專利名稱：變電所安全防護裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型提供一種非致死式電圍欄屏障，特別是涉及一種由裝設(shè)在變電所圍墻頂部的電網(wǎng)及電網(wǎng)電流控制裝置的變電所安全防護裝置。
背景技術(shù)：
目前，電力系統(tǒng)已經(jīng)普遍采用“三遙”(遙測、遙信和遙控)技術(shù)，從而為電力企業(yè)實現(xiàn)變電所無人值守，減員增效，與國外的先進管理模式接軌，奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
近幾年來，絕大部分市區(qū)內(nèi)的66KV變電所已經(jīng)撤消了運行人員的晝夜值班，部份郊區(qū)的220KV變電所也將逐步撤消運行值班。然而，由于目前尚無可靠的防范手段，當前中國的國情下，壞人進入變電所進行破壞和盜竊等一系列暴力事件屢屢發(fā)生。變電所的電纜設(shè)施受產(chǎn)品質(zhì)量和施工質(zhì)量的影響，火災(zāi)事故也時有發(fā)生。不久前某發(fā)電廠的室外配電裝置曾發(fā)生電纜火災(zāi)事故，雖然撲救及時，仍然造成了長期停電的嚴重后果。變電所在撤消運行值班之后，由于失去經(jīng)常性的巡視，如何防止壞人盜拆變電所的電力設(shè)施，及時發(fā)現(xiàn)并消除電纜超溫隱患，已經(jīng)成為影響變電所真正實現(xiàn)無人值守的桎梏。鑒于變電所在實現(xiàn)區(qū)域供電方面的重要作用，當前在撤消運行值班之后，還需要長期雇傭更夫，保衛(wèi)和監(jiān)視變電所的設(shè)備和設(shè)施。由于不能從根本上徹底取消一切值班和看守人員，一個變電所每年用于更夫的工資和采暖費、水電費等各項開支都在2-5萬元。全遼寧省現(xiàn)有300余座66千伏變電所，如果全部雇傭更夫值守，那么每年這方面的開支將高達千萬元左右。而且，發(fā)生多起更夫被捆綁、被傷害的事實證明，雇傭更夫看守變電所，并不能根本杜絕盜竊和搶劫，而且即使有更夫值班也難以確保及時發(fā)現(xiàn)電纜的超溫隱患。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題，是提供一種非致死式圍墻電網(wǎng)屏障，作為變電所的安全防護裝置。
采用技術(shù)方案是變電所安全防護裝置，包括圍墻電網(wǎng)、高壓電網(wǎng)回路、電網(wǎng)的控制裝置以及外圍設(shè)備。
1、高壓電網(wǎng)回路，包括帶有高電壓的圍墻電網(wǎng)W、直流高壓發(fā)生器電路和高壓電容器C、限流單元電路R1、霍爾檢測單元電路的磁耦合線圈BH。
2、電網(wǎng)的控制裝置，包括箱體、單板機CPU和單板機CPU的外圍執(zhí)行單元電路。CPU的外圍執(zhí)行單元電路包括電源電路，直流高壓發(fā)生器電路、霍爾檢測單元電路、限流單元電路、斷網(wǎng)監(jiān)視單元電路、高壓失去事件監(jiān)視單元電路。
(1)電源電路，包括電源開關(guān)(空氣開關(guān))K和濾波器CP。220V交流電經(jīng)電源開關(guān)K和濾波器CP，向兩個回路供電；一路向變壓器B1供電；另一路經(jīng)中間繼電器J2，以及兩個串聯(lián)可控硅SRT1和SRT2向高壓變壓器B2供電。變壓器B1的低壓繞組經(jīng)整流橋向CPU、電話自動撥號器、以及警報器提供6V、9V和12V電源。變壓器B2則是直流高壓發(fā)生器電路的主要升壓元件。蓄電池XD作為備用電源，經(jīng)逆變器N連接于電源回路之中。
(2)直流高壓發(fā)生器電路，包括整流橋D、高壓變壓器B2的二次繞組B2-2、高壓電容器C。向變壓器B2的一次繞組B2-1供電的220V交流電，經(jīng)二次繞組B2-2變壓和D整流、C濾波后，為電網(wǎng)提供負極性3000±10％V直流高電壓—“待機電壓”。
(3)限流單元電路R1為多個線繞電阻組成的串聯(lián)電路，該電路與霍爾元件H的弱耦合線圈BH串聯(lián)后接地。該限流電路確保高壓回路在接地(觸網(wǎng))時，將流經(jīng)人體的電流幅值限制在25mA以下。
(4)霍爾檢測單元電路，包括霍爾元件H、霍爾元件H的磁耦合線圈BH。霍爾元件H的信號輸出端與CPU的對應(yīng)接線端子連接。為防止過電壓的破壞作用，在磁耦合線圈BH的兩端并聯(lián)著一個壓敏電阻RY。當發(fā)生“觸網(wǎng)”事件時，高壓電網(wǎng)回路產(chǎn)生躍變電流，并在霍爾元件H的磁耦合線圈BH感應(yīng)出躍變磁場。霍爾元件H接收到躍變磁場信號后，向CPU發(fā)出電網(wǎng)發(fā)生接地(觸網(wǎng))的信號。通過CPU的處理，向可控硅SRT1、SRT2的觸發(fā)極下達脈沖指令，使電網(wǎng)W由待機狀態(tài)(-3000V直流高電壓)立即過渡到脈沖高壓狀態(tài)。
(5)電子開關(guān)電路，由串聯(lián)在高壓變壓器B2一次繞組B2-1回路上的可控硅SRT1、SRT2組成。SRT1、SRT2的觸發(fā)極與CPU的脈沖信號輸出指令的對應(yīng)接線端子連接。當CPU接收到來自霍爾元件H的“觸網(wǎng)”信號后，向可控硅SRT1、SRT2發(fā)出持續(xù)時間50ms，間隔2s的脈沖信號，通過可控硅SRT1、SRT2的脈沖式導(dǎo)通和截止，控制高壓變壓器B2的一次繞組B2-1獲得脈沖式的220V供電，從而對電網(wǎng)W施加持續(xù)時間小于100mS，間隔2S的脈沖高電壓。
(6)斷網(wǎng)監(jiān)視單元電路，包括R3、繼電器J1、指示燈L、光敏三極管G和高壓變壓器B2的三次繞組B2-3。三次繞組B2-3的一端接高壓回路的P點，賦予斷網(wǎng)監(jiān)視單元電路以高電位。三次繞組B2-3經(jīng)電阻R3為兩個元件提供電源；一是與圍墻電網(wǎng)W串聯(lián)的繼電器J1的吸合線圈；一是與繼電器J1常閉接點串聯(lián)的指示燈L。在電網(wǎng)W正常運行時，繼電器J1吸合，常閉接點斷開，指示燈L不發(fā)光。當電網(wǎng)W被剪斷時，繼電器J1復(fù)位，常閉接點接通，指示燈L發(fā)光。光敏三極管G則半接收到批示燈L的光信號傳送給CPU，啟動相應(yīng)的報警設(shè)備報警。
(7)高壓失去檢測單元電路，包括電阻分壓器R2和穩(wěn)壓管ZD。電阻分壓器由多個高電阻值的電阻串聯(lián)組成，其一端接高壓輸出端P，一端與ZD相連，并接入CPU的相應(yīng)信號輸入端子。穩(wěn)壓管ZD的另一端接地。為防止過電壓的破壞，在ZD的兩端并聯(lián)一個壓敏電阻RY。在正常運行工況下，CPU自ZD獲得12V電壓信號，當高壓輸出端P失去高壓時，12V電壓信號消失，CPU將向顯示裝置和機箱內(nèi)部的揚聲器發(fā)出“高壓失去”的報警指令。
本實用新型的“直流高壓發(fā)生器電路”，可以采用串級直流高壓發(fā)生器電路。以期獲得降低高壓變壓器的絕緣水平和縮小變壓器體積的效果。
本實用新型的電源電路，還可以采用變頻電路，以頻率高于工頻的交流電向高壓變壓器B2供電。220V交流電經(jīng)中間繼電器與變頻器的輸入端連接；變頻器的輸出端，一端與高壓變壓器B2的初級繞組B2-1的一端連接，另一端經(jīng)串聯(lián)的可控硅SRT1、SRT2與高壓變壓器B2的初級繞組B2-1的另一端連接。高壓變壓器B2的鐵心采用鐵淦氧磁芯。
本實用新型的電源電路，也可以采用“開關(guān)電源”電路，替代變壓器B1為CPU、電話自動撥號器、以及警報器提供6V、9V、12V電源。
本實用新型可裝設(shè)報警裝置，報警裝置可采用燈光報警、電話遠傳報警、以及警報器報警。用警報器的三種聲音區(qū)別“觸網(wǎng)”、“斷網(wǎng)”、以及“電纜超溫”這三種事件類型。在CPU接收到上述三種類型事件的信號時，將向繼電器組J3發(fā)出三種指令，啟動警報器和燈光報警。電話遠傳報警則通過與CPU連接的“電話自動撥號器”實現(xiàn)。在裝置機箱內(nèi)部還設(shè)置了一只揚聲器，對“高壓失去”、“傳感器斷線”、“電源停電”三種故障提供音響報警。此外，為了防止室外警報器長期鳴響擾民，對“電纜超溫”、“永久斷網(wǎng)”、“永久接地”三種異常，在室外警報器鳴響1-3min后，自動停止鳴響，轉(zhuǎn)為機箱內(nèi)部揚聲器鳴響，提醒檢修人員及時準確地查找異常的性質(zhì)，以及超溫電纜的區(qū)段，爭取時間消除隱患。
本實用新型可裝設(shè)10組纜式線型定溫傳感器—熱敏電纜，熱敏電纜經(jīng)分線盒10與CPU對應(yīng)的信號輸入端子連接，構(gòu)成電纜超溫監(jiān)測電路，對變電所的各種電纜進行超溫監(jiān)測。熱敏電纜以正弦波方式緊密地貼附在電纜層之上。
本實用新型還可裝設(shè)有數(shù)碼顯示裝置，數(shù)碼顯示裝置包括數(shù)碼管(或液晶片)和發(fā)光二極管，它與CPU的工作狀態(tài)輸出指令端子連接。該數(shù)碼顯示裝置除顯示日期和時間外，還可以顯示已發(fā)生過的歷史事件的次數(shù)和發(fā)生的時間。安裝在機箱控制面板上面的發(fā)光二極管，可以顯示裝置的各種工作狀態(tài)，包括正常工作、觸網(wǎng)、斷網(wǎng)、電纜起溫、永久接地、永久斷網(wǎng)、傳感器斷線、高壓失去、電源停電。還可以顯示發(fā)生超溫的電纜區(qū)段，以及傳感器斷線故障的位置。
圍墻電網(wǎng)由固定在6kV或10kV針式絕緣子上面的#8-#10鍍鋅鐵線組成。鍍鋅鐵線一般繞變電所2-3周。針式絕緣子安裝在立于圍墻墻柱上面的支持鐵件上。電網(wǎng)鍍鋅鐵線的一端與“高壓發(fā)生器”的P點連接，另一端而與“斷網(wǎng)監(jiān)視單元電路”的繼電器J1的吸合線圈連接。在電網(wǎng)的外側(cè)，以鍍鋅鐵刺線構(gòu)成防護網(wǎng)，其余電子元器件可以裝設(shè)在箱體內(nèi)。箱體可設(shè)置在變電所墻內(nèi)的適宜位置處。
本實用新型的直流高壓發(fā)生器電路可提供-3000±10％V的直流待機電壓。當發(fā)生“觸網(wǎng)”事件時，霍爾檢測單元電路中的霍爾元件H采集高壓電網(wǎng)回路對地電流5mA以上的躍變信號，經(jīng)CPU處理后，控制可控硅元件SRT1、SRT2進行間歇式的導(dǎo)通(間歇2S，導(dǎo)通50mS)，實現(xiàn)直流高壓向脈沖高電壓的轉(zhuǎn)換，使流經(jīng)人體的脈沖電流波形盡可能接近方波，脈沖的持續(xù)時間小于100mS，脈沖間隔2S。由于設(shè)置有限流單元電路R1，串聯(lián)于人體接地電流回路之中，可確保高壓電網(wǎng)回路在接地時，將脈沖電流的幅值限制在25mA以下。既對入侵者實施電擊打，又能保證觸電者遭受電擊打時的生命安全。同時在CPU中設(shè)置有記載觸電者遭受電擊打時電流波形的存儲單元，以防萬一觸電者在遭受到電擊打的同時心臟病突發(fā)，或都引發(fā)其他意外而死亡，保存用于案件分析和訴訟的可靠數(shù)據(jù)—流經(jīng)觸電者身體的脈沖電流波形，并可由另外配置的抄錄儀抄錄并保存接地電流波形資料。
“斷網(wǎng)”事件監(jiān)視單元可以采用微小循環(huán)電流的通斷方式檢測，也可以采用高壓分壓器的方式檢測。
報警單元電路，包括繼電器組J3、電話自動撥號器16、遠方接警電話17、安裝在室外的警報器15、場區(qū)照明設(shè)施14。為了達到震懾和驅(qū)逐入侵者的目的，當發(fā)生“觸網(wǎng)”事件時，在電網(wǎng)電流控制裝置向電網(wǎng)施加脈沖高電壓的同時，將自動啟動安裝于室外的警報器報警。在19時至次日7時之間，還將自動點亮變電所場區(qū)的照明設(shè)施。當發(fā)生電網(wǎng)被剪斷(斷網(wǎng))事件時，“斷網(wǎng)”監(jiān)視單元工作，繼電器J1復(fù)位，指示燈L點亮，光敏三極管將接收到光電信號輸入CPU。經(jīng)過CPU的處理之后，向繼電器組J3發(fā)出報警指令，啟動安裝于室外的警報器報警。在19時至次日7時之間，還將自動點亮變電所場區(qū)的照明設(shè)施。在電網(wǎng)被剪斷或被金屬線永久性短接(譬如，掛于電網(wǎng)上的接地線忘記撤除)時，由于不能立即查找原因并修復(fù)(尤其在液間)，所以在CPU程序設(shè)計上，令警報器在鳴響1-3min之后，停止鳴響，同時關(guān)閉場區(qū)照明設(shè)施，轉(zhuǎn)為箱體內(nèi)部揚聲器鳴響，提醒運行巡視人員及時發(fā)現(xiàn)異常，查找原因，予以修復(fù)。在發(fā)生電網(wǎng)被剪斷事件時，雖然警報器在鳴響一段時間之后停止，但是電網(wǎng)仍然帶有高電壓。而電網(wǎng)發(fā)生永久性接地事件時，為了防止高壓發(fā)生器在接地狀態(tài)下長期運行，在警報器停止鳴響的同時，可控硅SRT1和SRT2也隨之截止，電網(wǎng)將不再帶有高電壓。而電網(wǎng)發(fā)生永久性接地事件時，為了防止高壓發(fā)生器在接地狀態(tài)下長期運行，在警報器停止鳴響的同時，可控硅SRT1、SRT2也隨之截止，電網(wǎng)將不再帶有高電壓。
當被保護電纜發(fā)熱并超過85℃時，貼附在電纜上面的熱敏電纜短路，向CPU發(fā)出電纜超溫信號。由于CPU以10mS的周期對所有的熱敏電纜進行檢測，所以能夠及時發(fā)現(xiàn)并記錄超溫故障的區(qū)域，并啟動現(xiàn)場警報器報警，同時遠傳報警裝置也將以超溫優(yōu)先(在發(fā)生觸網(wǎng)或斷網(wǎng)事件報警期間內(nèi)，又發(fā)生電纜超溫事件時，將自動停止觸網(wǎng)或斷網(wǎng)事件報警，只對超溫事件報警)的方式向集控中心報警。
本實用新型還具備記錄和查閱以往發(fā)生的歷史事件功能。可以連續(xù)記錄8次性質(zhì)不同的歷史事件，包括事件發(fā)生的時間、事件的性質(zhì)。如果事件為觸網(wǎng)事件，則同時記錄經(jīng)觸電者身體的脈沖電流波形；如果事件為電纜超溫事件，則同時記錄超溫電纜位于哪個區(qū)段。當發(fā)生的事件數(shù)量超過8次時，第9次事件的記錄將覆蓋第一次事件的記錄。在8次記錄之中，可以連續(xù)記錄4次脈沖電流波形，第5次電流波形的記錄，將覆蓋第一次電流波形記錄。為了長期保存歷次事件的記錄，本實用新型配備了“便攜式抄錄儀”，通過CUP的RS232通訊口及時地將已經(jīng)發(fā)生的事件記錄抄錄下來，再將“便攜式抄錄儀”連接于計算機的COM1或COM2串口，將抄錄至的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C，予以保存，或打印出來進行分析。
本實用新型在程序設(shè)計上，還設(shè)置了適應(yīng)天氣變化，防止裝置誤動作功能。當鹽霧天氣使得絕緣子表面泄漏電流逐漸增加，或者隨著天氣的好轉(zhuǎn)，絕緣子的表面泄漏電流又逐漸降低，裝置的動作電流都能夠自動跟蹤調(diào)整，電網(wǎng)仍然保持待機狀態(tài)。只有霍爾元件H檢測到大于5mA的躍變電流信號時，裝置才能過渡到脈沖工作狀態(tài)，并發(fā)出報警信號。
本實用新型在“直流高壓發(fā)生器電路”的供電電源回路中，設(shè)置了現(xiàn)場緊急停電按鈕，以便在緊急情況下，將電網(wǎng)的高電壓解除。
本實用新型在“直流高壓發(fā)生器電路”的高壓端P與地之間，介入一只氧化鋅避雷器，防止電網(wǎng)接收到的雷電波損壞裝置的電子元件。
本實用新型的“直流高壓發(fā)生器電路”與“電網(wǎng)的電流控制裝置”可以根據(jù)變電所的實際需要，集中安裝于一個箱體之內(nèi)，作成“整體式”結(jié)構(gòu)，還可以作成“分體式”結(jié)構(gòu)。如果采用整體式結(jié)構(gòu)，箱體則應(yīng)安裝于室外圍墻內(nèi)側(cè)的隱蔽處。因此箱體內(nèi)部將設(shè)置夏季通風(fēng)冷卻以及冬季加熱保溫電路。
本實用新型符合國家標準GB7946-87《帶電鐵絲網(wǎng)和電圍欄的安裝和安全運用》、GB/T13870.1-92《電流通過人體的效應(yīng)第一部分常用部分》、GB/T13870.2-1997《電流通過人體的效應(yīng)第二部份特殊情況》、GB50229-96《火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計防火規(guī)范》、GBJ116-88《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定。
本實用新型具有如下優(yōu)點1、變電所是電力企業(yè)向社會供電的重要設(shè)施，變電所的安全穩(wěn)定運行，不儀關(guān)系到電力企業(yè)自身的經(jīng)濟效益，更為主要的是他將直接關(guān)系到國民經(jīng)濟的發(fā)展和社會的穩(wěn)定。竊賊進入變電所偷竊一些材料、物品，固然會給電力企業(yè)造成一定的經(jīng)濟損失，如果后果僅僅如此，那么損失畢竟是有限的?？墒且坏└`賊破壞繼電保護設(shè)施、盜割電纜、甚至破壞一次電力設(shè)備，不僅對竊賊的人身安全會造成嚴重的威脅，尤為嚴重的是將會直接釀成系統(tǒng)事故，其后果將不堪設(shè)想，其經(jīng)濟損失和社會影響也將無法估量。因此，變電所實現(xiàn)無人值守必須采取切實有效的技術(shù)防范措施，確保竊賊無法隨意逾墻進入變電所。本實用新型可以有效的防止竊賊隨意進入變電所，從而為變電所實現(xiàn)無人值守提供了技術(shù)保障，其經(jīng)濟效益是相當顯著的。
2、電纜是變電所的重要電力設(shè)施，它遍布整個變電所，一旦電纜發(fā)生火災(zāi)。火勢沿著電纜的絕緣物，穿墻越洞，可以迅速蔓延到變電所的各個角落，不僅可以造成電網(wǎng)的大面積停電，而且修復(fù)相當困難，后果十分嚴重。根據(jù)全國電力企業(yè)的統(tǒng)計資料，62次電纜火災(zāi)事故之中，有15次是由于自身缺陷引起的，47次則由于外界原因造成的。由此可見，隨著變電所實現(xiàn)無人值守之后，電力設(shè)備和設(shè)施的正常巡視也隨之中止，發(fā)生電纜火災(zāi)的幾率將明顯增加。為了確保變電所的安全運行，急需配備電纜超溫自動報警裝置。本實用新型采用熱敏電纜對電纜進行保護，實現(xiàn)超溫報警，節(jié)約資金，節(jié)省安裝空間，報警靈敏，維護簡便，有效的提高了變電所的安全運行水平，經(jīng)濟效益明顯。
3、據(jù)了解，目前各供電公司的無人值守二次變電所一般采用更夫輪流值班的方式，實現(xiàn)對變電所的保衛(wèi)和監(jiān)視。更夫的年工資約1.5萬元左右，年用電、用水、以及采暖等各項費用按1萬元計算，合計2.5萬元/年。變電所安全防護裝置的投資(含稅價)與變電所圍墻電網(wǎng)改造投資為6-8萬元(66千伏變電所)。如果采用本實用新型取代更夫值班，徹底實現(xiàn)變電所的無人值守，那么三年左右的時間即可收回投資。顯然經(jīng)濟效益是良好的。


圖1是本實用新型的一種實施例的局部外觀示意圖。圖2是本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
變電所安全防護裝置，包括電網(wǎng)1、電圍欄的控制裝置和報警裝置。
電圍欄的電流控制裝置，包括箱體2、單板機CPU和CPU的外圍執(zhí)行單元電路。CPU采用80C552集成電路為主芯片。
CPU的外圍執(zhí)行單元電路，包括電源電路、直流高壓發(fā)生器電路、霍爾檢測單元電路、電子開關(guān)電路、限流單元電路、斷網(wǎng)監(jiān)視單元電路、高壓失去事件監(jiān)視單元電路、電纜超溫檢測裝置、備用電源和數(shù)碼顯示器3。
電源電路，包括開關(guān)K、中間繼電器4、濾波器5、變壓器B1、逆變器6。交流220V電源經(jīng)空氣開關(guān)K、保險絲、濾波器5分成兩路，一路經(jīng)變壓器B1變壓和整流之后，為CPU接供6V、9V、12V電源。另一路經(jīng)中間繼電器4和串聯(lián)的可控硅SRT1、SRT2向高壓變壓器B2供電。備用電源由蓄電池7和逆變器6組成。當220V供電回路出現(xiàn)故障時，蓄電池7的直流經(jīng)逆變器6變成工頻交流，向系統(tǒng)提供電源，維持安全防護裝置正常工作。
直流高壓發(fā)生器電路，包括高壓整流橋D、高壓變壓器B2、高壓電容C和避雷器PB(18)。
限流單元電路，包括多個串聯(lián)的大容量線繞電阻R1。其一端接于高壓整流橋的“+”極，另一端經(jīng)霍爾元件的磁耦合線BH接地。磁耦合線圈BH的兩端并聯(lián)1個壓敏電阻RY。
霍爾檢測單元電路，包括霍爾元件8、磁耦合線圈BH和壓敏電阻RY?；魻栐?個極分別與CPU的對應(yīng)信號輸入端子連接。
電子開關(guān)電路，由串聯(lián)在高壓變壓器B2一次繞線B2-1回路上的可控硅SRT1、SRT2組成。SRT1、SRT2的觸發(fā)極與CPU的脈沖信號輸出指令的對應(yīng)接線端子連接。
斷網(wǎng)監(jiān)視單元電路，包括R1、繼電器J1、指示燈L、光敏三極管G和高壓變壓器B2的三次繞組B2-3。三次繞組B2-3的一端接高壓回路的P點，賦予以斷網(wǎng)監(jiān)視單元電路以高電位。三次繞組B2-3經(jīng)電阻R3為兩個元件提供電源；一是與圍墻電網(wǎng)W串聯(lián)的繼電器J1的吸合線圈；一是與繼電器J1常閉接點串聯(lián)的指示燈L。光敏三極管G的兩條引出引與CPU的斷網(wǎng)信號輸入端子連接。
高壓失去檢測單元電路，由電阻分壓器R2和穩(wěn)壓管ZD組成。電阻分壓器由多個高電阻值的電阻串聯(lián)組成，其一端接高壓輸出端P，一端與ZD相連，并接入CPU的相應(yīng)信號輸入端子。ZD的另一端接地。在ZD的兩端并聯(lián)一個壓敏電阻RY。
數(shù)碼顯示器3，包括數(shù)碼管(或液晶片)和發(fā)光二極管，它與CPU的工作狀態(tài)輸出指令端子連接。
電纜超溫監(jiān)測電路，包括以正弦波方式緊密地貼附在電纜層之上的熱敏電纜9、連接于熱敏電纜兩端終端盒20和接線盒19，以及匯總10組熱敏電纜的分線盒10。分線盒以多芯屏蔽電纜與CPU對應(yīng)的信號輸入端子連接。當某一熱敏電纜受熱，使熱敏絕緣介質(zhì)熔化時，經(jīng)CPU處理輸出報警指令，啟動現(xiàn)場和遠程報警裝置報警，并記錄發(fā)生超溫的電纜區(qū)段。
報警單元電路，包括繼電器組J3、電話自動撥號器16、遠方接警電話17、安裝在室外的警報器15、場區(qū)照明燈14。警報器15、場區(qū)照明燈14分別經(jīng)過繼電器J3與CPU的對應(yīng)指令信號輸出端子連接，遠方接警電話17通過電話自動撥號器16與CPU的對應(yīng)指令信號的輸出接線端子連接。當發(fā)生“觸網(wǎng)”、“斷網(wǎng)”或“電纜超溫”事件時，CPU將向繼電器組13發(fā)出報警指令，警報器15將以三種不同的報警聲音區(qū)別三種報警事件。同時電話自動撥號器16將自動撥通遠方接警電話(有線或無線電話、傳呼機)17，以語音方式報告事件發(fā)生的地點和事件的性質(zhì)。在19時至次日7時之間發(fā)生上述事件時，繼電器組還將接受CPU的指令，打開變電所的場區(qū)照明設(shè)施。
歷史事件抄錄電路，包括RS232通訊接口11、便攜式抄錄儀12。當需要抄錄并保存已經(jīng)發(fā)生的歷史事件數(shù)據(jù)時，將抄錄儀12的通訊插頭連接于CPU的RS232通訊接口11上，啟動便攜式抄錄儀12進行抄錄作業(yè)。抄錄完畢后，將便攜式抄錄儀12從RS232通訊接口11上脫離。
本實用新型可以，采用“整體式”結(jié)構(gòu)，如圖2的虛線框內(nèi)部分所示；也可以根據(jù)變所的實際需要作成“分體式”結(jié)構(gòu)。如果采用“整體式”結(jié)構(gòu)，箱體2則應(yīng)安裝于室外圍墻內(nèi)側(cè)的隱蔽處。因此箱體2的內(nèi)部將設(shè)置夏季通風(fēng)冷卻電路21以及冬季加溫保溫電路22。
權(quán)利要求1.變電所安全防護裝置，包括電網(wǎng)(1)和電網(wǎng)的控制裝置，其特征在于所述的電網(wǎng)控制裝置，包括單片機CPU、電源電路、直流高壓發(fā)生器電路、霍爾檢測單元電路、電子開關(guān)電路、限流單元電路、斷網(wǎng)監(jiān)視單元電路、高壓失去檢測單元電路A、電源電路包括開關(guān)K、濾波器(5)和變壓器B1，220V交流電一路經(jīng)中間繼電器(4)和串聯(lián)的可控硅SRT1、SRT2向高壓變壓器B2供電，另一路經(jīng)變壓器B1變壓，為CPU提供6V、9V、12V電源B、直流高壓發(fā)生器電路，包括高壓整流橋D、高壓變壓器B2、高壓電容器C，220V交流電經(jīng)B2變壓、D整流、C濾波，為電網(wǎng)(1)的首端P提供負極性3000±10％V直流高電壓；C、霍爾檢測單元電路，包括霍爾元件(8)、磁耦合線圈BH，霍爾元件(8)置于磁耦合線圈BH的磁場之中，霍爾元件的4個極分別與CPU的對應(yīng)的信號輸入端子連接；D、電子開關(guān)電路，由串聯(lián)在高壓變壓器B2一次繞組B2-1回路上的可控硅SRT1、SRT2組成，SRT1、SRT2的觸發(fā)極與CPU的脈沖信號輸出指令的對應(yīng)接線端子連接；E、限流單元電路，包括多個串聯(lián)的大功率線繞電阻R1，其一端接于高壓整流橋的+極，另一端經(jīng)霍爾元件的磁耦合線圈BH接地，磁耦合線圈BH的兩端并聯(lián)1個壓敏電阻RY；F、斷網(wǎng)監(jiān)視單元電路，包括電阻R3、繼電器J1、指示燈L、光敏三極管G和變壓器B2的三次繞組B2-3，三次繞組B2-3的一端接電網(wǎng)(1)的首端P點，另一端接電阻R3，電阻R3的另一端與P點之間兩個電路并聯(lián)一路是電網(wǎng)(1)與繼電器J1吸合線圈相串聯(lián)；另一路是繼電器J1的常閉接點與指示燈L相串聯(lián)；光敏三極管G的兩個極經(jīng)三極管放大器與CPU的斷網(wǎng)信號輸入端子連接；G、高壓失去檢測單元電路，包括電阻分壓器R2和穩(wěn)壓管ZD組成，電阻分壓器由多個高電阻值的電阻串聯(lián)組成，其一端接電網(wǎng)首端P，另一端經(jīng)穩(wěn)壓管ZD接地，穩(wěn)壓管ZD的兩端與CPU的對應(yīng)信號輸入端子連接，在穩(wěn)壓管ZD的兩端并聯(lián)一個壓敏電阻RY。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電所安全防護裝置，其特征在于所述的電源電路還可以采用變頻電路，220V交流電經(jīng)中間繼電器(4)與變頻器的輸入端連接，變頻器的輸出端，一端與高壓變壓器B2的初級繞組B2-1的一端連接，另一端經(jīng)串聯(lián)的可控硅SRT1、SRT2與高壓變壓器B2的初級繞組B2-1的另一端連接。高壓變壓器B2的鐵芯采用鐵淦氧磁芯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電所安全防護裝置，其特征在于所述的電源電路，還可以采用“開關(guān)電源”電路，替代變壓器B1，為CPU、電話自動撥號器、以及警報器提供6V、9V、12V電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電所安全防護裝置，其特征在于所述的電源電路，還包括蓄電池(7)備用電源電路，蓄電池(7)的兩極與逆變器(6)的輸入端連接，逆變器(6)的輸出端與變壓器B1的初級繞組連接；同時經(jīng)中間繼電器J2，通過串聯(lián)的可控硅SRT1、SRT2與高壓變壓器B2的初級繞組B2-1連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電所安全防護裝置，其特征在于所述的直流高壓發(fā)生器電路，還可以采用串級高壓直流發(fā)生器電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電所安全防護裝置，其特征在于所述的斷網(wǎng)監(jiān)視單元電路，還可以采用接于電網(wǎng)(1)尾端的電阻分壓器與穩(wěn)壓管相串聯(lián)的電路，穩(wěn)壓管的另一端接地，穩(wěn)壓管的兩端與CPU的對應(yīng)信號輸入端子連接，在穩(wěn)壓管的兩端并聯(lián)1個壓敏電阻。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電所安全防護裝置，其特征在于所述的電網(wǎng)控制裝置還包括電纜超溫監(jiān)測電路，電纜超溫監(jiān)測電路包括以正弦波方式緊密地貼附在電纜層之上的熱敏電纜(9)、連接于熱敏電纜兩端終端盒(20)和接線盒(19)，以及匯總10組熱敏電纜的分線盒(10)，分線盒(10)以多芯屏蔽電纜與CPU對應(yīng)的信號輸入端子連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電所安全防護裝置，其特征在于所述的電網(wǎng)控制裝置還包括便攜式抄錄儀(12)，便攜式抄錄儀(12)通過RS232通訊接口(11)與CPU的對應(yīng)指令輸出接線端子連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的變電所安全防護裝置，其特征在于所述的電網(wǎng)控制裝置還包括一個報警單元電路，報警單元電路，包括繼電器組J3、電話自動撥號器(16)、遠方接警電話(17)、安裝在室外的警報器(15)、場區(qū)照明燈(14)，警報器(15)和場區(qū)照明燈(14)分別經(jīng)過繼電器組J3與CPU的對應(yīng)指令信號輸出接線端子連接，遠方接警電話(17)通過電話自動撥號器(16)與CPU的對應(yīng)指令信號輸出接線端子連接。
專利摘要變電所安全防護裝置，電網(wǎng)和電網(wǎng)的控制裝置，電網(wǎng)的控制裝置包括單析機CPU及其外圍電路，該外圍電路包括為電網(wǎng)提供3000V直流高壓的高壓變壓器B
文檔編號H05C1/00GK2553588SQ02273940
公開日2003年5月28日 申請日期2002年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月2日
發(fā)明者陳淑瑾, 黃天放, 陳維千 申請人:陳淑瑾