CN210350796U - 一种用于高杆灯、灯塔、灯桥的安全高效专业节电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于高杆灯、灯塔、灯桥的安全高效专业节电器，所述交流电输入端与第一输入端相连，所述第一输入端与功率输出端串联，所述第一输入端与功率输出端之间设有开关，所述功率输出端通过反馈自动转换电路与交流电输入端连接，所述功率输出端与灯排相连，所述信号反馈端与显示器连接，所述交流电输入端通过节能控制电路与第二输入端和第三输入端连接，所述交流电输入端与显示器连接，所述显示器与信号反馈端连接，所述交流电输入端与排风扇连接，所述无功补偿装置的输入端与反馈自动转换电路的输出端连接，输出端与交流电输出端连接，本实用新型该节电器弥补了国内外大多数节电器存在的诸多不足。

Description

一种用于高杆灯、灯塔、灯桥的安全高效专业节电器

技术领域

本实用新型涉及节电器技术领域，具体涉及一种用于高杆灯、灯塔、灯桥的安全高效专业节电器。

背景技术

铁路作为国民经济的大动脉，承担着繁重艰巨的货物运输任务，全天候连续不间断的装卸、编组等作业，随着国家对节能减排低碳环保的要求越来越高，生态文明建设将会摆上更加突出重要的地位，随着公路、民航、水运、管道等各种运输方式的快速发展，运输物流市场的竞争会日趋严重，铁路运输的运营压力会越来越大，为加强节能环保和生态文明建设，多方面的背景形势发展要求，为研发铁路战场高杆灯、灯塔、灯桥安全高效专用节电器提出了必然选择。

从我国目前已有的节电技术分析，现有的节电技术产品云龙混杂、优劣不等，从节点效率方面看，大多数技术产品的节电率在3-20％之间；从推广应用方面看，如果使用变频技术进行节电，种产品只能应用于动力电机节电，无法应用于照明节电；如果使用可控硅进行节电，其节电效率低，而且极易发生事故；如果使用稳压方法进行节电，其投入成本过高，而且节电产品的体积过大，无法满足大多数灯具照明节电的实际需要；如果使用电磁式技术进行节电，其体积大而笨重，不方便安装使用，节电率只在20％左右，而且自身存在耗电量过高，运输物流不方便等严重缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于高杆灯、灯塔、灯桥的安全高效专业节电器。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：包括交流电输入端、交流电输出端、L0NCONT大功率输出元件、显示器、节能控制电路、反馈自动转换电路、排风扇、无功补偿装置、灯排、第一节能执行机构、第二节能执行机构，所述L0NCONT大功率输出元件设有第一输入端、第二输入端、第三输入端、功率输出端、信号反馈端和控制信号端，所述交流电输入端与第一输入端相连，所述第一输入端与功率输出端串联，所述第一输入端与功率输出端之间设有开关，所述第一输入端依次通过、第一节能执行机构、第二节能执行机构、反馈自动转换电路与交流电输入端连接，所述功率输出端与灯排相连，所述信号反馈端与显示器连接，所述交流电输入端通过节能控制电路与第二输入端和第三输入端连接，所述交流电输入端与显示器连接，所述显示器与信号反馈端连接，所述交流电输入端与排风扇连接，所述无功补偿装置的输入端与反馈自动转换电路的输出端连接，输出端与交流电输出端连接。

在优选的实施方案中，所述第一节能执行机构为第一继电器J1，第二节能执行机构为第四三极管T4。

在优选的实施方案中，所述反馈自动转换电路包括与功率输出端感应的电流互感器和第一桥式整流器，所述电流互感器设有接地端和直流电输出端，所述直流输出端依次连接有第一电阻R1、第一二极管D1、第二电阻R2和第一三极管T1，所述电流互感器依次与第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4的串联组、第一电位器W1并联，所述第一电阻R1、第一二极管D1设置在第二二极管D2与第三二极管D3和第四二极管D4的串联组之间，所述第二电阻R2设置在第三二极管D3和第四二极管D4的串联组与第一电位器W1之间，所述第一三极管W1的一个集电极与接地端连接，另一个集电极分别与第三电阻R3的一端、第四电阻R4的一端、集成电路的第二引脚连接，所述第四电阻R4的另一端与第二三极管T2的基极连接，所述第二三极管T2的一个集电极与接地端连接，另一个集电极分别与第二电容C2、第五电阻R5的一端、集成电路的第六引脚和第七引脚连接，所述第六引脚和第七引脚通过第三电容C3与接地端连接，所述集成电路的第三引脚通过第六电阻R6与第三三极管T3的基极连接，所述第三三极管T3的其中一个集电极与接地端连接，另一个集电极分别连接第七电阻R7和第四三极管T4的基极，所述第四三极管T4的一个集电极与接地端连接，另一个集电极分别与第一继电器J1和第五二极管D5的正极相连，所述第一桥式整流器包括电源输入引脚、电源输出引脚、正极引脚和负极引脚，所述电源输入引脚、电源输出引脚与显示器的电源相连，所述负极引脚接地，所述正极引脚依次与第一电容C1的一端、第三电阻R3的另一端、第五电阻R5的另一端、集成电路的第四引脚、第八引脚、第七电阻R7的另一端、第一继电器J1的另一端和第五二极管的负极连接。

在优选的实施方案中，所述第一输入端与功率输出端之间的开关为第一继电器J1的继电器开关CK1。

在优选的实施方案中，所述节能控制电路包括电流输入端、电流输出端和第二桥式整流器，所述电流输入端通过第四电容C4与第二桥式整流器的第二电源输入引脚串联，所述第四电容C4上并联有第八电阻R8，所述电流输出端与第二桥式整流器的第二电源输出引脚相连，所述第二桥式整流器的第二正极引脚和第二负极引脚之间依次并联有第五电容C5、第一稳压二极管DW1、第六电容C6和第九电阻的R9的串联组、第五三极管T5和第十电阻R10的串联组、第六三极管T6和第十一电阻的串联组、第七三极管T7和第十三电阻R13的串联组、第八三极管T8和第二继电器J2的串联组、第八二极管D8与第十四电阻R14和第二继电器J2的第一继电器开关CK2的串联组，第六电容C6和第九电阻的R9之间通过第六二极管D6与第五三极管T5的基极相连，所述第五三极管T5的其中一个集电极与第六三极管T6的基极相连，另一个集电极分别与第十电阻R10和第二稳压二极管DW2相连，第二稳压二极管DW2的另一端与第二桥式整流器的正极引脚相连，所述第六三极管T6的其中一个集电极与第二桥式整流器的正极引脚相连，另一个集电极分别通过第十二电阻R12与第七三极管的基极相连和与第十一电阻R11相连，第七三极管的T7的其中一个集电极分别与第十三电阻R13和第八三极管T8的基极相连，另一个集电极与第二桥式整流器的正极引脚相连，所述第八三极管T8的一个集电极与第二桥式整流器的正极引脚相连，另一个集电极分别与第二继电器J2和第七二极管D7相连，第七二极管D7的另一端与第二桥式整流器的负极引脚相连。

在优选的实施方案中，所述L0NCONT大功率输出元件的控制信号端上设有第二电位器W2，所述第二电位器W2与第二继电器J2的第二继电器开关CK并联，所述第二电位器W2的两端与第二继电器J2的第一继电器开关CK2两端连接。

本实用新型的有益效果为：该节电器弥补了国内外大多数节电器存在的诸多不足，解决了铁路站场、货场上的高杆灯、灯塔和灯桥长时间难以启动照明，造成站场内在某一时间段内应照明而未能照明，使得站场内出现昏暗模糊状态，给防火防盗防破坏安全管理带来的隐患；同时有效解决了使用国内外其他节电技术产品存在的节电率较低，不易操作、自身耗电、产品发热易引发事故等问题，大大提高了铁路站场的安全风险保证系数和节电效能。

附图说明

下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型实施例所述的电路结构整体框图；

图2是本实用新型实施例所述的反馈自动转换电路图；

图3是本实用新型实施例所述的节能控制电路的电路图。

图中：

1、L0NCONT大功率输出元件；2、反馈自动转换电路；3、节能控制电路；4、显示器；5、第一输入端；6、第二输入端；7、第三输入端；8、功率输出端；9、排风扇；10、交流电输入端；11、无功补偿装置；12、第一桥式整流器；13、第二桥式整流器；14、电流互感器；15、集成电路；16、交流电输出端；17、第一节能执行机构；18、第二节能执行机构。

具体实施方式

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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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。下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面将参照附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型实施例的一种用于高杆灯、灯塔、灯桥的安全高效专业节电器，主要适用于铁路站场内使用的高杆灯、灯塔、灯桥的高效节约用电，其节电效果在40-60％。包括交流电输入端10、交流电输出端16、L0NCONT大功率输出元件1、显示器4、节能控制电路3、反馈自动转换电路2、排风扇9、无功补偿装置11、灯排、第一节能执行机构17、第二节能执行机构18，L0NCONT大功率输出元件1设有第一输入端5、第二输入端6、第三输入端7、功率输出端8、信号反馈端和控制信号端，交流电输入端10与第一输入5端相连，第一输入端5与功率输出端8串联，第一输入端5与功率输出端8之间设有开关，第一输入5依次通过第一节能执行机构17、第二节能执行机构18、反馈自动转换电路2与交流电输入端10连接，第一节能执行机构17为第一继电器J1，第二节能执行机构18为第四三极管T4，功率输出端8与灯排相连，所述信号反馈端与显示器4连接，交流电输入端10通过节能控制电路3与第二输入端6和第三输入端7连接，交流电输入端10与显示器4连接，显示器4与信号反馈端连接，交流电输入端10与排风扇9连接，无功补偿装置11的输入端与反馈自动转换电路2的输出端连接，输出端与交流电输出端16连接。

原理为，电源的三根火线均接入L0NCONT大功率输出元件1，单线输入到负载灯具上，节能控制电路3在L0NCONT大功率输出元件1通电的情况下，对其进行智能控制，此时L0NCONT大功率输出元件1两端的电压为220v，后L0NCONT大功率输出元件1两端电压一斜线形式下降，在10几秒的时间电压降至10v，这样既防止了浪涌电压和电流的产生，又大大延长了灯具的寿命。当L0NCONT大功率输出元件1两端的电压降至10v后，此时加在灯排上的电压为210v，此电压有节能控制电路3保持3.5分钟，确保灯具在满足电压的情况下启动，当灯具完全点亮后，节能控制电路3不再起任何作用而自动断电，再次通电时，节能控制电路3重复上述工作，每次启动节能控制电路3节电率控制在10％左右，三分半钟后，L0NCONT大功率输出元件1按所设定的节电率工作，L0NCONT大功率输出元件1反馈信号送到显示器4，显示器4将此信号转换后进行数据显示，这样就可以通过显示器4读出节电多少的数据；排风扇9是自动散热装置，当内部温度达到45度时，排风扇9自动打开进行降温，当温度降至40度以下时自动停止，依次循环往复，通过温度传感器进行感应和控制。L0NCONT大功率输出元件1输出的信号，经过反馈自动转换电路2节能、工频自动转换；无功补偿装置11为无功补偿。此电路只绘出了一路，其他两路与之相同，因此该节电技术即可对三相电进行节电控制，又可对单相电进行节电控制，使用灵活、方便、安全、有效。

如图2所示，反馈自动转换电路2包括与功率输出端8感应的电流互感器14和第一桥式整流器12，电流互感器14设有接地端和直流电输出端，所述直流输出端依次连接有第一电阻R1、第一二极管D1、第二电阻R2和第一三极管T1，电流互感器14依次与第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4的串联组、第一电位器W1并联，所述第一电阻R1、第一二极管D1设置在第二二极管D2与第三二极管D3和第四二极管D4的串联组之间，所述第二电阻R2设置在第三二极管D3和第四二极管D4的串联组与第一电位器W1之间，所述第一三极管W1的一个集电极与接地端连接，另一个集电极分别与第三电阻R3的一端、第四电阻R4的一端、集成电路的第二引脚连接，所述第四电阻R4的另一端与第二三极管T2的基极连接，所述第二三极管T2的一个集电极与接地端连接，另一个集电极分别与第二电容C2、第五电阻R5的一端、集成电路15的第六引脚和第七引脚连接，所述第六引脚和第七引脚通过第三电容C3与接地端连接，集成电路15的第三引脚通过第六电阻R6与第三三极管T3的基极连接，所述第三三极管T3的其中一个集电极与接地端连接，另一个集电极分别连接第七电阻R7和第四三极管T4的基极，所述第四三极管T4的一个集电极与接地端连接，另一个集电极分别与第一继电器J1和第五二极管D5的正极相连，第一桥式整流器12包括电源输入引脚、电源输出引脚、正极引脚和负极引脚，所述电源输入引脚、电源输出引脚与显示器4的电源相连，所述负极引脚接地，所述正极引脚依次与第一电容C1的一端、第三电阻R3的另一端、第五电阻R5的另一端、集成电路15的第四引脚、第八引脚、第七电阻R7的另一端、第一继电器J1的另一端和第五二极管的负极连接。

L0NCONT大功率输出元件1的功率输出端的信号通过电流互感器14感应，经第二二极管D2、第一电阻R1第一二极管D1降压、整流，将感应电流变成直流电压，再经第一电阻R1、第一电位器W1降压后由第一电位器W1设定为第一三极管T1的导通阀电压，第一桥式整流器12的电源输入引脚连接显示器4电源处，取12v电压经整流、滤波后供其电路使用，第一三极管T1导通其集电极的电压为0，这个电压信号加到集成电路15的第二引脚，集成电路15的型号为NE555，使集成电路15立即反转，第三引脚输出为“1”，第三三极管T3导通，第四三极管T4截止，第一继电器J1不吸合，这说明电路一切正常。如发生电路不正常的情况(如节电器L0NCONT大功率输出元件1烧坏或灯泡损坏)，此时L0NCONT大功率输出元件1的第一输入端5、第二输入端6端无电流通过，电流互感器14两端即无电压信号，第一三极管T1处于截止状态，集成电路15的第二引脚是高压电，第三引脚输出为“0”，第三三极管T3处于截止状态，第四三极管T4导通，第一继电器J1吸合，所述第一输入端与功率输出端之间的开关为第一继电器J1的继电器开关CK1，继电器开关吸合，使L0NCONT大功率输出元件1额第一输入端5、第二输入端6短路，即第一输入端5、第二输入端6连通，如果灯具损坏不亮，应及时更换灯具，如果灯具正常发亮而此时节电器显示器4显示为0.0，则应对节电器进行检修，但整体工作状态只是不再进行节电，不会对灯具照明产生任何不利影响。

如图3所示，节能控制电路3包括电流输入端、电流输出端和第二桥式整流器13，所述电流输入端通过第四电容C4与第二桥式整流器13的第二电源输入引脚串联，所述第四电容C4上并联有第八电阻R8，所述电流输出端与第二桥式整流器13的第二电源输出引脚相连，第二桥式整流器13的第二正极引脚和第二负极引脚之间依次并联有第五电容C5、第一稳压二极管DW1、第六电容C6和第九电阻的R9的串联组、第五三极管T5和第十电阻R10的串联组、第六三极管T6和第十一电阻的串联组、第七三极管T7和第十三电阻R13的串联组、第八三极管T8和第二继电器J2的串联组、第八二极管D8与第十四电阻R14和第二继电器J2的第一继电器开关CK2的串联组，第六电容C6和第九电阻的R9之间通过第六二极管D6与第五三极管T5的基极相连，所述第五三极管T5的其中一个集电极与第六三极管T6的基极相连，另一个集电极分别与第十电阻R10和第二稳压二极管DW2相连，第二稳压二极管DW2的另一端与第二桥式整流器13的正极引脚相连，所述第六三极管T6的其中一个集电极与第二桥式整流器13的正极引脚相连，另一个集电极分别通过第十二电阻R12与第七三极管的基极相连和与第十一电阻R11相连，第七三极管的T7的其中一个集电极分别与第十三电阻R13和第八三极管T8的基极相连，另一个集电极与第二桥式整流器13的正极引脚相连，所述第八三极管T8的一个集电极与第二桥式整流器13的正极引脚相连，另一个集电极分别与第二继电器J2和第七二极管D7相连，第七二极管D7的另一端与第二桥式整流器13的负极引脚相连。

L0NCONT大功率输出元件1的控制信号端上设有第二电位器W2，所述第二电位器W2与第二继电器J2的第二继电器开关CK并联，所述第二电位器W2的两端与第二继电器J2的第一继电器开关CK2两端连接。

L0NCONT大功率输出元件1的输出是由节能控制电路3对其控制，在L0NCONT大功率输出元件1开灯的同时，节能控制电路3立即感应到开灯的信号，开始工作，220v的电源立即加到第四电容C4、第八电阻R8和第二桥式整流器13两端，使第五电容C5两端产生18v直流电压，再经第一稳压二极管DW1稳压输出12v电压，与此同时这个电压通过第九电阻R9对第六电容C6进行充电，当第六电容C6的电压低于6.2v时第五三极管T5是导通的，第六二极管D6是防止电流倒灌，这样第六三极管T6导通、第七三极管T7截止、第八三极管T8导通，第二继电器J2的第二继电器开关CK吸合，A/B两端被短路，A、B中的电流为预设值30MA左右，当第六电容C6充到6.2v时，五三极管T5立即截止，第七三极管T7导通，第八三极管T8截止，第二继电器J2的第一继电器开关CK2断电，A、B处于断开状态，A/B间的电流设定在10-30MA，这样使L0NCONT大功率输出元件1的输出得到有效控制或大或小，起到节电率范围内的可控调整，节电率可以根据电压和灯具的质量任意进行设定。

L0NCONT大功率输出元件1可由可控硅进行代替。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种用于高杆灯、灯塔、灯桥的安全高效专业节电器，其特征在于：包括交流电输入端、交流电输出端、L0NCONT大功率输出元件、显示器、节能控制电路、反馈自动转换电路、排风扇、无功补偿装置、灯排、第一节能执行机构、第二节能执行机构，所述L0NCONT大功率输出元件设有第一输入端、第二输入端、第三输入端、功率输出端、信号反馈端和控制信号端，所述交流电输入端与第一输入端相连，所述第一输入端与功率输出端串联，所述第一输入端与功率输出端之间设有开关，所述第一输入端依次通过、第一节能执行机构、第二节能执行机构、反馈自动转换电路与交流电输入端连接，所述功率输出端与灯排相连，所述信号反馈端与显示器连接，所述交流电输入端通过节能控制电路与第二输入端和第三输入端连接，所述交流电输入端与显示器连接，所述显示器与信号反馈端连接，所述交流电输入端与排风扇连接，所述无功补偿装置的输入端与反馈自动转换电路的输出端连接，输出端与交流电输出端连接。

2.根据权利要求1所述的安全高效专业节电器，其特征在于：所述第一节能执行机构为第一继电器J1，第二节能执行机构为第四三极管T4。

3.根据权利要求2所述的安全高效专业节电器，其特征在于：所述反馈自动转换电路包括与功率输出端感应的电流互感器和第一桥式整流器，所述电流互感器设有接地端和直流电输出端，所述直流电输出端依次连接有第一电阻R1、第一二极管D1、第二电阻R2和第一三极管T1，所述电流互感器依次与第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4的串联组、第一电位器W1并联，所述第一电阻R1、第一二极管D1设置在第二二极管D2与第三二极管D3和第四二极管D4的串联组之间，所述第二电阻R2设置在第三二极管D3和第四二极管D4的串联组与第一电位器W1之间，所述第一三极管W1的一个集电极与接地端连接，另一个集电极分别与第三电阻R3的一端、第四电阻R4的一端、集成电路的第二引脚连接，所述第四电阻R4的另一端与第二三极管T2的基极连接，所述第二三极管T2的一个集电极与接地端连接，另一个集电极分别与第二电容C2、第五电阻R5的一端、集成电路的第六引脚和第七引脚连接，所述第六引脚和第七引脚通过第三电容C3与接地端连接，所述集成电路的第三引脚通过第六电阻R6与第三三极管T3的基极连接，所述第三三极管T3的其中一个集电极与接地端连接，另一个集电极分别连接第七电阻R7和第四三极管T4的基极，所述第四三极管T4的一个集电极与接地端连接，另一个集电极分别与第一继电器J1和第五二极管D5的正极相连，所述第一桥式整流器包括电源输入引脚、电源输出引脚、正极引脚和负极引脚，所述电源输入引脚、电源输出引脚与显示器的电源相连，所述负极引脚接地，所述正极引脚依次与第一电容C1的一端、第三电阻R3的另一端、第五电阻R5的另一端、集成电路的第四引脚、第八引脚、第七电阻R7的另一端、第一继电器J1的另一端和第五二极管的负极连接。

4.根据权利要求3所述的安全高效专业节电器，其特征在于：所述第一输入端与功率输出端之间的开关为第一继电器J1的继电器开关CK1。

5.根据权利要求1所述的安全高效专业节电器，其特征在于：所述节能控制电路包括电流输入端、电流输出端和第二桥式整流器，所述电流输入端通过第四电容C4与第二桥式整流器的第二电源输入引脚串联，所述第四电容C4上并联有第八电阻R8，所述电流输出端与第二桥式整流器的第二电源输出引脚相连，所述第二桥式整流器的第二正极引脚和第二负极引脚之间依次并联有第五电容C5、第一稳压二极管DW1、第六电容C6和第九电阻的R9的串联组、第五三极管T5和第十电阻R10的串联组、第六三极管T6和第十一电阻的串联组、第七三极管T7和第十三电阻R13的串联组、第八三极管T8和第二继电器J2的串联组、第八二极管D8与第十四电阻R14和第二继电器J2的第一继电器开关CK2的串联组，第六电容C6和第九电阻的R9之间通过第六二极管D6与第五三极管T5的基极相连，所述第五三极管T5的其中一个集电极与第六三极管T6的基极相连，另一个集电极分别与第十电阻R10和第二稳压二极管DW2相连，第二稳压二极管DW2的另一端与第二桥式整流器的正极引脚相连，所述第六三极管T6的其中一个集电极与第二桥式整流器的正极引脚相连，另一个集电极分别通过第十二电阻R12与第七三极管的基极相连和与第十一电阻R11相连，第七三极管的T7的其中一个集电极分别与第十三电阻R13和第八三极管T8的基极相连，另一个集电极与第二桥式整流器的正极引脚相连，所述第八三极管T8的一个集电极与第二桥式整流器的正极引脚相连，另一个集电极分别与第二继电器J2和第七二极管D7相连，第七二极管D7的另一端与第二桥式整流器的负极引脚相连。

6.根据权利要求5所述的安全高效专业节电器，其特征在于：所述L0NCONT大功率输出元件的控制信号端上设有第二电位器W2，所述第二电位器W2与第二继电器J2的第二继电器开关CK并联，所述第二电位器W2的两端与第二继电器J2的第一继电器开关CK2两端连接。

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