报断路器柜的外观图，所述断路器柜包括柜体（2）和封闭门（1），所述柜体（2）上设置有检测单元（A1）、比较单元（A2）和驱动单元（A3），所述封闭门（1）朝向外界的一面上设置有警报灯（HL）和蜂鸣器（H）。

参照图2所示的警报电路原理图，所述电路工作原理大致如下：第一电阻（R1）搭在带电物体上，若该带电物体的电位为U1，此时第一电阻（R1）的那一端为高电位U1，由于第一电阻（R1）另一端耦接于第二电阻（R2）并与第二电阻（R2）构成了回路，因此在第一电阻（R1）与第二电阻（R2）之间也就形成了电压，该电压大小为U2=U1*R2/（R1+R2），由于第三电阻（R3）一端耦接于第一电阻（R1）和第二电阻（R2）之间，另一端耦接于比较器（A8L）的正向输入端，因此比较器（A8L）的正向输入端的电压也U2，其中第三电阻（R3）起到了限制电流大小的作用。比较器（A8L）的反相输入端耦接在调压器（A5）的输出端，调压器（A5）是输出一个0～VCC间任意大小的一个电压U3，该电压可以通过调节第四电阻（R4）和第五电阻（R5）值之间的阻值比得到（U3=VCC*R5/（R4+R5），根据公式，调节R4或R5的值均可以输出电压U3的值），其中VCC为外部的供电电源。如果比较器（A8L）正向输入端的电压大于比较器（A8L）反向输入端的电压，比较器（A8L）就会输出高电平，当比较器（A8L）输出高电平时，与第六电阻（R6）形成了回路并在第六电阻（R6）的一端上形成高电位，该点位加在了NPN三极管（T1）的基极上，使得NPN三极管（T1）的发射结正偏，集电结反偏，满足了导通的条件，因此NPN三极管（T1）导通，外部电源经过接触器线圈（KM）、NPN三极管（T1）的集电极和NPN三极管（T1）的发射极形成回路，所以电流从外部电源经过接触器线圈（KM）和NPN三极管（T1）流入电源地，接触器线圈（KM）由于两端有电流流过，根据电生磁的原理，接触器线圈（KM）两端会产生磁性，并促使耦接于警报单元（A4）内带有衔铁的接触器辅助开关（KM-0）闭合，使得警报灯（HL）和蜂鸣器（H）的两端均产生了电压，因此导通工作。

本实用新型的带漏电警报断路器柜的检测单元（A1）能够检测到柜体（2）漏电电压的大小，当柜体（2）内地线未正确接上时，柜体（2）表面就会有漏电，但是该电压一般比较小，不会对人体造成伤害，当柜体（2）漏电压小于内部的基准电压时（基准电压可以根据实际需求进行调整），比较单元（A2）就不会输出比较信号，而当柜体（2）内部有一根导线脱落并接触到柜体（2）时，柜体（2）表面就会形成比较大的漏电压，该电压会对人体产生伤害，当柜体（2）漏电压大于内部的基准电压时，比较单元（A2）就会输出比较信号，其具体工作原理如上述所描述的那样，驱动单元（A3）接收比较信号并输出了高电平的驱动信号，驱使驱动单元（A3）内的NPN三极管（T1）导通以控制警报单元（A4）内的警报灯（HL）和蜂鸣器（H）工作，由于警报单元（A4）设置在封闭门（1）朝向外界的一面上，因此给工作人员带来了良好的提示效果，本实用新型解决了传统带漏电警报断路器柜但凡柜体（2）漏电就警报的问题。

本实用新型的比较器采用LM339电压比较器芯片，NPN三极管采用TIP35C大功率NPN三极管，接触器采用ABB接触器BC6-30-10*24VDC，警报灯采用LTE-1101L-24VDC，蜂鸣器采用LZQ-3022-VDC。

综上所述，本实用新型通过设置检测单元以对柜体表面的进行漏电检测，通过设置比较单元以比较漏电电压和基准电压，通过设置驱动单元以驱动警报单元，通过警报单元给工作人员予以警示，本实用新型解决了传统带漏电警报断路器柜但凡柜体漏电就警报的问题。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种带漏电警报的断路器柜，包括柜体和封闭门，所述柜体上设置有用于检测柜体漏电并警报的检测装置，其特征在于：所述检测装置包括：

检测单元：耦接于柜体表面以检测漏电电压，并输出检测信号；

比较单元：耦接于检测单元以接收检测信号，将检测信号与内部基准电压信号进行比较，并在柜体电压大于人体安全电压时输出比较信号；

驱动单元：耦接于比较单元以接收比较信号，并输出驱动信号；

警报单元：设置在封闭门朝向外界的一面上，耦接于驱动单元以响应驱动信号，并产生警报。

2.根据权利要求1所述的带漏电警报的断路器柜，其特征在于：所述检测单元包括：

第一电阻：耦接于柜体表面；

第二电阻：一端耦接于第一电阻，另一端接地。

3.根据权利要求1所述的带漏电警报的断路器柜，其特征在于：所述比较单元包括：

第三电阻：耦接于第一电阻和第二电阻之间；

调压器：其正供电端耦接于外部电源，负供电端接地，输出端输出基准电压信号；

比较器：其正向输入端耦接于第三电阻，反相输入端耦接于调压器的输出端，正供电端耦接于外部电源，负供电端接地，输出端输出比较信号。

4.根据权利要求3所述的带漏电警报的断路器柜，其特征在于：所述调压器包括：

第四电阻：耦接于外部电源；

第五电阻：一端耦接于第四电阻，另一端接地。

5.根据权利要求1所述的带漏电警报的断路器柜，其特征在于：所述驱动单元包括：

第六电阻：一端耦接于比较器的输出端，另一端接地；

第七电阻：耦接于第六电阻和比较器输出端之间；

NPN三极管：其基极耦接于第七电阻，发射极接地；

接触器线圈：一端耦接于外部电源，另一端耦接于NPN三极管的集电极。

6.根据权利要求1所述的带漏电警报的断路器柜，其特征在于：所述警报单元包括：

接触器辅助开关：响应于接触器辅助开关，并耦接于外部电源；

警报灯：一端耦接于接触器辅助开关，另一端接地；

蜂鸣器：一端耦接于接触器辅助开关，另一端接地。