CN218386928U - 一种断电保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种断电保护装置，其可以在市电断电时自动切换到发电机，也可以在市电回复时自动切换回市电，同时结构简单，成本低廉，适用于各种应用场景。其包括：电源切换电路、蓄电池和发电设备控制电路；所述电源切换电路包括：断路器QF1、QF2、QF3，交流接触器KM1、KM2，时间继电器KT1和继电器KA1；所述发电设备控制电路包括：断路器QF4，继电器KA2、KA3、KA4和时间继电器KT2、KT3。

Description

一种断电保护装置

技术领域

本实用新型涉及电路控制技术领域，具体为一种断电保护装置。

背景技术

电力的使用是生产生活中不可或缺的组成。电力的突然中断不但会导致经济损失严重时还会导致事故发生。现有技术中也有技术人员研究断电保护装置，但大多数普通民用断电保护装置，在市电出现断电时，能够实现自动切换到发电机发电的功能，但是一旦市电回复还需要手工切换回发电机，在有些环境中，如学校、机关等环境中，很少设置专门的技术人员维护电源，一旦用户忘记受通切换回市电，长时间使用发电机会导致设备衰老加速等问题。而专有的启动来回切换的断电保护装置成本又过高，不适用于很多生产生活场景。

发明内容

为了解决现有技术中很多低成本断电保护装置在市电回复后无法自动切换回市电的问题，本实用新型提供一种断电保护装置，其可以在市电断电时自动切换到发电机，也可以在市电回复时自动切换回市电，同时结构简单，成本低廉，适用于各种应用场景。

本实用新型的结构是这样的：一种断电保护装置，其特征在于，其包括：电源切换电路、蓄电池和发电设备控制电路；

所述电源切换电路包括：断路器QF1、QF2、QF3，交流接触器KM1、KM2，时间继电器KT1和继电器KA1；所述发电设备控制电路包括：断路器QF4，继电器KA2、KA3、KA4和时间继电器KT2、KT3；

所述断路器QF1与市电电源的三相供电回路的电路相连，所述交流接触器KM1主触点分别设置于所述市电电源和所述用电设备输入电源端之间；所述交流接触器KM2的主触点分别设置于发电设备输出电源和所述用电设备输入电源端之间；所述交流接触器KM1的主触点分别与所述交流接触器KM2的三个常闭端点互相连接；

所述断路器QF1的三相电路中的回路端点6上分别连接所述交流接触器KM1的常闭触点7的一端、所述断路器QF2的触点1、所述断路器QF3触点1、所述时间继电器KT1的线圈的一端；所述断路器QF2的触点2连接所述继电器KA1的线圈的一端，所述继电器KA1的线圈的另一端连接所述市电电源的零线；

所述交流接触器KM1的常闭触点7的另一端连接所述时间继电器KT1的触点1的一端，所述时间继电器KT1的触点1另一端连接所述交流接触器KM1的线圈的一端，交流接触器KM1的另一端连接所述市电电源的零线；

所述交流接触器KM2的主触点的回路端连接所述交流接触器KM1的常闭触点7的一端，所述交流接触器KM1常闭触点7的另一端连接所述时间继电器KT1的端点2的一端，所述时间继电器KT1的端点2的另一端连接所述交流接触器KM2的一端，所述交流接触器KM2的另一端接所述发电设备输出电源的零线；

所述断路器QF3触点2连入所述蓄电池的蓄电池充电器的正极；所述蓄电池充电器的负极连接所述市电电源的零线；

所述断路器QF4的端点1连接所述蓄电池的24v输出端，所述断路器QF4的端点2分别连接所述继电器KA1的触点1的一端、所述时间继电器KT2的触点1的一端、所述继电器KA2触点1的一端、所述继电器KA2触点2的一端、所述交流接触器KM1触点8的一端；

所述继电器KA1的触点1的另一端连接所述时间继电器KT2线圈的一端，所述时间继电器KT2的触点1的另一端连接所述继电器KA2线圈的一端，所述继电器KA2触点1的另一端连接所述时间继电器KT3的触点1的一端，所述时间继电器KT3的触点1的另一端连接所述继电器KA3的线圈的一端，所述交流接触器KM1触点8的另一端连接所述继电器KA4的线圈的一端；

所述时间继电器KT1的线圈的另一端、所述继电器KA2线圈的另一端、所述时间继电器KT3线圈的另一端、所述继电器KA3的线圈的另一端、所述连接所述继电器KA4的线圈的另一端都接入所述蓄电池的0v输出端；

所述继电器KA3的触点1的两端接入发电设备启动触点的两个端点，所述继电器KA4的触点1的两端分别接入发电设备停止的触点的两个端点。

其进一步特征在于：

其还包括：语音模块和远程通信模块；

所述语音模块的K1管脚连接到所述继电器KA1的2触点的一端，所述语音模块的K2管脚连接到所述继电器KA2的触点3的一端，所述继电器KA1的2触点的另一端连接所述继电器KA2的触点3的另一端、所述语音模块的com管脚，所述语音模块的24管脚和GND管脚分别接入到所述蓄电池的24v输出端和0v输出端；

所述远程通信模块的24v管脚和GND管脚分别接入到所述蓄电池的24v输出端和0v输出端，所述远程通信模块的Y1管脚同时连接所述继电器KA1的触点1和所述时间继电器KT2线圈，所述远程通信模块的Y2管脚同时连接所述继电器KA2的触点1和所述时间继电器KT3线圈，所述远程通信模块的Y3管脚同时连接所述交流接触器KM1的触点8和所述继电器KA4线圈，所述远程通信模块的X1管脚连接所述继电器KA1的触点3的一端，所述远程通信模块的X2管脚连接所述继电器KA3的触点2的一端，所述继电器KA1的触点3的另一端连接所述继电器KA3的触点2的另一端、所述远程通信模块的COM管脚。

本实用新型提供的一种断电保护装置，市电供电时，时间继电器KT1线圈得电，时间继电器KT1的触点1闭合、2点断开，交流接触器KM1的触点7断开，交流接触器KM1的其他触点闭合接通，市电电源为用电设备输入电源端和蓄电池供电；市电断电时，继电器KA1线圈失电，KA1的触点1闭合，时间继电器KT2线圈得电，时间继电器KT2触点1闭合，继电器KA2线圈得电，时间继电器KT3线圈和继电器KA3线圈得电，继电器KA3的触点1闭合，发电设备启动，电路切换到发电设备供电；市电恢复供电后，时间继电器KT1与继电器KA1的线圈同时得电，时间继电器KT1触点1闭合的同时继电器KT1触点2断开，接触器KM1线圈恢复的同时接触器KM2线圈失电，接触器KM1主触点闭合市电恢复供电，发电设备供电停止供电；本技术方案中通过电源切换电路实现由市电向发电设备的切换，通过发电设备控制电路启动或者关闭发电设备，整个过程无需人工手动切换，能够根据市电供电的有无，自动完成切换动作，同时通过电源切换电路中的交流接触器KM1、KM2的互锁接线电路，确保市电和发电设备不会同时供电，确保了用电安全。

附图说明

图1为本实用新型断电保护装置的电源切换电路的电路原理示意图；

图2为本实用新型断电保护装置的发电设备控制电路的原理示意图；

图3为语音模块的电路原理示意图；

图4为远程通信模块的电路原理示意图。

具体实施方式

如图1~图2所示，本实用新型提供一种断电保护装置，其特征在于，其包括：电源切换电路和发电设备控制电路，电源切换电路包括：断路器QF1、QF2、QF3，交流接触器KM1、KM2，时间继电器KT1，继电器KA1和蓄电池；发电设备控制电路包括：断路器QF4，继电器KA2、KA3、KA4，时间继电器KT2、KT3。

其中，交流接触器KM1的触点7和其他的触点同时动作且触点动作相反；交流接触器KM2的触点7和其他的触点同时动作且触点动作相反；

时间继电器KT1的触点1和触点2同时动作且触点动作相反；

继电器KA1的触点1、2、3同时动作，触点2、3动作相同，触点1和触点2、3的动作相反；

继电器KA2的触点1、2、3同时动作，触点2、3动作相同，触点1和触点2、3的动作相反；

继电器KA3的触点1、2、3同时动作，触点2、3动作相同，触点1和触点2、3的动作相反。

断路器QF1与市电电源的三相供电回路的电路相连，交流接触器KM1主触点分别设置于市电电源和用电设备输入电源端之间；交流接触器KM2的主触点分别设置于发电设备输出电源和用电设备输入电源端之间；交流接触器KM1的主触点分别与交流接触器KM2的三个常闭端点互相连接；

断路器QF1的三相电路中的回路端点6上分别连接交流接触器KM1的常闭触点7的一端、断路器QF2的触点1、断路器QF3触点1、时间继电器KT1的线圈的一端；断路器QF2的触点2连接继电器KA1的线圈的一端，继电器KA1的线圈的另一端连接市电电源的零线；

交流接触器KM1的常闭触点7的另一端连接时间继电器KT1的触点1的一端，时间继电器KT1的触点1另一端连接交流接触器KM1的线圈的一端，交流接触器KM1的另一端连接市电电源的零线；

交流接触器KM2的主触点的回路端连接交流接触器KM1的常闭触点7的一端，交流接触器KM1常闭触点7的另一端连接时间继电器KT1的端点2的一端，时间继电器KT1的端点2的另一端连接交流接触器KM2的一端，交流接触器KM2的另一端接发电设备输出电源的零线；

断路器QF3触点2连入蓄电池的蓄电池充电器的正极；蓄电池充电器的负极连接市电电源的零线。

初始启动的时候，将断路器QF1、QF2、QF3、QF4同时闭合，装置开始工作。市电电源开始供电，QF1、QF2、QF3后，时间继电器KT1线圈得电，经过预设的时间后，时间继电器KT1的触点1闭合、触点2断开，交流接触器KM1的主触点中的1和2导通、3和4导通、5和6导通，交流接触器KM1的主触点闭合接通后，市电电源为用电设备输入电源端和蓄电池供电。同时交流接触器KM1的触点7断开，通过KM1的线圈和触点7以及KM2的线圈和触点7的连接关系，交流接触器KM1和KM2形成互锁，确保而二者无法同时供电。断路器QF1和、QF2导通后，继电器KA1线圈得电，图2中的发电设备控制电路中的继电器KA1的触点1断开，图2的发电设备控制电路停止工作，即在市电供电期间发电设备控制电路无需工作。通过将发电设备控制电路断开，避免因为误操作导致供电设备打开的问题发生，确保了电路使用安全。

本实用新型中，与市电电源的连接采用三相三线的方式，确保能够适用于更多的应用场景下，同时通过蓄电池提供24v的供电，确保能够为内部模块实现供电，进而确保本申请的短点保护装置在切换过程中也能保持语音模块和远程通信模块的正常工作。

断路器QF4的端点1连接蓄电池的24v输出端，断路器QF4的端点2分别连接继电器KA1的触点1的一端、时间继电器KT2的触点1的一端、继电器KA2触点1的一端、继电器KA2触点2的一端、交流接触器KM1触点8的一端；

继电器KA1的触点1的另一端连接时间继电器KT2线圈的一端，时间继电器KT2的触点1的另一端连接继电器KA2线圈的一端，继电器KA2触点1的另一端连接时间继电器KT3的触点1的一端，时间继电器KT3的触点1的另一端连接继电器KA3的线圈的一端，交流接触器KM1触点8的另一端连接继电器KA4的线圈的一端；

时间继电器KT1的线圈的另一端、继电器KA2线圈的另一端、时间继电器KT3线圈的另一端、继电器KA3的线圈的另一端、连接继电器KA4的线圈的另一端都接入蓄电池的0v输出端；

继电器KA3的触点1的两端接入发电设备启动触点的两个端点，继电器KA4的触点1的两端分别接入发电设备停止的触点的两个端点。具体实现时，根据发电设备的型号不同，可能需要对发电设备进行适应性改造，确保继电器KA3的触点1的两端导通后，发电设备能够启动，继电器KA4的触点1的两端断开后，发电设备停止工作。

市电断电时，市电断电时，继电器KA1线圈失电，继电器KA1的触点1闭合接通，发电设备控制电路开始工作。

市电断电时，继电器KA1线圈失电，KA1的触点1闭合，时间继电器KT2线圈得电，时间继电器KT2触点1闭合，继电器KA2线圈得电，时间继电器KT3线圈和继电器KA3线圈得电，继电器KA3的触点1闭合，发电设备启动；发电设备电源开始供电，接触器KM2线圈得电，接触器KM2主触点中的1和2导通、3和4导通、5和6导通，实现由发电设备提供的三相电源为市电电源为用电设备输入电源端和蓄电池供电，电路切换到发电设备供电。本技术方案中，通过时间继电器KT1、KT2、KT3确保不会因为突然上电导致设备损坏。

市电电源断电后，交流接触器KM1线圈失电，KM1主触点失电断开；发电设备电源供电后，交流接触器KM1触点7闭合，互锁关系再次行程。市电恢复供电后，时间继电器KT1与继电器KA1的线圈同时得电，时间继电器KT1触点1闭合的同时继电器KT1触点2断开，接触器KM1线圈恢复的同时接触器KM2线圈失电，接触器KM1主触点闭合市电恢复供电；接触器KM1线圈的得电的同时，接触器KM1的触点7断开，触点8导通；接触器KM1的触点8导通后，连接继电器KA4的线圈得电，连接继电器KA4的触点1断开，则发电设备供电停止供电，完成发电设备供电向市电供电的切换。

如图3和图4所示，本实用新型的断电保护装置中还包括语音模块和远程通信模块；本实施例中，语音播报模块基于JQ8900-16P实现，远程模块基于繁易物联网关FBox实现。

语音模块的K1管脚连接到继电器KA1的2触点的一端，语音模块的K2管脚连接到继电器KA2的触点3一端，继电器KA1的2触点的另一端连接继电器KA2的触点3的另一端、语音模块的com管脚，语音模块的24管脚和GND管脚分别接入到蓄电池的24v输出端和0v输出端。

远程通信模块的24v管脚和GND管脚分别接入到蓄电池的24v输出端和0v输出端，远程通信模块的Y1管脚同时连接继电器KA1的触点1和时间继电器KT2线圈，远程通信模块的Y2管脚同时连接继电器KA2的触点1和时间继电器KT3线圈，远程通信模块的Y3管脚同时连接交流接触器KM1的触点8和继电器KA4线圈，远程通信模块的X1管脚连接继电器KA1的触点3的一端，远程通信模块的X2管脚连接继电器KA3的触点2的一端，继电器KA1的触点3的另一端连接继电器KA3的触点2的另一端、远程通信模块的COM管脚。

语音模块的K1管脚连接到继电器KA1的2触点的一端，远程通信模块的X1管脚连接继电器KA1的触点3的一端，市电断电时，继电器KA1线圈失电，KA1的触点2和触点3同时打开，语音模块和远程通信模块同时接到市电断电信号，语音模块可以按照预设的播放信号，播放市电断电的提示信息，远程通信模块则可以通过网络通信或者短信的方式向预设的地址发送市电断电的信息。

语音模块的K2管脚语音模块的K2管脚连接到继电器KA2的触点3，市电断电时，继电器KA2线圈得电，触点1闭合和触点2、3断开，语音模块接收到发电设备启动的信号，根据预设的提示信息，语音播报发电设备已启动电话自动切换电源的提示信息。

远程通信模块的X2管脚接继电器KA3的触点2，市电断电时，继电器KA3线圈得电，继电器KA3的触点1闭合，发电设备启动，同时触点2断开，则远程模块接收到发电设备启动的启动信号，远程模块可以为使用者通过网络端或者短信通知发电设备供给切换的信息。

远程通信模块的输出端子Y1同时连接同时连接继电器KA1的触点1和时间继电器KT2线圈，通过对输出端子Y1的电压控制，可以实现远程控制启动发电设备。远程通信模块的输出端子Y3同时连接交流接触器KM1的触点8和继电器KA4线圈，通过对输出端子Y3的电流脉冲控制，可以实现远程控制关闭发电设备。本实施例中的具体实现过程为：

远程通信模块通过繁易FBox软件控制远程模块中输出端子Y1、Y2、Y3放电，使得对应时间继电器KT2线圈，时间继电器KT3线圈，继电器KA4线圈得电。

当Y1端点输出电流，时间继电器KT2线圈得电，之后继电器KA3线圈得电，发电设备启动线路中继电器KA3的触点1闭合，发电设备启动。

当Y2端点输出电流，时间继电器KT3线圈得电，使得继电器KA3线圈上方KT3触点1经过时间继电器KT3设定的时间（如两秒后）断开，继电器KA3线圈不再得电，发电设备启动线路中闭合继电器KA3的触点1恢复初始常开状态，发电设备启动动作结束。

当Y3端点输出电流，继电器KA4线圈得电，使得发电设备停止线路中继电器KA4的触点1断开，发电设备运行停止不再发电。

使用本实用新型的技术方案后，实现对发电机和市电供电的切换。当市电断电系统自动启动供发电设备为用电设备切换电源供给，当在市电稳定供应的状态下，杜绝电动机的启动，避免用户因误操作造成的设备损坏和经济损失。在市区供电断开时，可在第一时间确保发电机的稳定启动。采用远程控制模块远程监控协助装置大大提高了工作效率，可提醒和控制切换发电设备供给，关闭发电设备，智能高效的完成和控制断电保护系统。远程监控系统报警方式可为短信报警、手机APP平台消息等，具有稳定性好，实时性优等特点。通过远程通信模块实现短信报警功能，当市电供电突然中断时或发电机出现异常情况时，如：电机停止等，我们均可实时采用手机推送短信的方式报警，让用户第一时间掌握设备的故障信息，选择不同的解决方法，减少客户因设备原因造成经济损失。通过语音模块实现语音播报功能，提醒使用者市电断开和系统已切换发电设备供给。让断电保护系统旁人员，第一时间提醒电源供给情况。

Claims (2)

1.一种断电保护装置，其特征在于，其包括：电源切换电路、蓄电池和发电设备控制电路；

所述电源切换电路包括：断路器QF1、QF2、QF3，交流接触器KM1、KM2，时间继电器KT1和继电器KA1；所述发电设备控制电路包括：断路器QF4，继电器KA2、KA3、KA4和时间继电器KT2、KT3；

所述断路器QF1与市电电源的三相供电回路的电路相连，所述交流接触器KM1主触点分别设置于所述市电电源和用电设备输入电源端之间；所述交流接触器KM2的主触点分别设置于发电设备输出电源和所述用电设备输入电源端之间；所述交流接触器KM1的主触点分别与所述交流接触器KM2的三个常闭端点互相连接；

所述断路器QF1的三相电路中的回路端点6上分别连接所述交流接触器KM1的常闭触点7的一端、所述断路器QF2的触点1、所述断路器QF3触点1、所述时间继电器KT1的线圈的一端；所述断路器QF2的触点2连接所述继电器KA1的线圈的一端，所述继电器KA1的线圈的另一端连接所述市电电源的零线；

所述交流接触器KM1的常闭触点7的另一端连接所述时间继电器KT1的触点1的一端，所述时间继电器KT1的触点1另一端连接所述交流接触器KM1的线圈的一端，交流接触器KM1的另一端连接所述市电电源的零线；

所述交流接触器KM2的主触点的回路端连接所述交流接触器KM1的常闭触点7的一端，所述交流接触器KM1常闭触点7的另一端连接所述时间继电器KT1的端点2的一端，所述时间继电器KT1的端点2的另一端连接所述交流接触器KM2的一端，所述交流接触器KM2的另一端接所述发电设备输出电源的零线；

所述断路器QF3触点2连入所述蓄电池的蓄电池充电器的正极；所述蓄电池充电器的负极连接所述市电电源的零线；

所述断路器QF4的端点1连接所述蓄电池的24v输出端，所述断路器QF4的端点2分别连接所述继电器KA1的触点1的一端、所述时间继电器KT2的触点1的一端、所述继电器KA2触点1的一端、所述继电器KA2触点2的一端、所述交流接触器KM1触点8的一端；

所述继电器KA1的触点1的另一端连接所述时间继电器KT2线圈的一端，所述时间继电器KT2的触点1的另一端连接所述继电器KA2线圈的一端，所述继电器KA2触点1的另一端连接所述时间继电器KT3的触点1的一端，所述时间继电器KT3的触点1的另一端连接所述继电器KA3的线圈的一端，所述交流接触器KM1触点8的另一端连接所述继电器KA4的线圈的一端；

所述时间继电器KT1的线圈的另一端、所述继电器KA2线圈的另一端、所述时间继电器KT3线圈的另一端、所述继电器KA3的线圈的另一端、所述连接所述继电器KA4的线圈的另一端都接入所述蓄电池的0v输出端；

所述继电器KA3的触点1的两端接入发电设备启动触点的两个端点，所述继电器KA4的触点1的两端分别接入发电设备停止的触点的两个端点。

2.根据权利要求1所述一种断电保护装置，其特征在于：其还包括：语音模块和远程通信模块；

所述语音模块的K1管脚连接到所述继电器KA1的2触点的一端，所述语音模块的K2管脚连接到所述继电器KA2的触点3的一端，所述继电器KA1的2触点的另一端连接所述继电器KA2的触点3的另一端、所述语音模块的com管脚，所述语音模块的24管脚和GND管脚分别接入到所述蓄电池的24v输出端和0v输出端；

所述远程通信模块的24v管脚和GND管脚分别接入到所述蓄电池的24v输出端和0v输出端，所述远程通信模块的Y1管脚同时连接所述继电器KA1的触点1和所述时间继电器KT2线圈，所述远程通信模块的Y2管脚同时连接所述继电器KA2的触点1和所述时间继电器KT3线圈，所述远程通信模块的Y3管脚同时连接所述交流接触器KM1的触点8和所述继电器KA4线圈，所述远程通信模块的X1管脚连接所述继电器KA1的触点3的一端，所述远程通信模块的X2管脚连接所述继电器KA3的触点2的一端，所述继电器KA1的触点3的另一端连接所述继电器KA3的触点2的另一端、所述远程通信模块的COM管脚。

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