CN1551449A - 单位住户常用/应急电源配电盘及其电源自动转换装置 - Google Patents

Abstract

一种单位住户常用/应急电源配电盘及其电源自动转换装置，本发明就单位住户内的应急灯(包括停电灯)另以应急电源回路构成、只能在停电时(包括应急用)使用而不得用于住户常时灯的问题，利用单位住户常用/应急电源配电盘和单位住户常用/应急回路，使得能够向住户内应急灯及应急用负载即暖房设备、应急灯、煤气警报器、家用自动设备、电子式灭火器等提供电力。

Description

单位住户常用/应急电源配电盘及其电源自动转换装置

技术领域

本发明涉及一种单位住户常用/应急电源配电盘及其单位住户常用/应急电源供给回路，特别是涉及向家用自动设备、煤气警报器、应急照明灯、电子式灭火器、冷暖房用设备等重要设备，在正常状态供给常用电源以及在应急时期供给应急电源的单位住户常用/应急电源配电盘及其自动转换装置。

背景技术

一般单位住户的配电盘在公寓、别墅、单独住宅、公共建筑物、写字楼等的建筑物中是按单位住户设置，并起着把从外部供给的常用电源再分配给各个电负载，防止漏电或在超负荷时切断电源以防止火灾的发生或电负载受损的作用。

这种配电盘为了通过主输入端子把从外部输入的常用电源供给各个电负载，由连接在主输入端子的主断路器和把经过了上述主断路器的电源分别与各个电负载连接的断路器构成。

如今在公寓或写字楼等建筑物，常用电源被切断时，向各个住户供给应急电源，点亮应急照明灯，起到照明作用。尤其是在写字楼电源被切断时，要求必须供给应急电源以点亮应急照明灯。

在这里，常用电源是指从送电线路输入到建筑内供给各个住户的电源。应急电源是指常用电源因停电或送电线路断路而被切断时供给的电源，通常用自家发电或蓄电池设备或应急蓄电电源设备来供给的。

图1是现有的单位住户电源配电盘和应急电源配线结构图。

常用电源是由电源配电盘(10)来供给，应急电源是由自家发电或蓄电池设备或应急蓄电电源设备来发电的，其由另于常用电源的电线来进行配线，只在常用电源被切断时供电。

电源配电盘(10)由以下几部分组成：固定用于引进通过单位住户计量器引入的常用电源的线路的主输入端子(11)；与上述主输入端子相连接，并检测常用电源的电流状态，当过电流流过时切断常用电源供给的主断路器(12)；通过电线与上述主断路器(12)输出端相连，分别从所述电线分支向各个电负载供给电流，当在上述电负载内流过过电流时分别切断各个电源供给的多个辅断路器(14，16，18)。

上述主断路器(12)或多个辅断路器(14，16，18)采用检测超负荷、切断电源的MCCB或检测漏电状态、切断电源的ELCB。上述主断路器(12)是MCCB时多个辅断路器(14，16，18)采用ELCB；上述主断路器(12)是ELCB时多个辅断路器(14，16，18)采用MCCB或ELCB或者混用MCCB和ELCB。上述多个辅断路器(14，16，18)分别与电灯和多个电热器具等相连。例如辅断路器(14)与单位住户内的客厅的各种灯和设置在墙上的插口连接；辅断路器(16)与里屋的各种灯和设置在墙上的插口连接；辅断路器(18)与小屋及阳台的各种灯和设置在墙上的插口连接。例如由与辅断路器(18)连接的插口向家用自动设备、冷暖房用设备、电子式灭火器、煤气警报器等供给电源时，从此插口供给常用电源使之工作。家用自动设备包括各种门锁装置(基于指纹或红外线识别的门锁装置、利用密码的门锁装置、基于卡片的门锁装置等)和视频对讲机、电话机、煤气、防盗、防灾、利用遥控使家电工作的机器。

应急电源另于常用电源，由垂直布管，与公共住宅的各住户并联连接，常用电源被切断时向设置在各住户的应急照明灯供给电源将其点亮。

上述的单位住户的常用电源及应急电源供给布线具有分开布置常用电源及应急电源的构造，在常用电源因电源供给的中断或送电线路的切断而停电时，除了应急照明灯(20)之外无法使用应急电源。

并且为了在停电时供给应急电源，在单位住户的上下层之间垂直布管，因此通过布管传送的层间噪音，会导致影响个人的生活或因噪音引起的生活不便等诸多问题。

在使用家用自动设备的情况下，准备后备电池以便于在停电时也可以工作，但是在没有家用自动设备的后备电池或者是因长期没有使用后备电池而电池液体外漏使得无法使用后备电池的情况下，就无法启动家用自动设备，由此存在不能进出的不便之处。另外，在使用家用自动设备时，若长时间停电，则因电池寿命有限，所以存在电池寿命结束时无法使家用自动设备工作，外出回来时无法使门锁工作而不能进入屋内的问题，而且根本无法实现远距离摇控。

另外，在停电时因无法向电子式灭火器供给电源而无法使用电子式灭火器，单位住户的居住者在停电时发生火灾的情况下，因电子式灭火器无法工作而面临遭受巨大损失的问题。

另外，在温度低的寒冷天气停电时，因暖器无法启动，所以面临发生冻裂或遭受寒冷等诸多不便。

另外在家用自动设备的情况下，因另要准备后备电池，家用自动设备的装入壳的体积会增大，在构筑用于设置装入壳的墙壁的水泥时，因不能填入相当于装入壳大小的水泥，所以有发生裂纹的可能性。

发明内容

因此本发明的目的在于提供一种常用/应急电源配电盘及单位住户常用/应急电源自动转换装置，其特征在于单位住户在停电时用应急电源使电子式灭火器、煤气警报器、冷暖房用设备、应急照明灯等进行工作，以防止发生冻裂和因火灾引起的损失。

本发明的另外一个目的在于提供一种单位住户常用/应急电源配电盘及单位住户常用/应急电源自动转换装置，其特征在于单位住户可用一个灯具做为常用灯和应急灯两用。

本发明的又一个目的在于提供一种单位住户常用/应急电源配电盘及单位住户常用/应急电源自动转换装置，其特征在于单位住户在停电时可用应急电源使家用自动设备等进行工作，从而可节省后备电池这项费用，同时可缩小家用自动设备装入壳的体积，减少裂纹发生的根源。

本发明的又一个目的在于提供一种单位住户常用/应急电源配电盘及单位住户常用/应急电源自动转换装置，其特征在于防止由为了点亮另设的应急灯而在单位住户上下层之间垂直设置的排管所引起的噪音。

本发明的又一个目的在于提供一种单位住户常用/应急电源自动转换装置，其特征在于停电时应急电源按住户分别设置，因此即使在某个住户发生电源短路，也不会切断其它住户的应急电源。

本发明的又一个目的在于提供一种单位住户常用/应急电源自动转换装置，其特征在于在停电时供给应急电源的情况下，防止应急电源的超负载或因过电流引起的火灾。

附图说明

图1是现有的单位住户电源配电盘和应急电源布线构造图

图2是根据本发明实施例的单位住户常用电源/应急电源电源配电盘结构图

图3是根据本发明实施例的常用/应急电源自动转换部(220)的详细电路图

图4是现有的单位住户常时灯电源回路和应急灯电源回路结构图

图5是根据本发明实施例的单位住户常时灯电源回路和应急灯电源回路结构图

图6是根据本发明实施例为了启动常用负载而设置常用电源/应急电源配电盘的电源供给回路的适用演示图

图中，

100：常用电源输入端                   102：主断路器

200：电源配电盘                       202：应急电源输入端

204，206，208：多个辅断路器

220：常用/应急电源自动转换部

300：常用电源供给检测部               302：应急电源供给检测部

304：定时器                           306：电源开关部

具体实施方式

下面参照附图详细说明本发明的优选实施例。另外，在说明本发明的过程中，认为对相关事项、功能或结构的某些具体说明对本发明的要点无关紧要时则省略对其的详细说明。

图2为根据本发明一个实施例的单位住户常用电源/应急电源电源配电盘的结构图。

由以下几部分组成：

常用电源输入端子(100)，固定用于引入通过单位住户计量器引进的常用电源的电线；应急电源输入端子(202)，用于固定用于引入应急电源的电线；主断路器(102)，其与上述常用电源输入端子(100)连接，检测被引入的常用电源的电流状态，若流过过电流则切断常用电源供给；多个辅断电流器(204，206，208)，通过电线与上述主断路器的输出端子连接，并由此电线各自分支供给各个电负载，当有过电流流过上述各个电负载时，切断各个电源供给；常用/应急电源自动转换部(220)，利用分别从上述常用电源输入端子(100)和应急电源输入端子(202)引入的常用电源和应急电源，在没有常用电源供给时供给应急电源，且恢复供给常用电源时切断应急电源并供给常用电源。

上述主断路器(102)或多个辅断路器(204，206，208)采用检测过负荷或漏电、切断电源的MCCB或检测漏电状态、切断电源的ELCB。上述主断路器(102)是MCCB时多个辅断路器(204，206，208)采用ELCB，上述主断路器(102)是ELCB时多个辅断路器(204，206，208)采用MCCB或ELCB或者混用MCCB和ELCB。

上述多个辅断路器(204，206，208)各自与电灯和多个电热器具等连接。例如辅断路器(204)与单位住户内的客厅的各种灯和设置在墙上的插口相连接；辅断路器(206)与里屋的各种灯和设置在墙上的插口相连接；辅断路器(208)与小屋及阳台的各种灯和设置在墙上的插口相连接。

在上述构成中，虽然没有在常用电源输入端子(100)及应急电源输入端子(202)和常用/应急电源自动转换部(220)之间分别表示出断路器，但也可设置由ELCB或MCCB组成的断路器，检测超负载及过电流和漏电电流等，并切断。

图3为根据本发明实施例的常用/应急电源自动转换部(220)的详细电路图。

由以下几部分组成：

检测通过上述常用电源输入端子(100)引进来的常用电源的供给，并对常用电源进行整流和滤平，以发生直流电源的常用电源供给检测部(300)；检测通过应急电源输入端子(202)引进来的应急电源的供给，并对应急电源进行整流及滤平，以发生直流电源的应急电源供给检测部(302)；使用从上述常用电源供给检测部(300)或上述应急电源供给检测部(302)中提供的直流电源进行工作，根据从上述常用电源供给检测部(300)的常用电源的供给与否，经过设定时间时发出常用电源供给用或切断用开关控制信号的定时器(304)；在上述常用电源供给检测部(300)无法检测常用电源时，根据上述应急电源供给检测部(302)所输出的电源，切断应急用负载(308)与常用电源供给线路的连接后向应急用负载(308)供给应急电源，而在上述常用电源供给检测部(300)能够检测常用电源时，切断应急电源的同时根据上述定时器(304)输出的开关控制信号向应急用负载(308)供给常用电源的电源开关部(306)。

上述常用电源供给检测部(300)中，常用电源通过桥式二极管(BD1)及电阻(R1)，与电容器(C1)及光电耦合器(PC)的发光元件连接。

在应急电源供给检测部(302)，应急电源与桥式二极管(BD1)和并联的电阻(R2)级电容器(C2)连接，桥式二极管(BD2)的输出端子与接地电容器(C3)连接的同时通过电阻(R3)与稳压二极管(ZD)及接地电容器(C4)连接。

在上述定时器(304)，上述常用电源供给检测部(300)的光电耦合器(PC)的受光晶体管的集电极，通过电阻(R4)与晶体管(Q1)的基极连接，晶体管(Q1)的集电极与接地电容器(C5)及振荡用集成元件(31)的触发器端子连接。另外上述工作电源供给/应急电源供给检测部(302)的电阻(R3)、稳压二极管(ZD)及接地电容器(C4)的连接点与振荡用集成元件(310)连接，同时此连接点通过电阻(R5)、电阻(R6)及二极管(D1)与振荡用集成元件(31)的触发器端子连接，电阻(R6)及二极管(D1)的连接点通过电阻(R7)，与接地电容器(C7)及振荡用集成元件(310)连接。同时，上述振荡用集成元件(310)的输出端子(OUT)通过电阻(R8)，与晶体管(Q2)的基极连接，晶体管(Q2)的集电极与上述应急电源供给检测部(302)的桥式二极管(BD2)的输出端子及接地电容器(C3)的连接点连接，同时此连接点与晶体管(Q3)的基极连接。

在上述电源开关部(306)由以下两部分组成：第一开关部(312)，在上述常用电源供给检测部(300)不能检测常用电源时，利用上述应急电源供给检测部(302)输出的电源进行工作，接通应急电源，供给于应急用负载(308)，而在上述常用电源供给检测部(300)能够检测常用电源时切断应急电源；第二开关部(314)，在上述定时器(304)输出常用电源切断用开关控制信号时，切断常用电源使之无法供给于应急用负载(308)，在定时器(304)输出常用电源切断用开关控制信号时，供给于应急用负载(308)常用电源。

在上述第一开关部(312)，上述工作电源供给/应急电源供给检测部(302)的桥式二极管(BD2)的输出端子及接地电容器(C3)的联结点依次通过并联连接的反方向二极管(D2)及电阻(R10)、接地电容器(C8)、电阻(R11)与晶体管(Q4)的基极连接，晶体管(Q4)的集电极与消除电涌用的反方向二极管(D3)及继电器(RY1)连接，继电器(RY1)的开关(RYS1)与继电器(RY2)和应急电源串联连接，继电器(RY2)的开关(RYS21)(RYS22)连接在应急电源和应急用负载(308)之间。

在常用电源的第二开关部(314)，应急工作电源供给/应急电源供给检测部(302)的桥式二极管(BD2)的输出端子及接地电容器(C3)的联结点通过电阻(R12)与上述定时器(304)的晶体管(Q3)的集电极连接，同时此联结点通过电阻(R13)，与晶体管(Q5)的基极连接，晶体管(Q5)的集电极与消除电涌用反方向二极管(D4)及继电器(RY3)连接，继电器(RY3)的开关(RYS3)与继电器(RY4)和应急电源串联连接，继电器(RY4)的开关(RYS41)(RYS42)连接在应急电源和应急用负载(308)之间。

在上述继电器(RY1)(RY2)(RY3)启动时开关(RYS1)(RYS21，RYS22)(RYS3)连接，在上述继电器(RY4)启动时开关(RYS41，RYS42)连接。

在上述结构中，虽然未在电源开关部(306)和应急用负载(308)之间图示出断路器，但是可以设置由ELCB和MCCB组成的断路器，检测过负载及过电流和漏电电流等。

图4为现有的单位住户平时灯电源回路和应急灯电源回路结构图，

图5为本发明实施例的单位住户平时灯电源回路和应急灯电源回路结构图。

参照上述的图3～图5，详细说明本发明实施例的常用/应急电源配电盘的工作。

本发明的单位住户常用/应急电源配电盘，在常用电源通过单位住户计量器并通过常用电源输入端(100)被引入时，主断路器(102)可检测被引入的常用电源的电流状态，并在过电流或者漏电电流流过时切断常用电源的供给。另外，多个辅断路器(204，206，208)通过电线与上述主断路器(102)的输出端并联连接，从此电线各自分支，分别向各个电负载供给，在过电流或漏电电流流过上述各个电负载时分别切断电源的供给。上述多个辅断路器(204，206，208)分别与电灯和多个电热器具等连接。例如辅断路器(204)与单位住户内的客厅的各种灯和设置在墙上的插口连接；辅断路器(206)与里屋的各种灯和设置在墙上的插口连接；辅断路器(208)与小屋及阳台的各种灯和设置在墙上的插口连接。因此供给常用电源时，通过多个辅断路器(204)，向单位住户的里屋、小屋及阳台等的各种电灯及电热器具及插口正常供给电源。

另外，通过常用电源输入端子引入的常用电源，通过未图示的断路器，被引入到电源自动转换部(220)，这时若详细说明常用/应急电源自动转换部(220)的工作，则常用电源被常用电源供给检测部(300)的桥式二极管(BD1)整流后通过电阻(R1)被引入到光电耦合器(PC)的发光部。

因此，在通过常用电源输入端子(100)引入常用电源时，光电耦合器(PC)的发光部进行工作、发光，光电耦合器(PC)的受光晶体管接收发出的光而导通。

在这里，正常供给常用电源，使光耦合器(PC)的受光晶体管导通，则从上述应急电源供给检测部(302)输出并通过电源开关部(306)的第一开关部(312)之电阻(R10)的电源通过光耦合器(PC)的受光晶体管流向接地，向第一开关部(314)的晶体管(Q4)的基极施加低电位，由此晶体管(Q4)断开。

由此，因继电器(RY1)不被驱动，继电器(RY1)的开关(RYS1)断开，从而继电器(RY2)不被驱动，并且继电器(RY2)的开关(RYS21)(RYS22)断开，不能向应急用负载(308)供给应急电源。

另外，随着上述光电耦合器(PC)的受光晶体管导通，定时器(304)的晶体管(Q1)断开，常用电源供给检测部(300)输出的电压通过电阻(R6)(R7)及二极管(D1)给电容器(C5)(C7)充电，使振荡用集成元件(310)的触发器端子一直保持高电位，振荡用集成元件(310)由输出端子(OUT)输出常用电源供给用开关控制信号即低信号。

上述振荡用集成元件(310)输出的低信号施加到晶体管(Q2)的基极，使晶体管(Q2)断开，并且晶体管(Q3)导通，使电源开关部(306)的第二开关部(314)的晶体管(Q5)断开。

因此，继电器(RY3)不被驱动，继电器(RY3)的开关(RYS3)断开，继电器(RY4)无法被驱动，继电器(RY4)的开关(RYS41)(RYS42)继续闭合，常用电源通过继电器(RY4)的开关(RYS41)(RYS42)供给于应急用负载(308)。上述应急用负载(308)为家用自动设备、冷暖房用设备、电子式灭火器、应急灯、煤气警报器等。

但是，因停电和送电线路的切断而没有常用电源输入时，光电耦合器(PC)的发光部停止工作，因光电耦合器(PC)的受光晶体管没有接受光而断开。

另外，通过应急电源输入端子(202)输入的应急电源通过未图示的断路器输入到常用/应急电源自动转换部(220)时，应急电源通过应急电源供给检测部(302)的电阻(R2)及电容器(C2)，并由桥式二极管进行桥式整流，通过电容器(C3)的滤平被转换变为直流电源后，作为工作电源供给电源开关部(306)，同时通过电阻(R3)，由稳压二极管(ZD)及电容器(C4)转换为恒定电压后，供给定时器(304)的振荡用集成元件(310)用作工作电源。

在这样的状态下，上述应急电源供给检测部(302)输出的电源通过第一开关部(312)的电阻(R10)给电容器(C8)充电，同时又通过定时器(304)的电阻(R4)外加到晶体管(Q1)的基极，使晶体管(Q1)导通，而低电位施加在振荡用集成元件(310)的触发器端子，从输出端子(OUT)输出常用电源切断用开关控制信号即高信号。

上述振荡用集成元件(310)输出的高信号施加在晶体管(Q2)的基极使之导通，因而晶体管(Q3)断开。

随之，由应急电源供给检测部(302)输出的电源通过第二开关部(42)的电阻(R12)(R13)施加在晶体管(Q5)的基极，使之导通；继电器(RY3)被驱动，使开关(RYS3)闭合，因而继电器(RY4)被驱动，开关(RYS41)(RYS42)断开，使常用电源的供给线路与应急用负载(308)分离。

另外，由上述应急电源供给检测部(302)输出的电源通过第一开关部(312)的电阻(R10)给电容器(C8)充电，同时又通过电阻(R11)施加到晶体管(Q4)的基极，因而晶体管(Q4)导通，集电器(RY1)被驱动，开关(RYS1)闭合，随着开关(RYS1)闭合，集电器(RY2)被驱动，开关(RYS21)(RYS22)闭合，因而应急电源通过开关(RYS21)(RYS22)，再通过检测过电流或漏电电流的切断器(未图示)供给应急用负载(308)。

在这里，常用电源被切断后立刻供给应急电源时，如果常用电源和应急电源的相位一致，就能够毫不影响应急用负载(308)地供给电源。

但是，当常用电源和应急用电源的相位不一致时，在转换电源的瞬间，向负载供给过电压，此供给的过电压在常用电源和应急用电源的相位差为180度时发生率最高，当发生这种情况时开关电源的继电器(RY2)(RY4)的开关(RYS21，RYS22)(RYS41，RYS42)的接触点受损、而且负载(50)因过电压而受损伤。

因此，本发明在第二开关部(314)具备由电阻(R10)及电容器(C8)组成的时间常数电路，在没有常用电源的供给时第二开关部(314)立刻进行工作，切断常用电源的供给线路，第一开关部(312)在经过由电阻(R10)及电容器(C8)构成的时间常数电路的时间常数时间后供给应急电源，从而使得即使常用电源和应急电源的相位不一致，也不会向应急用负载(308)供给超电压。

如上所述，因停电的缘故向应急用负载(308)提供应急用电源的状态下再次供给常用电源时，如上所述常用电源供给检测部(300)的光电耦合器(PC)进行工作而导通受光晶体管，贮存在第一开关部(312)的电容器(C8)的电源将通过光电耦合器(PC)的受光晶体管立刻放电。

这时，晶体管(Q4)的基极被施加低电位而断开，继电器(RY1)不被驱动使开关(RYS1)断开，因而继电器(RY2)无法工作，开关(RYS21)(RYS22)断开，因而在应急用负载(308)上没有应急电源的供给。

另外，随着上述电容器(C8)的电源全部放电，定时器(304)的晶体管(Q1)的基极被施加低电位而断开，因而电容器(C5)重新被充电，并外加到振荡用集成元件(310)的触发器端子，振荡用集成元件(310)触发，在经过一定时间后，振荡用集成元件(310)在输出端子(OUT)输出常用电源供给用开关控制信号即低信号。

则晶体管(Q2)断开、晶体管(Q3)导通，所以第二开关部(42)的晶体管(Q5)断开，继电器(RY3)不被驱动，开关(RYS3)断开，随着开关(RYS3)的断开，继电器(RY4)不工作，开关(RYS41)(RYS42)闭合，常用电源供给应急用负载(308)。

因此有常用电源的供给时，通过多个断路器(204)，电源正常供给到单位住户内的里屋、小屋及阳台等的各种电灯和电热器具及插口，同时通过常用/应急用电源转换部(220)，向应急用负载(308)供给常用电源。

但是，因停电或送电线路的切断而常用电源不再供给的情况下，使通过应急电源输入端(202)而输入的应急电源，通过常用/应急用电源转换部(220)，供给应急用负载(308)。

但是在过去如图4所示，与电源配电盘(10)无关地，另外设置应急用电源线路(406)，在停电时只点亮应急灯(404)，而在通过电源配电盘(10)供给常用电源时，经常使用另设有的常用(firm)灯(400)。

相对于此，在本发明中，如图5所示，在通过设置在电源配电盘(200)的常用/应急电源转换部(220)供给常用电源时或应急电源时，都能够点亮应急灯(404)，使此应急灯(404)兼用作常时灯，从而能够减少费用。如上图4所示的开关(402)是用于点亮和熄灭常用(firm)灯(400)的开关，如图5所示的开关(402)是点亮和熄灭兼用作应急灯和常时灯的应急灯(404)的开关。

另外，在停电时向单位住户内设置的家用自动设备供给应急电源，所以不必另配备备用电池，从而减少费用。

另外，因不必再对家用自动设备另预备备用电池，所以可以减少用于装入家用自动设备的外壳箱的体积，从而解决裂纹的发生问题。

图6为本发明另一实施例的设置常用电源/应急电源配电盘、使各种应急用负载进行工作的电源电路的适用例示图。

由以下几部分组成：

常用电源输入端子(502)，固定用于引入通过单位住户计量器引进的常用电源的电线；应急电源输入端子(504)，用于固定用于引入应急电源的电线；主断路器(506)，其与上述常用电源输入端子(502)连接，检测被引入的常用电源的电流状态，若有过电流或漏电电流流过则切断常用电源的供给；多个辅断电流器(508，510，512)，通过电线与上述主断路器(506)的输出端子连接，并由此电线各自分支供给各个电负载，当有过电流流过上述各个电负载时，切断各个电源供给；常用/应急电源自动转换部(514)，由分别从上述常用电源输入端子(502)和应急电源输入端子(504)引入的常用电源和应急电源，在没有常用电源的供给时供给应急电源，且恢复供给常用电源时切断应急电源并供给常用电源；应急用布线(600)，连接在上述常用/应急电源自动转换部(514)的输出端，在单位住户内布线；冷暖房用设备(602)、应急灯(604)、家用自动设备(606)、电子式灭火器(608)、煤气警报器(810)，分别并联连接在上述应急用布线(600)上；开关(610)，用于有常用电源的供给时点亮或熄灭上述应急灯(604)；继电器(612)，连接在上述应急电源输入端子(504)的一个端子，有应急电源的供给时与开关(610)的ON/OFF无关、点亮上述应急灯(604)。

在上述结构中，在常用电源输入端子(502)与常用/应急电源自动转换部(514)之间可以设置断路器；在上述应急电源输入端子(504)与常用/应急电源自动转换部(514)之间可以设置断路器。

另外，可以不在常用电源输入端子(502)及应急电源输入端子(504)与常用/应急电源自动转换部(514)之间设置断路器，而在连接在常用/应急电源自动转换部(514)的输出端的应急用布线(600)上设置断路器。

本发明的单位住户常用/应急电源配电盘(500)，在常用电源通过单位住户计量器，并通过常用电源输入端子(502)被引入时，通过主断路器(506)和多个辅断路器(508，510，512)向一般负载供给常用电源。主断路器(506)检测被引入的常用电源的电流状态，有过电流流过时切断常用电源的供给。另外，多个辅断路器(508，510，512)由电线(516)并联连接在主断路器(506)的输出端，分别从该电线各自分支向各一般负载供给，当从上述各一般负载流过过电流时，分别切断电源的供给。上述多个辅断路器(508，510，512)分别与电灯和多个电热器具等连接。比如，辅断路器(508)连接在单位住户内的客厅的各种灯和设置在墙上的插口；辅断路器(510)连接在里屋的各种灯和设置在墙上的插口；辅断路器(512)连接在小屋及阳台的各种灯和设置在墙上的插口。上述常用/应急电源自动转换部(514)具有与图3相同的结构，与之具有相同的常用电源和应急用电源的转换工作，因此省略说明。上述一般负载是指在单位住户内除作为应急负载的冷暖房用设备(602)、应急灯(604)、家用自动设备(606)、电子式灭火器(608)、煤气警报器(610)之外的所有电负载。

首先，在供给常用电源时，电源通过多个辅断路器(508，510，512)正常供给到单位住户内的里屋、小居及阳台等的各种电灯和电热器具及插口。并且供给常用电源时，不会向应急电源输入端子(504)供给应急用电源，因此常用/应急电源自动转换部(514)会选择常用电源，通过应急用布线(600)供给冷暖房用设备(602)、应急灯(604)、家用自动设备(606)、电子式灭火器(608)、煤气警报器(610)。因此冷暖房用设备(602)、应急灯(604)、家用自动设备(606)、电子式灭火器(608)、煤气警报器(610)由常用电源进行工作。这时连接在应急电源输入端子(504)的一个端子的继电器(612)，因线圈(L1)无电流流过，开关(SW1)为断开状态，因此根据开关(610)的导通和断开，点亮或熄灭应急灯(604)。

但是因停电或送电线路的切断，不再供给常用电源的情况下，通过应急电源输入端(504)供给应急电源，常用/应急电源自动转换部(220)选择通过应急电源输入端子(504)引入的应急电源，通过应急用布线(600)向冷暖房用设备(602)、应急灯(604)、家用自动设备(606)、电子式灭火器(608)、煤气警报器(610)供给。因此，冷暖房用设备(602)、应急灯(604)、家用自动设备(606)、电子式灭火器(608)、煤气警报器(610)利用应急电源进行工作。这时连接在应急电源输入端子(504)的一端的继电器(612)，因电流流过线圈(L1)，开关(SW1)为导通状态，因此与开关(610)的导通/断开无关地点亮应急灯(604)。

在本发明的具体实施例中，虽然在电源配电盘设置了常用/应急电源自动转换部以自动转换常用电源和应急电源，并向应急用负载供给，但是，与电源配电盘无关地接受常用电源和应急电源，在常用/急用电源自动转换部转换常用电源或应急电源后供给应急用负载，也不超出本发明的范围得以实现。此时，可在常用电源和应急电源输入线上设置断路器；也可以不在上述常用电源输入线和应急电源输入线上设置断路器，而在上述常用/应急电源自动转换部的输出端设置断路器。

图7为本发明的一个具体实施例的电源自动转换装置的结构图。

由以下几部分组成：

应急电源输入端子(10)，固定用于引入从发电机向单位住户供给的应急电源的电线；双金属片(bimetal)(14)，根据连接在上述应急电源输入端(10)的电线的温度，自动开闭电接点；漏感应线圈知器(20)，由零相位电流互感器(ZCT)(16)和运算装置(18)构成，用于感知漏电状态；漏电切断器(22)，由上述漏感应线圈知器(20)感知漏电，在流过过电流时，切断应急电源的供给；测试开关(24)，设置在上述零相位电流互感器(ZCT)(16)和运算装置(18)之间，测试漏电切断器(22)的正常工作状态；常用电源输入端子(12)，固定用于引入通过单位住户计量器引入的常用电源的电线；应急电源输入端子(504)，用于固定用于引入应急电源的电线；转换部(26)，按照以下方式进行自动转换，即由分别从上述常用电源输入端子(12)和应急电源输入端子(10)引入的常用电源和应急电源，在没有常用电源的供给时供给应急电源，且恢复供给常用电源时切断应急电源并供给常用电源；常用/应急灯(36)，其连接在上述转换部(26)的第一输出端(30)与第二输出端(32)之间，第二输出端(32)与第三输出端(34)共同接续连接；应急用负载(38)，连接在上述第一输出端(30)与上述第三输出端(34)之间。上述继电器部(26)具有4线输入和3线输入。上述漏电切断器(22)比如可以使用ELCB。

上述应急用负载(38)包括：各种门锁装置(基于指纹或红外线识别的门锁装置、利用密码的门锁装置、卡片门锁装置等)和视频对讲机、电话机、煤气、防盗、防灾、可进行冷暖房工作的机器。

图8为本发明实施例的图1的转换部(26)的详细电路图。

由以下几部分组成：

极保险丝(POLE-FUSE)(F1)，连接在常用电源输入端(10)的一端；

电压调节部(40)，由电阻(R1，R2)及电容器(C1)组成，并连接在上述常用电源输入端(10)的另一端、调节电压；

整流部(42)，由桥式二极管(D1～D4)及电容器(C2)组成，对通过上述极保险丝(POLE-FUSE)(F1)和电压调节部(40)引入的交流电源(比如220V)进行全波整流及滤平，输出直流电压；

齐纳二极管(ZD1)，使从上述整流部(42)输出的直流电压以稳定电压输出；

第一继电器(RY1)，由与上述齐纳二极管(ZD1)并联连接的感应线圈(L1)和两个开关(SW1～SW2)组成，在外加上述直流电压时按供给常用电源的方式电接点连接，在没有外加的直流电压时按照切断常用电源、供给应急电源的方式电接点连接；

第二继电器(RY2)，由与上述感应线圈(L1)并联连接、并与电阻(R3)串联连接、在供给常用电源时点亮的第一发光二极管(LED1)和连接在上述整流部(42)的输出端的感应线圈(L2)以及一个开关(SW3)组成，在上述直流电压没有附加时，无条件点亮连接在上述应急电源线上的应急灯；

延迟电路(44)，由电阻(R4～R7)及电容器(Q1)、齐纳二极管(ZD2)、二极管(D5)组成，在常用电源被切断时上述第二继电器(RY2)的电接点推迟一定时间后连接到应急电源，在供给应急电源的状态下有常用电源的供给时，上述第二继电器(RY2)的电接点推迟一定时间后连接到常用电源，使得常用电源和应急电源不发生短路；

保险丝(F2)，连接在上述第一输出端(30)。

参照上述的图7及图8，详细说明本发明实施例的对常用电源及应急电源自动转换的工作。

通过未图示的单位住户计量器及断路器，从常用电源输入端子(12)输入常用电源时，此输入的常用电源外加到转换部(26)。此时，在常用电源过高时，极保险丝(POLE-FUSE)(F1)将切断常用电源的供给。另外，常用电源，由电阻(R1，R2)及电容器(C1)调节电压后外加到由桥式二极管(D1～D4)及电容器(C2)构成的整流部(42)。整流部(42)对常用电源进行全波整流和滤平，输出直流电压。齐纳二极管(ZD1)控制过电压，使得从上述整流部(42)输出一定的整流电压。由上述整流部(42)输出的直流电压，施加到第一继电器(RY1)的感应线圈(L1)，在上述感应线圈(L1)有电流流过时第一继电器(RY1)的开关(SW1～SW2)交替工作，共用端子(c)连接至接点(a)，向第一及第二输出端(30，32)供给常用电源。另外，由整流部(42)输出的电压通过电阻(R4)及二极管(D5)施加至偏压电阻(R6，R7)，由上述偏压电阻(R6，R7)分压外加至晶体管(Q1)的基极，晶体管(Q1)接通。这时，齐纳二极管(ZD2)控制通过上述电阻(R4)及二极管(D5)外加的电压的过电压。上述晶体管(Q1)一接通，则第二继电器(RY2)的感应线圈(L2)有电流通过，第二继电器(RY2)的开关(SW3)进行工作，共用端子(c)连接至接点(b)，从而切断应急电源使得供给到应急电源输入端(10)的应急电源不外加到常用/应急灯(36)或应急用负载(38)。这样，在没有停电的正常状态下，转换部(26)使通过常用电源输入端子(12)引入的常用电源供给到常用/应急灯(36)。如果向常用/应急灯(36)供给常用电源，则使用者可以操作开关(40)，点亮或熄灭常用/应急灯(36)，当作常用灯使用。另外，在有常用电源的供给时，通过电阻(R3)例如使第一发光二极管(LED1)点亮为绿色，让使用者能够确认常用电源供给的状态。

但是，因停电或送电线路的切断无法供给常用电源时，由应急电源输入端(10)供给应急电源。这时如果没有常用电源的供给，整流部(42)就没有电压输出，第一继电器(RY1)的感应线圈(L1)没有电流通过。若在感应线圈(L1)没有电流的通过，则第一继电器(RY1)的开关(SW1～SW2)交替工作，共用端子(c)连接至接点(b)，切断常用电源向第一及第二输出端(30，32)的供给，并转换应急电源，使得输入到应急电源输入端(10)的应急电源供给到第一及第二输出端(30，32)。另外，因整流部(42)没有电压输出，所以没有向晶体管(Q1)的基极外加的偏电压，晶体管(Q1)断开。上述晶体管(Q1)一断开，则在第二继电器(RY2)的感应线圈(L2)没有电流，因而第二继电器(RY2)的开关(SW3)进行工作，共用端子(c)连接至接点(a)，进行转换使得向应急电源输入端子(10)供给的应急电源供给到第三输出端(34)。这样，停电时，转换部(26)转换应急电源，使得通过应急电源输入端子(10)引入的应急电源点亮输入常用/应急灯(36)，同时供给到应急用负载(38)。这时，一旦向常用/应急灯(36)供给应急电源，则与开关(40)的操作无关，点亮常用/应急灯(36)当作常用灯使用。另外，当有应急电源的供给时，通过电阻(R8)比如使第二发光二极管(LED2)被点亮为红色，让使用者能够确认应急电源供给的状态。

再者，将通过常用电源输入端子(12)引入的电源，由转换部(26)，通过第一及第二输出端(30，32)供给时，如果因停电常用电源被切断，则延迟电路(44)的充电在电容器(C3，C4，C5)的电源放电一定时间。在上述充电在电容器(C3，C4，C5)的电源放电为止，晶体管(Q1)继续维持导通状态，第二继电器(RY2)的感应线圈(L1)有电流通过，第三开关(SW3)使共用端子(c)连接至接点(a)。之后，一定时间的放电结束后，晶体管(Q1)断开，第二继电器(RY2)的感应线圈(L1)没有电流流过。若在上述第二继电器(RY2)的感应线圈(L1)上没有电流的流过，则第二继电器(RY2)使第三开关(SW3)连接共用端子(c)和接点(b)，转换应急电源，使得通过应急电源输入端(10)引入的电源供给到常用/应急灯(40)和应急用负载(38)。因此，因停电常用电源被切断一段时间后，供给应急电源，防止常用电源和应急电源的短路发生。

与此相反，将通过应急用电源输入端子(10)引入的应急电源，由转换部(26)，通过第一～第三输出端(30，32，34)供给时，若常用电源再次被供给，则由整流部(42)输出的电压向延迟电路(44)的电容器(C3，C4，C5)充电一定时间。向上述电容器(C3，C4，C5)充电结束为止，晶体管(Q1)继续维持断开状态，第二继电器(RY2)的感应线圈(L1)因没有电流流过，第三开关(SW3)使共用端子(c)连接至接点(b)。之后，一定时间的放电结束后，晶体管(Q1)导通，第二继电器(RY2)的感应线圈(L1)有电流流过。一旦上述第二继电器(RY2)的感应线圈(L2)有电流流过，则第二继电器(RY2)的第三开关(SW3)工作，使共用端子(c)连接至接点(a)，使常用电源通过常用电源输入端(12)供给到常用/应急灯(40)。因此，因停电而供给应急电源之后再次有常用电源的供给时，经过一定时间之后供给常用电源，从而防止发生常用电源和应急电源发生短路，同时防止常用电源逆流至应急电源输入端子(10)。

在这里未说明的保险丝(F2)的功能是，连接在第一输出端(30)，若在应急电源或常用电源的供给时检测到过电压，则自动切断电源，防止因漏电引起的火灾等。

如上所述，根据本发明，能够稳定地向公共住宅及写字楼等建筑物供给电源；能够减少原材料原价；在负载侧布线电路的电源供给上，采用常用/应急开关(SWITTCHING)兼用三电路方式和常用应急的共同二电路而代替了已有的各个常用二电路、应急二电路的四电路，从而可以减少布线来减少原材料价格。使用本发明的器械，在单位住户及线路一侧和负载一侧发生电事故时，可及时切断常用电源和应急电源，防止侵入到其他住户的电器事故发生，并且容易用工作开关来维持。

在已有的单向情况下，MCCB(MOLDED CASE CIRCUIT BRAKER)和ELCB(EARTH LEAKAGE CIRCUIT BERAKER，ELCB)，不能使用二线式电源输入和二线式电源输出来实现电源的常用和应急四输入。但本发明能够用常用二输入、应急二输入自动控制电源而实现三线式输入，常用时能够用第一及第二输出端(30，32)输出，并在应急电源的供给时能够用第一及～第三输出端(30，32，34)供给应急电源，停电时可以向应急用负载(38)和常用/应急灯(36)供给应急电源。这时第二输出端(34)和常用/应急灯(36)之间的开关(40)导通，所以即使应急电源从常用/应急灯(36)或应急用负载(38)输进，因转换部(26)的第一至第三开关(SW1～SW3)导通，所以无法逆流至常用电源侧，防止电源逆流至其他住户。

另外，在把所述本发明的电源自动转换装置设置在单位住户配电盘时，即使在应急时特别是在火灾事故或停电时住户内发生负载侧的电源事故、线路短路等时，也可保护各个住户的线路，从而电源供给到应急用负载，能够稳定地按住户提供电源。

另外，在公共住宅及写字楼等的建筑物地单位住户内设置本发明的装置时，由常用应急电源提供稳定的电源，并且把常用灯当作应急、常用兼用电灯来替换使用，可在经济上节约成本；可把供给到常用应急灯的三线式输出电源，供给应急用负载。

如上所述，本发明在单位住户配电盘具备自动转换常用电源和应急电源的常用/应急电源转换部，使得在正常状态下供给常用电源、在应急时供给应急电源，并且把应急灯兼用作常时灯、应急灯，因此不用另具备应急灯，减少了费用。

再者，不用为了在停电时点亮应急灯而在住户之间设置垂直并列方式的布管，预防了层间噪音，消除了私生活受侵害及因噪音引起的诸多生活不便。

另外，家用自动设备的情况有以下几种优点：提供应急用电源，不用准备备用电池，缩小了用于装入家用自动设备的外壳箱体积，减少了裂纹发生的根源；不需要备用电池的充电装置及备用电池，所以减少了费用。

另外，还有以下优点：停电时发生火灾时可提供应急电源于自动灭火器，可早期镇压火灾，防范由火灾带来的莫大损伤的发生，并且在停电时供给应急电源于煤气警报器，事先预防因煤气外漏引起的火灾事故。

Claims (9)

1、一种单位住户常用/应急电源配电盘，其特征在于：由以下几部分构成：

主断路器，检测通过单位住户计量器被引入的常用电源的电流状态，若流过过电流或漏电电流，则切断常用电源的供给；

多个辅断路器，通过电线与上述主断路器的输出端子连接，并由此电线各自分支向各个一般用电负载供给上述常用电源，当从上述各个电负载有过电流或漏电电流流动时，切断各个电源供给；

应急电源断路器，在应急电源线上有过电流或漏电电流流过时切断应急电源的供给；

常用/应急电源自动转换部，由通过上述单位住户计量器引入的常用电源和通过另外的引线引入的应急电源，在没有常用电源的供给时由应急用布线供给应急电源，在恢复供给常用电源时切断上述应急电源，由上述应急用布线供给常用电源。

2、根据权利要求1所述的单位住户常用/应急电源配电盘，其特征在于：由以下几部分构成：

常用电源供给检测部，检测常用电源的供给，并对常用电源进行整流和滤平，发生直流电源；

应急电源供给检测部，检测应急电源的供给，并对应急电源进行整流及滤平，发生直流电源；

定时器，使用从上述常用电源供给检测部或上述应急电源供给检测部中提供的直流电源进行工作，根据从上述常用电源供给检测部的常用电源的供给与否，经过事先设定时间时发生常用电源供给用或切断用开关控制信号；

第一开关部，根据上述定时器的常用电源供给用或切断用开关的控制信号，对应急用配线供给或切断常用电源；

第二开关部，利用由上述应急电源供给检测部检测出的电源进行工作，由上述应急用配线供给或切断应急电源。

3、根据权利要求1或2所述的单位住户常用/应急电源配电盘，其特征在于：

还包括设置在上述应急电源引入线上的断路器。

4、根据权利要求1或2所述的单位住户常用/应急电源配电盘，其特征在于：

还包括设置在上述常用/应急电源自动转换部的输出端上的断路器。

5、根据权利要求1或2所述的单位住户常用/应急电源配电盘，其特征在于：

还包括：连接在上述应急电源输入线上、在有上述应急电源的供给时，无条件点亮连接在上述应急用分配回路上的应急灯的继电器。

6、一种单位住户常用/应急电源转换装置，其特征在于：由以下几部分构成：

常用电源供给检测部，连接在常用电源线上，检测常用电源的供给状态并对常用电源进行整流及滤平，发生直流电源；

应急电源供给检测部，连接在应急用电源线上，检测应急电源的供给状态并对应急电源进行整流及滤平，发生直流电源；

定时器，利用由上述常用电源供给检测部或上述应急电源供给检测部提供的直流电源进行工作，根据由上述常用电源供给检测部的常用电源的供给与否，经过事先设定时间时发生常用电源供给用或切断用开关控制信号；

第一开关部，上述常用电源供给检测部没有检测到常用电源时，由上述应急电源供给检测部输出的电源来进行工作，控制应急电源，向应急负载供给，上述常用电源供给检测部检测到常用电源时切断应急电源；

第二开关部，上述定时器输出常用电源切断用开关控制信号时，切断常用电源使之不供给到应急用负载，上述定时器输出常用电源供给用开关控制信号时，使常用电源供给到应急用负载。

7、根据权利要求6所述的常用/应急电源供给回路，其中：

上述应急用负载还包括冷暖房用设备、家用自动设备、煤气警报器、应急灯、电子式灭火器。

8、一种电源自动转换装置，其特征在于：包括：

整流部，对通过常用电源输入端子引入的交流电源进行全波整流及滤平，输出直流电压；

第一继电器，连接在上述整流部的输出端，由感应线圈(L1)和两个开关(SW1～SW2)构成，在外加上述直流电压时按照供给常用电源的方式连接接点，在没有外加上述直流电压时，按照切断常用电源、使通过应急电源输入端子输入的应急电源连接的方式连接接点；

第二继电器(RY2)，由连接在上述整流部的输出端的感应线圈(L2)和一个开关(SW3)构成，在没有直流电压的施加时供给上述应急电源时，无条件点亮连接在上述应急电源线上的应急灯；

延迟电路(44)，一端连接在上述第二继电器，接收由上述整流部输出的电压，在常用电源被切断时，延迟一定时间后上述第二继电器的接点连接到应急电源，在供给应急电源的状态下再次恢复供给常用电源时，经过一段时间的延迟后上述第二继电器的接点连接到常用电源，以防止常用电源和应急电源发生短路。

9、根据权利要求8所述的电源自动转换装置，其特征在于：还包括

与上述感应线圈(L1)并联连接，表示常用电源供给状态的第一发光二极管；

连接在上述应急电源输入端子之间，表示应急电源供给状态的第二发光二极管。

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