TWM582713U - 具有防止逆送電的高壓斷路器盤控制裝置 - Google Patents

Abstract

本創作為一種具有防止逆送電的高壓斷路器盤控制裝置，特別是可以改善當高壓電力系統停電維修時，若有發電機等電能接在其電力系統迴路上，容易造成維修時的意外事故。又當一次電源側恢復供電，此時若沒有防止斷路器投入閉合ON的機制，則高壓斷路器可能損毀，具有防止逆送電的高壓斷路器盤控制裝置可以有逆送電的顯示裝置，有警示功能並強制禁止斷路器投入的保護安全機制特性，以確保電力系統的安全。

Description

具有防止逆送電的高壓斷路器盤控制裝置

本創作為一種具有防止逆送電的高壓斷路器盤控制裝置，特別是可以改善當高壓電力系統停電維修時，若有發電機等電能接在其電力系統迴路上，容易造成維修時的意外事故，又當一次電源側恢復供電，此時若沒有防止斷路器投入閉合ON的機制，則高壓斷路器可能損毀，具有防止逆送電的高壓斷路器盤控制裝置可以有逆送電的顯示裝置，有警示功能並強制禁止斷路器投入的保護安全機制特性，以確保電力系統的安全。

高壓配電盤與低壓配電盤在產品的設計規劃上是有不同之處，尤其高壓配電系統其電壓一般皆為3.3KV以上，所以耐壓及絕緣的要求是較嚴格的。世界各國對於其規範皆有一制定標準，所以高壓電力迴路電壓電流的量測沒有辦法像低電壓供電迴路可以直接於該低壓電力迴路中的斷路器之電源側與負載側兩端直接做比較電路。尤其是高壓電力迴路若是要取得低壓電能，一般都必須經感測裝置將一次側高壓電能降壓為二次側低壓電能，如此再經控制電路的設計規劃達到控制的功能。對於高壓斷路器盤於停電維修時，一般依照勞檢單位所制定停電作業規則，必須有五步驟：一停電、二驗電、三放電、四接地、五隔離。若是確實依規定執行， 基本上不會有工安意外事故，但是在實際上其意外事故時有所聞，造成人員安全上的危害、業主財產上的損失，甚而造成社會的問題，而高壓斷路器盤於停電維修時，因故逆送電狀況而造成事故的問題必須解決，如此而有本創作具有防止逆送電的高壓斷路器盤控制裝置的解決方法。

目前電力迴路發生事故的問題，有部分原因是具有多重電能並聯使用的問題，有交流電能、直流電能、太陽能、風力電能、發電機、電池組……等，各種電能的並聯網……等，或有雙迴路供電，多重環路保護。尤其是在歲修時，當聯絡狀況不佳情況下，啟動發電機並電源線路掛在該電力迴路中，此時就可能因逆送電的問題，而造成工安事故的發生。或因為搶修狀態在時間的緊迫情況下，如電容器放電尚未完全，或因線路存在線路電容效應下，都可能造成逆送電的情況。又如電動機的停電時運轉狀態造成發電效應，或因接地不佳狀態或隔離處理不善……等，都會造成逆送電的問題，所以為解決上述的事故發生，變得有其迫切性的需求。因此有本創作具有防止逆送電的高壓斷路器盤控制裝置的方案來解決該項困擾。

目前在電力系統迴路實際維修的狀況，實際上並不一定有依照勞檢單位，依其制定停電為準的五大步驟實行。有一部分都是只有簡易掛牌告知而已，或者有時間的考量下省略了其必要的保護措施，或者因習慣便宜行事的習性，都可能造成工安事故的意外發生。尤其是在高壓器材上並沒有做好一完善的自我保護措施，加上人為的疏忽，所以上述的問題必須加以改善解決。

在習有技藝中，高壓斷路器盤為了防止有逆送電的狀況， 防止誤送電的功能一般都使用高壓自動切換開關(HV ATS)、或使用高壓手動切換開關(HV MTS)、或使用隔離設備裝置如HV LBS、或以高壓熔絲(HV POF)來達到該功能。但是無論是高壓自動切換開關或高壓手動切換開關都必須增加一高壓斷路器盤，空間加倍、費用加倍。以上高壓負載開關HV LBS與高壓熔絲一樣，除空間上要增加許多外，熔絲燒斷其日後的維護也造成很大的問題，在時效上也無法配合。所以除空間使用上的限制、投資費用增加及日後維修上的問題，在以往習知技藝並無法滿足客戶的需求，因而有具有防止逆送電的高壓斷路器盤控制裝置的創作。

目前市場上電力迴路系統在高壓配電器材上防護措施情況，一般皆以掛牌為主，或者圍籬隔離、外部上鎖等。而在實際高壓斷路器盤上對於逆送電的問題並沒有在高壓配電器具上提出改善的方法。因此無法得知其電力系統在高壓斷路器的二次側(負載側)的電壓狀態。在實際的高壓斷路器盤中，其感測裝置無論是電壓感測裝置或電流感測裝置一般都電性連結至集合式電錶以及保護電驛中，只能顯示其電力系統中之一次電源側電壓狀態以及電力迴路中線路電流的狀態。在一般的電力系統中並沒有顯示其二次負載側的電壓狀態，因此就會有不知逆送電狀況甚至會有誤送電造成斷路器損壞的問題，造成工安事故的產生。

再者目前市場上不論任何高壓斷路器皆有其電動操作機構，並且有手動操作使斷路器啟斷OFF或閉合ON，有使其斷路器故障跳脫Trip在電動性操作或者手動式操作，該斷路器其配備之輔助元件皆相當齊全。例如輔助接點AUX SW、警報接點AL SW、分路跳脫線圈Shunt trip coil、不足電壓跳脫線圈under Volt trip coil……等皆為標準備品，但是卻沒有對於 該斷路器二次負載側有其電壓顯示裝置，也因此會造成因負載側有逆送電情況而不知情的現象。如上所述高壓斷路器本身內建的輔助接點AUX SW是準確無誤的，而低壓斷路器其輔助接點AUX SW在精準度上是有疑慮的。同理警報接點AL SW同樣也是如此現況，所以高壓電力迴路系統與低壓電力迴路系統除了電壓等級不同、耐壓絕緣不同，在構造及建置上以及精確信賴度皆不同。所以低壓電力迴路所使用的方式，在高壓配電系統上也不適用。如本創作人專利證書第I638378號是無法直接適用於高壓電力迴路系統，在此合先敘明。並且所使用的技術、方式與欲得到的結果也必須不同，為防止高壓配電系統在逆送電的問題，就必須重新建立其感測裝置，與高壓斷路器本身附屬之元件相互配合，才能夠改善以往無法解決的問題，以達成防止逆送電且能自我閉鎖的安全性功能。

綜上所述，要解決以往的缺失改善問題點，首先必須建立可以使高壓斷路器二次側的電壓狀態被量測出來，例如可以使用另一組高壓比壓器或是設另一組高壓電壓檢測裝置，可以得知其電力系統迴路其一次電源側及二次負載側的電壓狀態。如此再做一控制電路做適當的保護與比較電路控制，並顯示及控制接點檢示出來應用於具有防止逆送電的高壓斷路器盤控制裝置。

本創作具有防止逆送電的高壓斷路器盤控制裝置，在高壓電力迴路系統中，改善習有技藝使用高壓自動切換開關或高壓隔離開關，其體積大、成本高、控制複雜、維修困難……等問題。其可以清楚檢示高 壓斷路器一次電源側及二次負載側之電壓狀態，並且有顯示功能。若是高壓斷路器在啟斷OFF狀態時，二次負載側有電壓狀態、有逆送電警示功能，強制高壓斷路器本體禁止高壓斷路器投入的安全保護機制，用以確保用電安全。

為達上述目的，本創作具有防止逆送電的高壓斷路器盤控制裝置，在原本既有的高壓電力迴路中，在高壓斷路器的一次電源側必須建置一組電壓感測裝置(按電力用電壓感測迴路通常包括有比壓器、運算放大器及信號處理電路所組成，能感測精確的電壓信號，對系統電力品質進行精確的量測，價格高)，並且於高壓斷路器的二次負載側也建置一組電壓感測裝置，在兩組的電壓感測裝置之降壓單元經電機控制迴路，再將兩組的電壓感測數值做一比較電路經內部自動順序控制電路處理，再將結果輸出至顯示單元及警示單元。該結果輸出並與該高壓斷路器之輔助接點AUX SW做檢測複驗，若有逆送電的狀態時，在本裝置建置的一傳動機構作動以限制該高壓斷路器的投入閉合ON的機構，以達到防止該高壓斷路器做閉合ON的動作。

為達上述目的，本創作具有防止逆送電的高壓斷路器盤控制裝置，在原本既有的高壓電力迴路中，於高壓斷路器的一次電源側必須建置一組電壓檢測裝置(按電壓檢測迴路一般指簡易型之電壓感測器，利用分壓及檢易信號處理，以取得電壓信號，成本遠低於電壓感測裝置，通常用來判斷電壓信號之有無，而非精密之電壓量測)，並且於高壓斷路器的二次負載側也建置一組電壓檢測裝置，在兩組的電壓檢測裝置之降壓單元經 電機控制迴路，再將兩組的電壓檢測數值做一比較電路經內部自動順序控制電路處理，再將結果輸出至顯示單元及警示單元。該結果輸出並與該高壓斷路器之輔助接點AUX SW做檢測複驗，若有逆送電的狀態時，在本裝置建置的一傳動機構作動以限制該高壓斷路器的投入閉合ON的機構，以達到防止該高壓斷路器做閉合ON的動作。若有逆送電的狀態時，在本裝置建置一電動操作器，該電動操作器作動時，連動一機械式傳動機構以限制該高壓斷路器的跳脫機構，使該高壓斷路器無法做投入閉合ON的動作，以達到防止該高壓斷路器在逆送電時禁止誤送電的功能。

為達上述目的，本創作具有防止逆送電的高壓斷路器盤控制裝置，在做檢測該高壓斷路器是否有逆送電的狀態，必須參考該高壓斷路器內部的主接點狀態的輔助接點AUX SW。因為在高壓配電系統中，其中的高壓斷路器有可能被當聯絡盤中的高壓斷路器，此時該高壓斷路器的二端其電源側與負載側兩邊皆可能。所以在偵測其電壓感測裝置時，必須輔以該高壓斷路器的輔助接點的狀態是在啟斷OFF狀態時，而該電壓感測裝置偵測到有感應電壓時，又該高壓斷路器的輔助接點AUX在OFF狀態時，具有防止逆送電的高壓斷路器盤控制裝置內部接收該訊息時，內部一制動機構作動，該制動機構限制該高壓斷路器電氣及機械兩種活動路徑，限制該高壓斷路器無法以電動操作做閉合ON的動作及手動方式操作做閉合ON的動作，達到閉鎖的功能。

一種具有防止逆送電的高壓斷路器盤控制裝置，包括：一高壓斷路器，該高壓斷路器併接在高壓電力迴路中，且該高壓斷路器內部裝設有跳脫機構、閉合及啟斷動作之電動或手動裝置、輔助接點等。該高 壓斷路器與內部自動控制電路電性連結；一電源側電壓感測裝置，該電源側電壓感測裝置併接在高壓電力迴路中該高壓斷路器的電源側，該電源側電壓感測裝置的降壓單元電性連結至內部自動控制電路；一負載側電壓感測裝置，該負載側電壓感測裝置併接在高壓電力迴路中該高壓斷路器的負載側，該負載側電壓感測裝置的降壓單元電性連結至內部自動控制電路；一內部自動控制電路，該內部自動控制電路電性連結至高壓斷路器內部的連結裝置輔助接點、跳脫機構等，並電性連結電源側電壓感測裝置、負載側電壓感測裝置，並將結果電性連結至顯示裝置；一顯示裝置，該顯示裝置電性連結至內部自動控制電路，當逆送電狀態時，由內部自動控制電路發出訊息至顯示裝置指示逆送電燈亮；該具有防止逆送電的高壓斷路器盤控制裝置，係在高壓斷路器的電源側與負載側各設立一組電壓感測裝置，該電壓感測裝置的降壓單元電性連結至內部自動控制電路，該高壓斷路器的輔助接點狀態也電性連結至該內部自動控制電路，當該內部自動控制電路檢測出該高壓斷路器內部接點不導通，又在該高壓斷路器的負載側偵測到有電壓時，該內部自動控制電路作動並強制該高壓斷路器的跳脫機構作動，使該高壓斷路器無法做閉合動作，並且使顯示裝置對逆送電顯示燈亮。

一種具有防止逆送電的高壓斷路器盤控制裝置，包括：一高壓斷路器，該高壓斷路器併接在高壓電力迴路中，且該高壓斷路器內部裝設有跳脫機構、閉合及啟斷動作之電動或手動裝置、輔助接點等，該高壓斷路器與內部自動控制電路電性連結；一電源側電壓感測裝置，該電源側電壓感測裝置併接在高壓電力迴路中該高壓斷路器的電源側，該電源側電壓感測裝置的降壓單元電性連結至內部自動控制電路；一負載側電壓檢 測裝置，該負載側電壓檢測裝置併接在高壓電力迴路中該高壓斷路器的負載側，該負載側電壓檢測裝置的降壓單元電性連結至內部自動控制電路；一內部自動控制電路，該內部自動控制電路電性連結至高壓斷路器內部的連結裝置輔助接點、跳脫機構等，並電性連結電源側電壓感測裝置、負載側電壓檢測裝置，並將結果電性連結至顯示裝置；一顯示裝置，該顯示裝置電性連結至內部自動控制電路，當逆送電狀態時，由內部自動控制電路發出訊息至顯示裝置指示逆送電燈亮；該具有防止逆送電的高壓斷路器盤控制裝置，係在高壓斷路器的電源側與負載側各設立一組電壓檢測裝置，該電壓檢測裝置的降壓單元電性連結至內部自動控制電路，該高壓斷路器的輔助接點狀態也電性連結至該內部自動控制電路，當該內部自動控制電路檢測出該高壓斷路器內部接點不導通，又在該高壓斷路器的負載側偵測到有電壓時，該內部自動控制電路作動並強制該高壓斷路器的跳脫機構作動，使該高壓斷路器無法做閉合動作，並且使顯示裝置對逆送電顯示燈亮。

10‧‧‧具有防止逆送電的高壓斷路器盤控制裝置

11‧‧‧高壓斷路器

12‧‧‧電源側電壓感測裝置

13‧‧‧負載側電壓感測裝置

14‧‧‧輔助接點常閉接點

15‧‧‧內部自動控制電路

16‧‧‧電壓比較電路

17‧‧‧微處理器控制單元

18‧‧‧傳動機構

19‧‧‧跳脫機構

20‧‧‧顯示裝置

21‧‧‧跳脫線圈

22‧‧‧閉合機構

23‧‧‧電源側檢測裝置

24‧‧‧負載側檢測裝置

圖1 具有防止逆送電的高壓斷路器盤控制裝置之第一實施例配置示意圖

圖2 具有防止逆送電的高壓斷路器盤控制裝置之第二實施例配置示意圖

圖3 具有防止逆送電的高壓斷路器盤控制裝置之第三實施例配置示意圖

圖4 具有防止逆送電的高壓斷路器盤控制裝置之第四實施例配置示意圖

本創作具有防止逆送電的高壓斷路器盤控制裝置10，所實施的較佳第一實施例如圖1所示，其電力迴路上設有一高壓斷路器11、電源側電壓感測裝置12、負載側電壓感測裝置13；該高壓斷路器11內部附屬元 件包含至少一輔助接點常閉接點14、一跳脫機構19；該電源側電壓感測裝置12之降壓單元電性連結至內部自動控制電路15；該負載側電壓感測裝置13之降壓單元電性連結至內部自動控制電路15；該內部自動控制電路15內部有接受單元及線路保護裝置，將該電源側電壓感測裝置12與負載側電壓感測裝置13之降壓單元經線路保護裝置後電性連結至電壓比較電路16再經微處理器控制單元17做邏輯順序控制，將結果下達指令至一傳動機構18作動，該傳動機構18作動，限制該高壓斷路器11之跳脫機構19，使該高壓斷路器11無法做閉合ON的動作，達到防止逆送電狀況時誤送電動作之功能。

本創作具有防止逆送電的高壓斷路器盤控制裝置10，所實施的較佳第二實施例如圖2所示，其電力迴路上設有一高壓斷路器11、電源側電壓感測裝置12、負載側電壓感測裝置13；該高壓斷路器11內部附屬元件包含至少一輔助接點常閉接點14、一跳脫機構19；該電源側電壓感測裝置12之降壓單元電性連結至內部自動控制電路15；該負載側電壓感測裝置13之降壓單元電性連結至內部自動控制電路15；該內部自動控制電路15內部有接受單元及線路保護裝置，將該電源側電壓感測裝置12與負載側電壓感測裝置13之降壓單元經線路保護裝置後電性連結至電壓比較電路16再經微處理器控制單元17做邏輯順序控制，將結果下達指令至一傳動機構18作動，該傳動機構18作動，限制該高壓斷路器11之跳脫機構19，使該高壓斷路器11無法做閉合ON的動作，並且經微處理器控制單元17下達指令至該高壓斷路器11之跳脫線圈21，並電性連結至高壓斷路器11之跳脫機構19使該高壓斷路器11無法做閉合ON的動作，達到防止逆送地狀況時誤送電動作之功能。

本創作具有防止逆送電的高壓斷路器盤控制裝置10，所實施的較佳第三實施例如圖3所示，其電力迴路上設有一高壓斷路器11、電源側電壓感測裝置12、負載側電壓感測裝置13；該高壓斷路器11內部附屬元件包含至少一輔助接點常閉接點14、一跳脫機構19；該電源側電壓感測裝置12之降壓單元電性連結至內部自動控制電路15；該負載側電壓感測裝置13之降壓單元電性連結至內部自動控制電路15；該內部自動控制電路15內部有接受單元及線路保護裝置，將該電源側電壓感測裝置12與負載側電壓感測裝置13之降壓單元經線路保護裝置後電性連結至電壓比較電路16再經微處理器控制單元17做邏輯順序控制，將結果下達指令至一傳動機構18作動，該傳動機構18作動，限制該高壓斷路器11之跳脫機構19，該傳動機構18並連動至該高壓斷路器11之閉合機構22作動限制，使該高壓斷路器11無法做閉合ON的動作，並且經微處理器控制單元17下達指令至該高壓斷路器11之跳脫線圈21，並電性連結至高壓斷路器11之跳脫機構19使該高壓斷路器11無法做閉合ON的動作，達到防止逆送地狀況時誤送電動作之功能。

本創作具有防止逆送電的高壓斷路器盤控制裝置10，所實施的較佳第四實施例如圖4所示，其電力迴路上設有一高壓斷路器11、電源側檢測裝置23、負載側檢測裝置24；該高壓斷路器11內部附屬元件包含至少一輔助接點常閉接點14、一跳脫機構19；該電源側檢測裝置23之降壓單元電性連結至內部自動控制電路15；該負載側檢測裝置24之降壓單元電性連結至內部自動控制電路15；該內部自動控制電路15內部有接受單元及線路保護裝置，將該電源側檢測裝置23與負載側檢測裝置24之降壓單元經線路保護裝置後電性連結至電壓比較電路16再經微處理器控制單元17做邏 輯順序控制，將結果下達指令至一傳動機構18作動，該傳動機構18作動，限制該高壓斷路器11之跳脫機構19，該傳動機構18並連動至該高壓斷路器11之閉合機構22作動限制，使該高壓斷路器11無法做閉合ON的動作，並且經微處理器控制單元17下達指令至該高壓斷路器11之跳脫線圈21，並電性連結至高壓斷路器11之跳脫機構19使該高壓斷路器11無法做閉合ON的動作，達到防止逆送地狀況時誤送電動作之功能。

綜上所述，本創作具有防止逆送電的高壓斷路器盤控制裝置，進一步提昇了高壓斷路器盤在電力供應系統的穩定性及安全性，深具產業之利用性。且查市面上之相關產品及已核准之專利公告中，並未見與本創作實質之技術特徵相同者，亦符合新穎性及進步性之法定專利申請要件。援依法提出專利申請，懇請貴 審查委員能早日賜予本案專利，以確保申請人之權益。惟本案所揭露者，僅為本創作之較佳實施例，自不能以此限定本創作之權利範圍，凡依本創作精神所作之等效變更或修飾者，仍涵蓋於本創作之申請專利範圍中。

Claims (1)

1. 一種具有防止逆送電的高壓斷路器盤控制裝置，包括：一高壓斷路器，該高壓斷路器併接在高壓電力迴路中，該高壓斷路器內部裝設有跳脫機構、閉合及啟斷動作之電動及手動裝置、輔助接點等，該高壓斷路器與內部自動控制電路電性連結；一電源側電壓感測或檢測裝置，該電源側電壓感測或檢測裝置併接在高壓電力迴路中該高壓斷路器的電源側，該電源側電壓感測裝置或檢測裝置的降壓單元電性連結至內部自動控制電路；一負載側電壓感測或檢測裝置，該負載側電壓感測或檢測裝置併接在高壓電力迴路中之高壓斷路器的負載側，該負載側電壓感測或檢測裝置的降壓單元電性連結至內部自動控制電路；一內部自動控制電路，該內部自動控制電路電性連結至高壓斷路器內部的連結裝置輔助接點、跳脫機構等，並電性連結電源側電壓感測或檢測裝置、負載側電壓感測或檢測裝置，並將結果電性連結至顯示裝置；一顯示裝置，該顯示裝置電性連結至內部自動控制電路，當逆送電狀態時，由內部自動控制電路發出訊息至顯示裝置指示逆送電燈亮；該具有防止逆送電的高壓斷路器盤控制裝置，係在高壓斷路器的電源側與負載側各設立一組電壓感測或檢測裝置，該電壓感測或檢測裝置的降壓單元電性連結至內部自動控制電路，該高壓斷路器的輔助接點狀態也電性連結至該內部自動控制電路，當該內部自動控制電路檢測出該高壓斷路器內部接點不導通，又在該高壓斷路器的負載側偵測到有電壓時，該內部自動控制電路作動並強制該高壓斷路器的跳脫機構作動，使該高 壓斷路器無法做閉合動作，並且使顯示裝置對逆送電顯示燈亮。