CN2338938Y

CN2338938Y - 微电脑多功能路灯节电自动控制柜

Info

Publication number: CN2338938Y
Application number: CN 98234361
Authority: CN
Inventors: 尤永胜
Original assignee: DIJI ENERGY SAVING EQUIPMENT Co Ltd LIANJIANG CITY
Current assignee: DIJI ENERGY SAVING EQUIPMENT Co Ltd LIANJIANG CITY
Priority date: 1998-06-04
Filing date: 1998-06-04
Publication date: 1999-09-15
Anticipated expiration: 2008-06-04

Abstract

一种微电脑多功能路灯节电自动控制上断路器、计量、过流保护、自动控制、电子开关、电压测量、防雷、散热等部分组成,用大功率晶闸管作电子开关代替交流接触器,具有单相至三相独立控制多路输出,能自动控制各相或各路的路灯定时开和关,具有电子检测自动降压、稳压以及时间设定强制降压、调功，保证路灯在上半夜电压不超过210伏,下半夜控制在180—200伏工作,具有完善的保护功能,如过压、过流及短路保护,防雷、防漏电保护、散热系统失控保护等。

Description

微电脑多功能路灯节电自动控制柜

本实用新型属于一种微电脑多功能路灯节电自动控制柜。

目前，随着社会的发展，人民生活水平的提高，城市及公路的路灯建设不断扩展，逐步进入技术化和现代化。路灯不但起到照明作用，而且能美化城市，成为城市的一大景观。但是由于用电不均衡，下半夜电网电压升高，甚至高达260伏，使路灯处于超压工作，发光功率及线路损耗剧增，造成极大的浪费，并严重缩短灯具的寿命。因此，路灯的节电是一个重要节能项目，而传统的路灯控制器，都是采用交流接触器作开关元件，存在很多缺点。机械触点反复工作，易损，产生火花、电蚀，造成接触不良、发热易烧坏，电磁铁铁芯易磨损，吸合不良，产生振动噪声，线圈易烧坏、故障率高，交流接触器，只能使触点处于通断两个状态，不能调节电压节电，使路灯造成很大的浪费，影响灯及镇流器的寿命，增大维修维护费用。例如专利95233457.7电脑控制节电器、专利95244755.X户外金属封闭式开关箱、专利96205264.7晶闸管电力控制器等结构较复杂，对自动调压、调功、节约用电，保护灯具等还不够理想。

本实用新型的目的是提供一种微电脑多功能路灯节电自动控制柜，用大功率晶闸管作电子开关代替交流接触器，具有单相至三相独立控制多路输出，能自动控制各相或各路的路灯定时开关，具有电子检测自动降压、稳压以及时间设定强制降压、调功，保证路灯在上半夜电压不超过210伏，下半夜控制在180-200伏工作，具有完善的保护功能，如过压、过流及短路保护，防雷、防漏电保护，散热系统失控保护等。

本实用新型由断路器、计量、过流保护、自动控制、电子开关、电压测量、防雷、散热等部分组成，三相交流电从三相断路器A、B、C输入，经电流互感器(11))、(12)、(13)感应，配合三相四线有功电能表(5)进行电能计量，再经快速熔断器(14)、(15)、(16)，对可控硅及线路过流、短路保护，再流向大功率晶闸管电子开关，、从输出端A、B、C输出至负载；A相由(23)、(24)单向可控硅反并组成，B相由(25)、(26)单向可控硅反并组成，C相由(27)、(28)单向可控硅反并组成三相电子开关；自动控制器(17)、(18)、(19)分别控制三相的电子开关的导通角实现开灯、关灯、降压等，微电脑时控开关(6)是三回路独立控制的时间程序控制器，12伏直流供电，各回路输出控制信号均为DC12伏，第一回路控制A相的自动控制器(17)的工作电压，第二回路控制B+C相的自动控制器(18)、(19)的工作电压，当时控开关给自动控制器送出工作电压时，自动控制器工作，给可控硅输出触发信号而导通开灯，反之可控硅截止关灯，当时控开关第三回路输出信号时，均使三相自动控制器输出移相触发信号，改变可控硅的导通角，使输出电压降低，而(29)、(30)、(31)是可控硅强制散热风扇，由自动控制器控制其工作并设有失控保护，即风扇停转或风扇线路断路时，自动控制器没有触发信号输出，可控硅截止，防止可控硅过热而烧坏，而(20)、(21)、(22)为各相RC吸收电路，对线路的谐波及浪涌进行吸收，可改善触发性能，减少谐波对电网的污染，且对可控硅起保护作用；自动控制器由电源、同步信号、锯齿波、闭环控制、自动检测、自动保护、启动、浪涌吸收等电路组成，电源由变压器B、二极管D01--D05、IC1等组成，经整流滤波输出稳压12伏直流电，由微电脑时控开关按时间设定程序三回路独立控制各相控制器的工作电压及降压信号，第一、第二回路分别输出DC12伏工作电压，控制A、B+C相的开灯、关灯，第三回路输出 DC12伏为A、B、C三相的降压信号，进行强制降压；同步信号由入a点取得，经R2至V1、V2、V3等形成锯齿波，通过运放IC2进行比较，输出移相宽脉冲信号，由IC3来耦合对KP1、KP2进行触发导通，给负载钠灯输出斩波交流电，从而起到调压、调功作用，改变C电位可改变移相范围，改变输出电压，当C点电位0伏时，KP1、KP2全导通，全压输出，C电位越高，移相角越大，输出电压越低，移相设定由R12、R13、W4等组成，改变W4，可改变输出电压；闭环控制电路由R7、W1、W2、R9等组成，当电网电子升高时，由R7等反馈使C点电位升高，IC2输出脉冲移相增大，负载电压降低，反之亦然，从而实现交流输出电压不随电网电压的波动而波动，反馈量是由W2设定；自动检测降压部分由IC4、R25、R26等组成，当没有输出强制信号，电网电压又低于220伏时，h点和g点为低电位，V9、V10导通，c点、f点均为低电位，KP1、KP2全导通，全压输出，当电网电压高于220伏时，g点变高电位，h点仍为低电位，V9导通，V10截止，使c点电位升高，IC2输出移相脉冲，KP1、KP2由全导通变为移相输出，使电压降低10-20伏，由W6设定，实现自动限压，R6为闭环控制反馈电阻，当微电脑时控开关，第三回路输出强制降压信号DC12伏时，h点高电位，V5导通，g点低电位，V4、V9、V10均截止，c点电位升高，IC2输出移相宽脉冲(方波)强制降压，输出电压由W4任意设定；自动保护电路，由IC5、V11、R45、R46、D13、D14-D19等组成，当散热风扇停转、或线路断路时，IC5导通，V11导通，使e点落地，IC3截止，KP1、KP2无触发而截止，从而避免KP过热而烧坏，过流或短路时，由RSO快熔保护；降压过程中停电再供电全压启动电路，由C12、R36、V8等组成，控制器再工作，由C12充电，V8先导通，后截止，对C13充电，V9导通，f点落地，KP1、KP2全压输出，几分钟后，V9截止恢复原设定降压输出；可控硅采用KP反并代替双向可控硅，D2-D5为触发辅助元件，对KP有保护作用，R22、C10、R、V等组成浪涌吸收电路，提高抗干扰能力，对KP有保护作用。

本实用新型设计合理，结构简单，专为城市、公路的路灯照明而设计的自动控制节能设备，也可在其它场合作交流调压、调功之用。

附图说明：

图1是本实用新型原理图；

图2是本实用新型自动控制器方框图；

图3是本实用新型自动控制原理图。

本实用新型如图1所示，由微电脑时控开关控制，调试简易方便。内设诸多保护电路，可确保设备正常运行。如图2、3所示，自动控制采用最先进的大功率、大电流晶闸管作开关元件，代替传统交流接触器，所以无触点、无级、无噪声。同时还选用进口集成电路及电子元件组成，内设浪涌吸收电路、抗谐波干扰电路、过压、过流保护、停电再启、手动强制开灯、降压等电路，另配合散热措施，确保可控硅热性能稳定、微电脑时控开关采用交直流自动充电式供电，停电亦不影响自动控制程序。通过控制晶闸管的导通情况，可实现开、关、变压、调功的目的，整个动作由微电脑时控开关自动控制，只要将所想开灯、关灯、强制降压的时间，一次性输入时控开关，则可自动执行，若要更改变动，重新设置即可，整个操作方便、简易、自动化程度高，是交流接触式开关总成的升级换代最优秀产品。该产品标准工作电压220伏、50赫，适用电压范围180--260伏。三相供电或单相供电，每相控制负载电流可有50安、100安、150安、200安、300安、500安。自动控制器全压输出时，压降小于2.6伏，阀值起降电压可调，出厂时调在220伏，当供电超220伏，自动降压20伏。微电脑时控开关设定强制降压时间可调，压降可在100伏范围内调节，限压使用可使功率节减20--40％，从而延长灯泡寿命50％以上。损耗功率＜10W/每相。控制循环时间24小时一周，设定时间每天误差小于0.5秒，停电不影响设定、自动功能。降压后中途停电一段时间，再供电、不影响路灯的正常工作。环境温度-15℃--40℃，湿度小于90％。在深夜超压时自动控制降低路灯电压减少消耗功率，既能兼顾人们对路灯亮度的要求，又能减少不必要的浪费。如用一台三相三路100A×3的路灯节电自动控制柜控制三路33×3盏250W高压钠灯，设定上半夜限压210V、下半夜设定输出190V，则每年可节约电能2万5千度以上，另外保护灯泡及镇流器的寿命、减少维修费用等经济效益不可估量。使用时按“时钟”键，查看一下液晶显示屏所显示的时间是否与当前时间一样，再按下“定时”键，液晶显示屏左下出现“10N”字样，再按“校时”键和“校分”键，输入所需开启时间，任一回路设置时间有开必须有关，形成周期，设置完毕，应按“时钟”键，使液晶显示屏上显示当前正常时间。亦可手动强制开灯、关灯、降压。按“定时”键，调出需要手动的信道，按一次“手动/自动”键，该信道即处于强制的状态，再按一次则恢复回自动状态，微电脑时控开关才会自动执行原设定的程序。安装时，要检查调试，避免强力冲击、水浸。液晶显示淡，且时间控制不准时，可能钟内电池无电，请换电池，并重新设置时间。如果自动控制不能按原设定程序进行，可能意外干扰了原程序，处理办法，用“取消”键或采用拆除钟的电池方法，将原设置程序全部清零，再重新设置。

Claims

1、一种微电脑多功能路灯节电自动控制柜，由断路器、计量、过流保护、自动控制、电子开关、电压测量、防雷、散热等部分组成，其特征在于：三相交流电从三相断路器A、B、C输入，经电流互感器(11))、(12)、(13)感应，配合三相四线有功电能表(5)进行电能计量，再经快速熔断器(14)、(15)、(16)，对可控硅及线路过流、短路保护，再流向大功率晶闸管电子开关，、从输出端A、B、C输出至负载；A相由(23)、(24)单向可控硅反并组成，B相由(25)、(26)单向可控硅反并组成，C相由(27)、(28)单向可控硅反并组成三相电子开关；自动控制器(17)、(18)、(19)分别控制三相的电子开关的导通角实现开灯、关灯、降压等，微电脑时控开关(6)是三回路独立控制的时间程序控制器，12伏直流供电，各回路输出控制信号均为DC12伏，第一回路控制A相的自动控制器(17)的工作电压，第二回路控制B+C相的自动控制器(18)、(19)的工作电压，当时控开关给自动控制器送出工作电压时，自动控制器工作给可控硅输出触发信号而导通开灯，反之可控硅截止关灯，当时控开关第三回路输出信号时，均使三相自动控制器输出移相触发信号，改变可控硅的导通角，使输出电压降低，而(29)、(30)、(31)是可控硅强制散热风扇，由自动控制器控制其工作并设有失控保护，即风扇停转或风扇线路断路时，自动控制器没有触发信号输出，可控硅截止，防止可控硅过热而烧坏，而(20)、(21)、(22)为各相RC吸收电路，对线路的谐波及浪涌进行吸收，可改善触发性能，减少谐波对电网的污染，且对可控硅起保护作用；

2、据权利要求所述微电脑多功能路灯节电自动控制柜，其特征在于：自动控制器由电源、同步信号、锯齿波、闭环控制、自动检测、自动保护、启动、浪涌吸收等电路组成，电源由变压器B、二极管D01--D05、IC1等组成，经整流滤波输出稳压12伏直流电，由微电脑时控开关按时间设定程序三回路独立控制各相控制器的工作电压及降压信号，第一、第二回路分别输出DC12伏工作电压，控制A、B+C相的开灯、关灯，第三回路输出DC12伏为A、B、C三相的降压信号，进行强制降压；同步信号由a点取得，经R2至V1、V2、V3等形成锯齿波，通过运放IC2进行比较，输出移相宽脉冲信号，由IC3来耦合对KP1、KP2进行触发导通，给负载钠灯输出斩波交流电，从而起到调压、调功作用，改变C电位可改变移相范围，改变输出电压，当C点电位0伏时，KP1、KP2全导通，全压输出。C电位越高，移相角越大，输出电压越低，移相设定由R12、R13、W4等组成，改变W4，可改变输出电压；闭环控制电路由R7、W1、W2、R9等组成，当电网电子升高时，由R7等反馈使C点电位升高，IC2输出脉冲移相增大，负载电压降低，反之亦然，从而实现交流输出电压不随电网电压的波动而波动，反馈量是由W2设定；自动检测降压部分由IC4、R25、R26等组成，当没有输出强制信号，电网电压又低于220伏时，h点和g点为低电位，V9、V10导通，c点、f点均为低电位，KP1、KP2全导通，全压输出，当电网电压高于220伏时，g点变高电位，h点仍为低电位，V9导通，V10截止，使c点电位升高，IC2输出移相脉冲，KP1、KP2由全导通变为移相输出，使电压降低10--20伏，由W6设定，实现自动限压，R6为闭环控制反馈电阻，当微电脑时控开关，第三回路输出强制降压信号DC12伏时，h点高电位，V5导通，g点低电位，V4、V9、V10均截止，c点电位升高，IC2输出移相宽脉冲(方波)强制降压，输出电压由W4任意设定；自动保护电路，由IC5、V11、R45、R46、D13、D14--D19等组成，当散热风扇停转、或线路断路时，IC5导通，V11导通，使e点落地，IC3截止，KP1、KP2无触发而截止，从而避免KP过热而烧坏，过流或短路时，由RSO快熔保护；降压过程中停电再供电全压启动电路，由C12、R36、V8等组成，控制器再工作，由C12充电，V8先导通，后截止，对C13充电，V9导通，f点落地，KP1、KP2全压输出，几分钟后，V9截止恢复原设定降压输出；可控硅采用KP反并代替双向可控硅，D2--D5为触发辅助元件，对KP有保护作用，R22、C10、R、V等组成浪涌吸收电路，提高抗干扰能力，对KP有保护作用。