CN220267909U - 一种柱塞泵保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种柱塞泵保护电路,属于固井技术领域,包括用于连接电源正极的正极线路,正极线路与电源负极之间连接有主控支路,主控支路包括串联的中间继电器的控制线圈和液位监测支路,液位监测支路包括用于设置在柱塞室内的第一设定高度位置的第一高液位传感器,当柱塞室液位达到第一设定高度位置时,第一高液位传感器的常开触点闭合,主控支路连通;正极线路与电源负极之间还连接有驱动支路,驱动支路包括串联的中间继电器的第一常开触点和用于供电给水泵电机的供电接口。本实用新型的柱塞泵保护电路能够通过供电接口供电给水泵电机,通过水泵电机控制水泵工作,及时将柱塞室内污水排出,避免柱塞室内污水污染润滑油。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种柱塞泵保护电路,属于固井技术领域。
背景技术
油田钻井结束后需要固井,现有的固井需要动用很多车辆,如拉水车、混浆车、注浆车和拉水泥车,这么多车一是在井场很难布局,二是参加配合的人员很多,固井时间长,在固井过程中车与车之间很难衔接配合,无形中增加了固井成本。而且一旦一辆车出现问题,固井工作就得停止,尤其是在水泥返高一半时,就会造成固井失败,严重时会使刚钻完的井报废,损失特别严重。
在油田油水气井作业施工中,经常会用到水泥车挤堵、固井等作业,由于作业环境恶劣,经常在不可中断的作业中出现大泵(柱塞泵)刺漏情况,大泵刺漏导致大量作业污水进入柱塞润滑系统,使润滑系统内的润滑油迅速变质,溢出泵体外污染环境;同时进一步进入大泵曲轴箱,使曲轴箱内机油变质。
在水泥车领域中,现有技术没有针对柱塞泄露采取措施的装置,在柱塞室形成的密闭空间内发生泄露会在短时间内存在两种液体共存的情况,由于空间狭窄无法安装排水装置。公开号CN210155556U的专利文件公开了一种地坑积水漏水检测报警及自动排水装置,主要由液位开关、液位继电器、控制柜、潜水泵和报警装置组成;该装置在建筑物地坑积水后,通过地坑中液位开关探知液位高低,通过控制柜控制坑中电潜泵工作。该装置属于漏水检测技术领域,在非密闭的空间使用。
公开号为CN211900955U的专利文件公开了一种固井水泥车柱塞泵液力端所在内腔用辅助排液装置,具体包括排液收集部、顶杆、盘根盒和顶升机构,柱塞泵位于柱塞泵液力端一侧的内腔的底面设有多个排液通道,每个排液通道上对应设有一个上水凡尔,排液收集部具有收集腔,排液收集部顶部设有多个收集孔,排液收集部位于每一个收集孔正下方的底部对应设有一个贯通孔,底部设有与收集腔连通的排液口,收集孔、贯通孔均与收集腔连通,排液收集部固定连接到柱塞泵位于柱塞泵液力端一侧的外轮廓上,所有的收集孔分别与所有的排液通道一一竖向对应,并密封、连通;顶杆为多根,每根顶杆一端端部通过盘根盒从贯通孔伸入到收集腔内,并竖向向上延伸至上水凡尔底部的中心位置处,另一端端部与顶升机构连接。该辅助排液装置用于固井水泥车使用结束后的清理。
公开号为CN205665829U的专利文件公开了注水泵盘根刺漏报警器,包括液位继电器、中间继电器,液位继电器的工作电源接线端子连接电源的火线L和零线N,液位继电器的液位电极端子设置在注水泵的柱塞箱内,液位继电器的控制信号端子连接中间继电器的线圈KA,还包括与电源连接的注水泵、停泵指示灯HR和报警器SL,中间继电器的触点连接停泵指示灯HR、报警器SL和注水泵的控制电路。该注水泵出现盘根刺漏时能够及时报警并切断注水泵的控制电路,使注水泵停止工作。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种柱塞泵保护电路,用以解决污水进入柱塞室后进一步使柱塞润滑油变质的问题。
为实现上述目的,本实用新型的方案包括:
本实用新型的一种柱塞泵保护电路,包括用于连接电源正极的正极线路,正极线路与电源负极之间连接有主控支路,主控支路包括串联的中间继电器的控制线圈和液位监测支路,液位监测支路包括用于设置在柱塞室内的第一设定高度位置的第一高液位传感器,当柱塞室液位达到第一设定高度位置时,第一高液位传感器的常开触点闭合,主控支路连通;正极线路与电源负极之间还连接有驱动支路,驱动支路包括串联的中间继电器的第一常开触点和用于供电给水泵电机的供电接口。
通过在柱塞室的第一设定高度位置处设置第一高液位传感器,用于监测柱塞泵刺漏后污水进入柱塞室的液位;当柱塞室内液位达到第一设定高度位置时,第一高液位传感器的常开触点闭合,主控支路连通,中间继电器的控制线圈得电,中间继电器的第一常开触点闭合,进而使得驱动支路接通,此时能够通过水泵电机的供电接口与水泵电机电性连接,水泵电机工作,及时将柱塞室内污水排出,避免柱塞室内污水进一步污染润滑油。
本实用新型通过液位监测支路中的第一高液位传感器监测得到柱塞室内液位高度是否到达第一设定高度,控制中间继电器的控制线圈得电失电,进一步控制驱动支路的通断状态,为水泵电机通断电,控制水泵工作;其中第一高液位传感器在柱塞室内的第一设定高度位置,具体依据实际情况下柱塞泵的柱塞室刺漏时,柱塞室内污水污染润滑油的液位情况来设定;柱塞室具体指用于设置柱塞泵以及相关传动部件的密闭空间,柱塞室的前端是单独的泵头总成,柱塞室的后端是单独密闭的曲轴箱总成。本实用新型的柱塞泵保护电路能够通过供电接口供电给水泵电机,进一步通过水泵电机控制水泵工作,及时将柱塞室内污水排出,避免柱塞室内污水进一步污染润滑油。
进一步地,液位监测支路还包括用于设置在柱塞室内的第二设定高度位置的低液位传感器,第一设定高度位置高于第二设定高度位置,且两个位置之间存在一定距离,当柱塞室液位达到第二设定高度位置时,低液位传感器的常开触点闭合;低液位传感器的常开触点串联中间继电器的第三常开触点后与第一高液位传感器的常开触点并联。
当柱塞室液位达到第一设定高度位置时,低液位传感器的常开触点与第一高液位传感器的常开触点均闭合,主控支路连通,中间继电器的控制线圈得电,中间继电器的第一常开触点以及中间继电器的第三常开触点均闭合;当柱塞室液位处于一定距离的高度区间位置时,第一高液位传感器的常开触点断开,低液位传感器的常开触点闭合,中间继电器的控制线圈得电,中间继电器的第三常开触点仍闭合,主控支路连通。
本实用新型通过将低液位传感器的常开触点与中间继电器的第三常开触点串联后与第一高液位传感器的常开触点并联,使得柱塞室内污水液位在低于第一设定高度位置后不会直接使中间继电器的控制线圈失电,进而不会直接断开驱动支路;并且在一定距离的高度区间范围内时,能够使得中间继电器的控制线圈持续得电,进而在低液位传感器所在的高度位置及以上位置时,均能够通过中间继电器的控制线圈得电控制中间继电器的第一常开触点闭合,水泵电机工作。当柱塞室内污水液位低于低液位传感器所在的高度位置时,使中间继电器的控制线圈失电,断开主控支路,进而断开驱动支路,水泵电机不工作。本实用新型通过控制低液位传感器设置位置和第一高液位传感器设置位置之间的距离差(高度差),使得水泵电机能够在柱塞室内污水液位高度变化区间(第一设定高度位置(水泵电机开始工作的位置)与第二设定高度位置(水泵电机停止工作的位置)之间的高度区间)内工作,并且能够在低于低液位传感器所在的高度位置时,使水泵电机不工作,避免水泵电机持续工作产生不必要的损坏。其中低液位传感器所在的高度位置可以根据实际情况下,柱塞室内污水液位高低对柱塞泵产生不利影响的程度决定。
进一步地,驱动支路还串联有中间继电器的第二常开触点。
中间继电器的控制线圈得电,中间继电器的第一常开触点、中间继电器的第二常开触点以及中间继电器的第三常开触点均闭合。
进一步地,正极线路与供电接口之间还连接用于设置在柱塞室内的第三设定高度位置的第二高液位传感器,第三设定高度位置的高度和第一设定高度位置的高度相同,当柱塞室液位达到第三设定高度位置时,第二高液位传感器的常开触点闭合。
本实用新型通过在柱塞室内和第一高液位传感器同样的高度位置处设置第二高液位传感器,柱塞室内污水液位达到第三设定高度后,第一高液位传感器的常开触点闭合使得中间继电器的控制线圈得电,但中间继电器的第一常开触点出现接触不良或损坏时,供电接口能够通过第二高液位传感器的常开触点闭合得电,进而保障水泵工作。其中中间继电器的第一常开触点直接与较高电流连接,极易出现接触不良或损坏。
进一步地,第二高液位传感器的常开触点和电源负极之间还连接有报警继电器的控制线圈,正极线路与电源负极之间还连接有串联的报警继电器的常开触点和报警器。
本实用新型的报警器能够通过第二高液位传感器的常开触点闭合使报警继电器的控制线圈得电,报警继电器的常开触点闭合,报警器得电报警,使操作者可以直观得到柱塞室内污水液位达到设定高度,进一步得到柱塞泵刺漏,且污水极易污染润滑油。
进一步地,报警器所在的支路上还串联有用于操作者控制报警器报警(工作)的报警器开关的触点。
本实用新型的报警器开关的触点处于闭合状态,报警器能够通过第二高液位传感器的常开触点闭合使报警继电器的控制线圈得电,报警继电器的常开触点闭合,报警器得电报警,使操作者可以直观得到柱塞室内污水液位达到第一设定高度位置,进一步得到柱塞泵刺漏,且污水极易污染润滑油;操作者通过报警器工作,得知柱塞室内污水液位达到第一设定高度位置,可以通过控制报警器开关的触点断开进而使报警器不工作;报警器的工作能够通过报警器开关和报警继电器的控制线圈得失电相互配合控制。
进一步地,正极线路包括电源继电器的常开触点,电源正极和电源负极之间连接有串联的电源继电器的控制线圈和用于控制上装发动机启停的点火开关的触点。
本实用新型的点火开关触点的闭合断开能够控制电源继电器的控制线圈得电失电、还能控制上装发动机的启停,其中电源继电器的控制线圈得电失电控制电源继电器的常开触点闭合关断,进一步控制柱塞泵保护电路与电源之间的通断电。本实用新型的点火开关能够同时控制上装发动机的启停和柱塞泵保护电路的通断电,进一步使柱塞泵保护电路的工作能够和水泥车的上装发动机启动同步进行。
进一步地,第二高液位传感器的常开触点所在的支路、主控支路、驱动支路以及报警继电器的常开触点所在的支路之间的任一支路或任意多个支路上还连接有保险。
本实用新型能够通过保险保护第二高液位传感器的常开触点、中间继电器的控制线圈、中间继电器的第一常开触点以及报警继电器的常开触点所在的任一或任意多个支路。
进一步地,正极线路还包括手动开关,手动开关的触点和电源继电器的常开触点串联。
本实用新型的手动开关便于操作者在保障上装发动机工作的前提下仅断开柱塞泵保护电路。
附图说明
图1是本实用新型的柱塞泵保护电路的连接示意图;
图2是本实用新型的柱塞泵保护装置的连接示意图;
图3是本实用新型的柱塞泵保护装置的原理示意图。
附图标记说明:
1、正极线路;2、水柜;20、供电接口;21、水泵电机;22、进液管;23、排液管;3、报警器;4、保险;KA1、中间继电器的控制线圈;KA11、中间继电器的第一常开触点;KA12、中间继电器的第二常开触点;KA13、中间继电器的第三常开触点;SG1、第一高液位传感器的常开触点;SG2、第二高液位传感器的常开触点;SD、低液位传感器的常开触点;KA2、报警继电器的控制线圈;KA21、报警继电器的常开触点;KA3、电源继电器的控制线圈;KA31、电源继电器的常开触点;S1、手动开关;S2、点火开关;S3、报警器开关。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明了,下面结合附图及实施例,对本实用新型作进一步的详细说明。
一种柱塞泵保护电路的实施例1:
本实用新型的一种柱塞泵保护电路,如图1所示,正极线路1连接电源正极,正极线路1与电源负极之间连接有串联的中间继电器的控制线圈KA1和液位监测支路,液位监测支路包括用于设置在柱塞室内的第一设定高度位置的第一高液位传感器,当柱塞室液位达到第一设定高度位置时,第一高液位传感器的常开触点SG1闭合,中间继电器的控制线圈KA1得电;正极线路1与电源负极之间还连接有串联的中间继电器的第一常开触点KA11、用于供电给水泵电机的供电接口20(水泵电机21)以及中间继电器的第二常开触点KA12,当中间继电器的第一常开触点KA11与中间继电器的第二常开触点KA12通过中间继电器的控制线圈KA1得电均闭合时,(供电接口20供电给水泵电机进而使水泵电机21得电工作)水泵电机21得电工作,及时将柱塞室内污水排出,避免柱塞室内污水进一步污染润滑油。
液位监测支路还包括用于设置在柱塞室内的第二设定高度位置的低液位传感器,第一设定高度位置高于第二设定高度位置,且两个位置之间存在一定距离,当柱塞室液位达到第二设定高度位置时,低液位传感器的常开触点SD闭合;低液位传感器的常开触点SD串联中间继电器的第三常开触点KA13后与第一高液位传感器的常开触点SG1并联。
当柱塞室液位达到第一设定高度位置时,低液位传感器的常开触点SD和第一高液位传感器的常开触点SG1均闭合,中间继电器的控制线圈KA1得电,中间继电器的第一常开触点KA11、中间继电器的第二常开触点KA12以及中间继电器的第三常开触点KA13均闭合;当柱塞室液位处于一定距离的高度区间位置时,第一高液位传感器的常开触点SG1断开,低液位传感器的常开触点SD闭合,中间继电器的控制线圈KA1得电,中间继电器的第三常开触点KA13仍闭合。
通过将低液位传感器的常开触点与中间继电器的第三常开触点串联后与第一高液位传感器的常开触点并联,使得柱塞室内污水液位在低于设定第一高度位置后不会直接使中间继电器的控制线圈失电,进而不会直接使供电接口(水泵电机)断电;并且在一定距离的高度区间范围内时,能够使得中间继电器的控制线圈持续得电,进而在低液位传感器所在的高度位置及以上位置时,均能够通过中间继电器的控制线圈得电控制中间继电器的第一常开触点以及中间继电器的第二常开触点闭合,水泵电机工作。当柱塞室内污水液位低于低液位传感器所在的高度位置时,使中间继电器的控制线圈失电,进而使供电接口(水泵电机)断电,水泵电机不工作。本实用新型通过控制低液位传感器设置位置和第一高液位传感器设置位置之间的高度差,使得水泵电机能够在柱塞室内污水液位高度变化区间内工作,并且能够在低于低液位传感器所在的高度位置时,使水泵电机不工作,避免水泵电机持续工作产生不必要的损坏。其中低液位传感器所在的高度位置可以根据实际情况下,柱塞室内污水液位高低对柱塞泵产生不利影响的程度决定。
正极线路1与供电接口20(水泵电机21)之间还连接用于设置在柱塞室内的第三设定高度位置的第二高液位传感器,第三设定高度位置的高度和第一设定高度位置高度相同,当柱塞室液位达到第三设定高度位置时,第二高液位传感器的常开触点SG2闭合。本实用新型通过在柱塞室内和第一高液位传感器同样的高度位置处设置第二高液位传感器,柱塞室内污水液位达到第三设定高度位置后,第一高液位传感器的常开触点闭合使得中间继电器的控制线圈得电,但中间继电器的第一常开触点出现接触不良或损坏时,供电接口能够通过第二高液位传感器的常开触点闭合得电,进而保障水泵工作。其中中间继电器的第一常开触点直接与较高电流连接,极易出现接触不良或损坏。
第二高液位传感器的常开触点SG2和电源负极之间还连接有报警继电器的控制线圈KA2,正极线路1与电源负极之间还连接有串联的报警继电器的常开触点KA21和报警器3,报警器3和报警继电器的常开触点KA21之间还连接有用于操作者控制报警器3报警的报警器开关S3的触点。本实用新型的报警器开关的触点处于闭合状态,报警器能够通过第二高液位传感器的常开触点闭合使报警继电器的控制线圈得电,报警继电器的常开触点闭合,报警器得电报警,使操作者可以直观得到柱塞室内污水液位达到第一设定高度位置,进一步得到柱塞泵刺漏,且污水极易污染润滑油;操作者通过报警器工作,得知柱塞室内污水液位达到第一设定高度位置,可以通过控制报警器开关的触点断开进而使报警器不工作;报警器的工作能够通过报警器开关和报警继电器的控制线圈得失电相互配合控制。
正极线路1包括电源继电器的常开触点KA31,电源正极和电源负极之间还连接有串联的电源继电器的控制线圈KA3和用于控制上装发动机启停的点火开关S2的触点。本实用新型的点火开关能够同时控制上装发动机的启停和柱塞泵保护电路的通断电,进一步使柱塞泵保护电路的工作能够和水泥车的上装发动机启动同步进行。
第二高液位传感器的常开触点SG2所在的支路、主控支路、驱动支路以及报警继电器的常开触点KA21所在的支路之间的任一支路或任意多个支路上还连接有保险4。
具体地,第二高液位传感器的常开触点SG2、中间继电器的控制线圈KA1、中间继电器的第一常开触点KA11以及报警继电器的常开触点KA21分别和正极线路1之间还连接有保险4。本实用新型能够通过保险保护第二高液位传感器的常开触点、中间继电器的控制线圈、中间继电器的第一常开触点以及报警继电器的常开触点所在的支路。
正极线路1还包括手动开关S1,手动开关S1的触点和电源继电器的常开触点KA31串联。本实用新型的手动开关便于操作者在保障上装发动机工作的前提下仅断开柱塞泵保护电路。
本实用新型的水泵电机和供电接口电性连接,柱塞泵保护电路能够控制水泵电机工作状态;水泵电机工作,需满足在手动开关闭合、点火开关闭合,其中点火开关的闭合使得电源继电器的控制线圈得电,电源继电器的常开触点闭合,且保险器均正常的前提条件下,中间继电器的控制线圈得电,并且中间继电器的第一常开触点与中间继电器的第二常开触点均可正常闭合,供电接口可正常供电给水泵电机;或者中间继电器的第一常开触点不能正常闭合时,第二高液位传感器的常开触点能够在柱塞室内液位达到设定高度时闭合,并且在上述的前提条件下,中间继电器的控制线圈得电,中间继电器的第二常开触点正常闭合,供电接口仍可正常供电给水泵电机。本实用新型的柱塞泵保护电路能够通过供电接口供电给水泵电机,进一步通过水泵电机控制水泵工作,及时将柱塞室内污水排出,避免柱塞室内污水进一步污染润滑油。
水泵电机驱动连接水泵,水泵用于与柱塞室内连通,水泵的进液端和柱塞室之间连接有进液管,水泵的出液端通过排液管连通有水柜。本实用新型的水泵在工作时将柱塞室内的污水通过进液管、水泵的进液端、水泵的出液端、排液管最终收集在水柜中,避免污水排出污染环境。
其中保险4(包括保险器、保险丝等)均安装在保险盒内,保险盒、手动开关S1、电源继电器的常开触点KA31、报警器开关S3以及点火开关S2均安装在操作台中。第一高液位传感器、第二高液位传感器以及低液位传感器均可选用液位继电器,并安装在柱塞室内合适高度位置处。中间继电器的控制线圈、中间继电器的三个常开触点(第一常开触点、第二常开触点以及第三常开触点)、水泵、水泵电机、报警继电器的控制线圈、报警继电器的常开触点以及报警器均安装在密闭的配电箱内,密闭配电箱用于保护其内部的元件。
一种柱塞泵保护装置的实施例1:
本实用新型的一种柱塞泵保护装置,如图2和图3所示,包括水泵电机21和一种柱塞泵保护电路的实施例1中的电路,电路在一种柱塞泵保护电路的实施例1中已清楚描述,此处不再赘述;水泵电机和供电接口电性连接,水泵电机驱动连接水泵,水泵的进液端设置在柱塞室底部和柱塞室内部连通,水泵的出液端设置在柱塞室外侧,水泵的进液端和柱塞室之间连接有进液管22,水泵的出液端通过排液管23连通有水柜2,水泵在工作时将柱塞室内的污水通过进液管22、水泵的进液端、水泵的出液端、排液管23最终收集在水柜2中,避免污水排出污染环境。
本实用新型的水泵电机和供电接口电性连接,柱塞泵保护电路能够控制水泵电机工作状态;水泵电机工作,需满足在手动开关的触点闭合、点火开关的触点闭合,其中点火开关的触点闭合使得电源继电器的控制线圈得电,电源继电器的常开触点闭合,且保险器均正常的前提条件下,中间继电器的控制线圈得电,并且中间继电器的第一常开触点与中间继电器的第二常开触点均可正常闭合,供电接口可正常供电给水泵电机;或者中间继电器的第一常开触点不能正常闭合时,第二高液位传感器的常开触点能够在柱塞室内液位达到第三设定高度时闭合,并且在上述的前提条件下,中间继电器的控制线圈得电,中间继电器的第二常开触点正常闭合,供电接口仍可正常供电给水泵电机。本实用新型的柱塞泵保护电路能够通过供电接口供电给水泵电机,进一步通过水泵电机控制水泵工作,及时将柱塞室内污水排出,避免柱塞室内污水进一步污染润滑油。
Claims (9)
1.一种柱塞泵保护电路,其特征在于,包括用于连接电源正极的正极线路(1),所述正极线路(1)与电源负极之间连接有主控支路,所述主控支路包括串联的中间继电器的控制线圈(KA1)和液位监测支路,所述液位监测支路包括用于设置在柱塞室内的第一设定高度位置的第一高液位传感器,当柱塞室液位达到第一设定高度位置时,所述第一高液位传感器的常开触点(SG1)闭合,所述主控支路连通;所述正极线路(1)与电源负极之间还连接有驱动支路,所述驱动支路包括串联的中间继电器的第一常开触点(KA11)和用于供电给水泵电机的供电接口(20)。
2.根据权利要求1所述的柱塞泵保护电路,其特征在于,所述液位监测支路还包括用于设置在柱塞室内的第二设定高度位置的低液位传感器,所述第一设定高度位置高于第二设定高度位置,且两个位置之间存在一定距离,当柱塞室液位达到第二设定高度位置时,所述低液位传感器的常开触点(SD)闭合;所述低液位传感器的常开触点(SD)串联中间继电器的第三常开触点(KA13)后与第一高液位传感器的常开触点(SG1)并联。
3.根据权利要求1所述的柱塞泵保护电路,其特征在于,所述供电接口(20)和电源负极之间还串联有中间继电器的第二常开触点(KA12)。
4.根据权利要求3所述的柱塞泵保护电路,其特征在于,所述正极线路(1)与供电接口(20)之间还连接用于设置在柱塞室内的第三设定高度位置的第二高液位传感器,所述第三设定高度位置的高度和第一设定高度位置高度相同,当柱塞室液位达到第三设定高度位置时,所述第二高液位传感器的常开触点(SG2)闭合。
5.根据权利要求4所述的柱塞泵保护电路,其特征在于,所述第二高液位传感器的常开触点(SG2)和电源负极之间还连接有报警继电器的控制线圈(KA2),所述正极线路(1)与电源负极之间还连接有串联的报警继电器的常开触点(KA21)和报警器(3)。
6.根据权利要求5所述的柱塞泵保护电路,其特征在于,所述报警器(3)所在的支路上还串联有报警器开关(S3)的触点。
7.根据权利要求1所述的柱塞泵保护电路,其特征在于,所述正极线路(1)包括电源继电器的常开触点(KA31),所述电源正极和电源负极之间连接有串联的电源继电器的控制线圈(KA3)和用于控制上装发动机启停的点火开关(S2)的触点。
8.根据权利要求4所述的柱塞泵保护电路,其特征在于,所述第二高液位传感器的常开触点(SG2)所在的支路、主控支路、驱动支路以及报警继电器的常开触点(KA21)所在的支路之间的任一支路或任意多个支路上还连接有保险(4)。
9.根据权利要求5所述的柱塞泵保护电路,其特征在于,所述正极线路(1)还包括手动开关(S1),所述手动开关(S1)的触点和电源继电器的常开触点(KA31)串联。
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