CN214280915U - 漏电保护及稳压不间断智能供电系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种漏电保护及稳压不间断智能供电系统，涉及电磁隔离技术领域。系统包括主电路，所述主电路上依次连接有：电路保护模块，通过主电路连接至市电上，用于对连接至其输出端的负载设备起到过欠压保护的作用；备用电源模块，连接至电路保护模块的输出端，市电断开后用于对负载提供备用电源；控制模块，连接至备用电源的输出端，用于控制主电路的接通或分断。本申请具有进一步提高用电的安全性的效果。

Description

漏电保护及稳压不间断智能供电系统

技术领域

本申请涉及电磁隔离技术领域，尤其是涉及一种漏电保护及稳压不间断智能供电系统。

背景技术

随着智慧用电的安全理念越来越普及，漏电保护以及稳定且不间断的智能供电方式越来越得到人们的青睐，用电量越来越大，触电事故频繁的问题日益凸显，当临时断电、线路受潮或者老化，如何处理断电导致电脑文件丢失的情况，确保线路与地短路或者人触碰到线路时，不形成电气回路，避免引起电弧火花，以及控制通过人体至地端电流在安全电流之内，避免对人造成伤害的系统得到越来越广泛的应用。

目前的安全用电系统，包括以下几种：

非智能安全用电系统：单纯的机械结构，对人体保护功能欠缺，不包括电子控制系统。非智能安全用电系统，体积大，耗电量多，还缺少电子控制系统。

智能安全用电系统：能基本实现对人体的保护，但控制功能欠缺，缺少不间断供电管理。智能安全用电系统，则能实现部分对人体保护的功能，但对电弧火花的抑制功能不成熟，而且缺少不间断智能供电方式，安全性、实用性相对差。

实用新型内容

为了进一步提高用电的安全性，本申请提供一种漏电保护及稳压不间断智能供电系统。

本申请提供的一种漏电保护及稳压不间断智能供电系统，其采用如下的技术方案：

漏电保护及稳压不间断智能供电系统，包括主电路，所述主电路上依次连接有：

电路保护模块，通过主电路连接至市电上，用于对连接至其输出端的负载设备起到过欠压保护的作用；

备用电源模块，连接至电路保护模块的输出端，市电断开后用于对负载提供备用电源；

控制模块，连接至备用电源的输出端，用于控制主电路的接通或分断。

通过采用上述技术方案，负载连接在主电路上运行过程中，电流预先经过电路保护模块，可使电流保护模块对电路和负载起到过压、欠压以及过载的作用；当市电断电后，可通过备用电源对负载及时供电，防止出现由于断电导致电脑文件丢失的现象；控制模块可根据使用需求或保护需求对主电路实现手动或自动通断的作用。

可选的，所述电路保护模块包括依次连接的过欠压保护器和隔离变压器T。

通过采用上述技术方案，过欠压保护器可在线路故障后所产生的电压高于或低于额定值时，自动断开电路起到保护作用，当线路电压恢复正常时保护器自动闭合，减少人工操作同时起到了过电压、欠电压、断相保护的作用；隔离变压器T可利用其主绕组与副绕组1：1的特性，将输入绕组和输出绕组通过磁场交换能量进行电气隔离，不涉及物理上的硬连接，从而做到漏电保护功能，即使人触碰带电部分，也不会有触电的危险。

可选的，所述备用电源模块包括不间断电源UPS，所述不间断电源UPS的输入端连接至隔离变压器T的二次侧，所述不间断电源UPS的输出端连接至控制模块。

通过采用上述技术方案，不间断电源UPS内部集成有整流器、充电器、蓄电池和逆变器等元器件，当市电正常供电时，电流经过整流器和逆变器对负载进行供电，可提高电源电压的稳定性，同时可通过充电器对蓄电池进行充电；当市电断电后，蓄电池可通过逆变器将直流电转换成交流电持续对负载提供电源，避免使负载出现因断电而丢失数据的现象，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。

可选的，所述控制模块包括温度检测单元、电流检测单元、开关单元，所述温度检测单元用于检测主电路运行环境的温度信息，当环境温度信息超过设定的温度阈值后输出控制信号以断开主电路；所述电流检测单元用于检测主电路上的电流信息，并在其超过预设的电流阈值后，输出控制信号以断开主电路；开关单元的触发端连接至电流检测单元和温度检测单元的信号输出端，用于分断或闭合主电路。

通过采用上述技术方案，温度检测单元用于检测主电路所在工作环境的温度信息，当温度过高并超过预设的温度阈值后，可使温度检测单元发出控制信号至开关单元，通过开关单元将主电路断开，防止主电路在高温环境下。

可选的，所述控制模块还包括复位单元，用于在开关单元断开主电路后，在设定的时间段内控制开关单元接通主电路。

通过采用上述技术方案，复位单元的设置，可在由于短时运行异常的情况断开主电路后，在设定的时间端后自行恢复主电路的接通，自动重合闸，提高其自动化的程度。

可选的，所述温度检测单元包括温控表KSD和与温控表KSD配合工作的温度传感器P，所述温控表KSD的信号输出端连接至开关单元的触发端。

通过采用上述技术方案，温度传感器P可设在主电路运行环境的周围，并将主电路周围的温度传送至温控表KSD上，温控表KSD可根据主电路的运行环境温度自行判断是否将主电路分断，即在主电路运行环境的温度超过预设的温度阈值后，温控表KSD将输出控制信号以分断主电路，防止主电路的运行环境温度过高而存在安全风险。

可选的，所述电流检测单元包括电流互感器TA和电流表A，所述电流互感器TA穿设在主电路上，所述电流互感器TA的输出端连接至电流上；所述电流表A的信号输出端连接至开关单元的触发端。

通过采用上述技术方案，主电路的单根或多根线路穿过电流互感器TA，可使电流互感器TA内按照其设定的变比产生感应电流，并将感应电流发送至电流表A上，通过电流表A显示出主电路的运行电流，当由于负载的特殊性或电网电压的不稳定性导致电流短时间内急速上升并超出额定电流时，电流表A发出控制信号至开关单元，以断开主电路，防止主电路长时间承载大电流运行致使电路发热燃烧致损。

可选的，所述开关单元包括交流接触器KM，所述交流接触器KM的主触点串接至主电路上，所述交流接触器KM的线圈连接至温度检测单元和电流检测单元的信号输出端。

通过采用上述技术方案，温控表KSD或电流表A发出控制信号后，可将交流接触器KM的线圈与电源接通，交流接触器KM的线圈产生磁力可带动其主触点和辅助触点动作，从而可通过交流接触器KM的主触点将主电路分断；温控表KSD或电流表A停止发送控制信号后，交流接触器KM的线圈与电源断开并失去磁性，交流接触器KM的主触点和辅助触点复位，从而可自行将主电路闭合。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.设备控制的供电线路及负载设备线路绝缘损坏，出现线路金属性接地短路时，能有效抑制电弧火花，避免电气火灾事故的发生，从而保护生命财产安全；

2.不间断电源UPS的设置，可使市电和备用电转换时间不超过8ms，从而保护电脑正在处理的信息，以防断电丢失；

3.主电路任意相线路出现绝缘破损，隔离变压器T的作用可在接地短路时不会形成漏电，不会造成电网停电，在线路与地短路或者人触碰到线路时，不形成电气回路，保证电网连续、安全、可靠供电。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种电路连接图。

图2是本申请实施例提供的一种系统框图。

附图标记说明：1、主电路；2、电路保护模块；3、备用电源模块；4、控制模块；41、温度检测单元；42、电流检测单元；43、开关单元；44、复位单元。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种漏电保护及稳压不间断智能供电系统。参照图1和图2，系统包括主电路1，主电路1可以是三相，也可以是单相，主电路1上依次连接有电路保护模块2、备用电源模块3以及控制模块4。其中电路保护模块2在主电路1中起过欠压保护和过载保护的作用，防止连接在主电路1上的负载过大而使电路长时间过载运行；备用电源模块3连接至主电路1上，且连接至电路保护模块2的输出端，用于在市电断电后不间断对负载提供备用，防止突然断电对施工生产造成影响，同时避免计算机上的数据丢失；控制模块4可根据使用需求或保护需求对主电路1实现手动或自动通断的作用。主电路1以及连接至主电路1上的电路保护模块2、备用电源模块3和控制模块4集中安装固定在控制箱内。

具体的，电路保护模块2包括依次连接到的过欠压保护器和隔离变压器T，过欠压保护器通过主电路1连接至市电电源上，过欠压保护器可在线路故障或市电电源不稳定所产生的过压或欠压现象后，可实现自动断开电路起到保护作用，当线路电压恢复正常时保护器自动闭合，减少人工操作同时起到了过电压、欠电压、断相保护的作用；隔离变压器T可利用其主绕组与副绕组1：1的特性，将输入绕组和输出绕组通过磁场交换能量进行电气隔离，不涉及物理上的硬连接，从而做到漏电保护功能，即使人触碰带电部分，也不会有触电的危险。

电路保护模块2还包括有第一断路器QF1，其连接至过欠压保护器的输入端，用于在对线路进行检修时，手动分断主电路1，防止过欠压保护器自动合闸对检修工作造成人身触电的事故；同时，第一断路器QF1还可对线路起到过压、欠压和过载保护，与过欠压保护器配合形成两级保护，提高主电路1运行的安全性。

备用电源模块3包括不间断电源UPS，其输入端连接至隔离变压器T的二次侧，器输出端连接至控制单元。不间断电源UPS的内部集成有整流、储能、逆变和开关控制四个功能子单元，电网电压正常工作时，电流通过不间断电源UPS中的整流和逆变子单元上，市电通过不间断电源UPS对负载提供电能的同时，可使整流子单元对市电起到稳压的作用，从不间断电源UPS输出的电能更加稳定。储能子单元包括充电器和连接至充电器上的蓄电池，在市电通过不间断电源UPS对负载提供电能的同时，还可通过充电器对蓄电池进行充电，开关控制子单元包括大功率的逆止二极管，其连接在蓄电池的输出端，电网供电时通过逆止二极管可防止市电直接连接至蓄电池的输出端，防止蓄电池收到损坏或充电不成功的现象，市电电源断电后，蓄电池可通过逆止二极管和逆变器继续对负载提供稳定的交流电，市电和备用电源的转换时间不超过8ms，防止负载由于断电导致数据丢失的现象。

控制模块4包括温度检测单元41、电流检测单元42和开关单元43。具体的，温度检测单元41包括温度传感器P和与之相配的温控表KSD，用于检测出控制箱内的温度信息，并将温度信息传送至温控表KSD上，温控表KSD上设有至少一组干接点，温控表KSD的常闭干接点与开关单元43的触发端串接，温控表KSD的常开干接点可连接风机等降温装置；电流检测单元42包括电流互感器TA和电流表A，电流互感器TA套设在主电路1上或串接在主电路1上，用于检测主电路1中的电流值，电路互感器的信号输出端连接至电流表A，通过电流表A将电流值进行显示，电流表A为智能电流表，其包括至少一组干接点，并与开关单元43的触发端和温控表KSD的干接点串接；开关单元43包括交流接触器KM，其主触点连接至主电路1上，其线圈与温控表KSD和电流表A的干接点串接，并连接至电源上。正常情况下，电流互感器TA和温控表KSD的常闭干接点呈闭合状态，电流互感器TA的线圈通电使其主触点闭合，主电路1接通；当主电路1中的电流过大或控制箱内的温度超过预设的温度阈值后，电流表A的常闭干接点或温控表KSD的常闭干接点动作，电流互感器TA的线圈断电，从而可将主电路1断开；温控表KSD的干接点动作后可接通风机等降温装置，用于对控制箱内的环境通风降温，避免出现安全事故。

进一步的，控制模块4还包括复位单元44，复位单元44包括第一时间继电器KT1、第二时间继电器KT2和中间继电器KA。其中，第一时间继电器KT1线圈连接至电流互感器TA的干接点上，其组成的串联电流连接至电源；第一时间继电器KT1常开辅助触点与第二时间继电器KT2线圈串联，其组成的串联电路连接至电源上；第二时间继电器KT2的常闭辅助触点的一端连接至中间继电器KA线圈，另一端连接至第二时间继电器KT2线圈与第一时间继电器KT1常开辅助触点之间的连接点，中间继电器KA线圈的另一端连接至电源零线上，中间继电器KA常开辅助触点与第一时间继电器KT1常开辅助触点并联，中间继电器KA常闭辅助触点串接至交流接触器KM线圈上。

当电路中出现涌流或启动负载时主电路1中出现短时大电流时，智能电流表的常开辅助触点动作闭合，并接通第一时间继电器KT1线圈，当主电路1中的过流持续时间小于整定时间，则第一时间继电器KT1不动作，交流接触器KA线圈保持通电，主电路1正常运行；当主电路1中的大电流持续时间大于整定时间后，第一时间继电器KT1动作，并同时接通第二时间继电器KT2线圈和中间继电器KA线圈，中间继电器KA常开触点闭和自锁，中间继电器KA常闭辅助点断开使交流接触器KM线圈断电，从而断开主电路1，时间继电器KT2线圈接通的瞬间开始计时，到达整定时间后第二时间继电器KT2常闭辅助点断开使中间继电器KA线圈断电，中间继电器KA常闭辅助点闭合使交流接触器KM线圈通电，从而可因过流断开主电路1，延时后自动使主电路1重新接通。

控制模块4还包括第二断路器QF2，第二断路器QF2连接至主电路1的末端，用于手动断开或接通负载。

本申请实施例一种漏电保护及稳压不间断智能供电系统的实施原理为：负载连接在主电路1上运行过程中，电流预先经过电路保护模块2，可使电流保护模块对电路和负载起到过压、欠压以及过载的作用；当市电断电后，可通过备用电源对负载及时供电，防止出现由于断电导致电脑文件丢失的现象；控制模块4可根据使用需求或保护需求对主电路1实现手动或自动通断的作用。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.漏电保护及稳压不间断智能供电系统，其特征在于，包括主电路（1），所述主电路（1）上依次连接有：

电路保护模块（2），通过主电路（1）连接至市电上，用于对连接至其输出端的负载设备起到过欠压保护的作用；

备用电源模块（3），连接至电路保护模块（2）的输出端，市电断开后用于对负载提供备用电源；

控制模块（4）；连接至备用电源的输出端，用于控制主电路（1）的接通或分断。

2.根据权利要求1所述的漏电保护及稳压不间断智能供电系统，其特征在于：所述电路保护模块（2）包括依次连接的过欠压保护器和隔离变压器T。

3.根据权利要求1所述的漏电保护及稳压不间断智能供电系统，其特征在于：所述备用电源模块（3）包括不间断电源UPS，所述不间断电源UPS的输入端连接至隔离变压器T的二次侧，所述不间断电源UPS的输出端连接至控制模块（4）。

4.根据权利要求1所述的漏电保护及稳压不间断智能供电系统，其特征在于：所述控制模块（4）包括温度检测单元（41）、电流检测单元（42）、开关单元（43），所述温度检测单元（41）用于检测主电路（1）运行环境的温度信息，当环境温度信息超过设定的温度阈值后输出控制信号以断开主电路（1）；所述电流检测单元（42）用于检测主电路（1）上的电流信息，并在其超过预设的电流阈值后，输出控制信号以断开主电路（1）；开关单元（43）的触发端连接至电流检测单元（42）和温度检测单元（41）的信号输出端，用于分断或闭合主电路（1）。

5.根据权利要求4所述的漏电保护及稳压不间断智能供电系统，其特征在于：所述控制模块（4）还包括复位单元（44），用于在开关单元（43）断开主电路（1）后，在设定的时间段内控制开关单元（43）接通主电路（1）。

6.根据权利要求4所述的漏电保护及稳压不间断智能供电系统，其特征在于：所述温度检测单元（41）包括温控表KSD和与温控表KSD配合工作的温度传感器P，所述温控表KSD的信号输出端连接至开关单元（43）的触发端。

7.根据权利要求4所述的漏电保护及稳压不间断智能供电系统，其特征在于：所述电流检测单元（42）包括电流互感器TA和电流表A，所述电流互感器TA穿设在主电路（1）上，所述电流互感器TA的输出端连接至电流上；所述电流表A的信号输出端连接至开关单元（43）的触发端。

8.根据权利要求4所述的漏电保护及稳压不间断智能供电系统，其特征在于：所述开关单元（43）包括交流接触器KM，所述交流接触器KM的主触点串接至主电路（1）上，所述交流接触器KM的线圈连接至温度检测单元（41）和电流检测单元（42）的信号输出端。

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