CN214704898U - 一种高压柜开门报警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高压柜开门报警装置，涉及高压柜防误装置技术领域，以解决现有技术中高压开关柜容易在误操作时导致人员触电的问题，该高压柜开门报警装置包括门限位开关、报警器、控制电路和高压带电显示装置传感器，门限位开关设置于柜门上，门限位开关与控制电路连接，报警器与门限位开关串联连接至控制电路上，高压带电显示装置传感器与控制电路相连接用于为控制电路供电并通过柜门的打开或关闭使门限位开关闭合或者断开来控制控制电路上的报警器的工作状态以判断高压柜负荷侧是否带电。当操作人员误操作打开高压柜的后门时，报警装置马上运作，提示高压柜负荷侧线路带电。

Description

一种高压柜开门报警装置

技术领域

本实用新型涉及高压柜防误装置技术领域，尤其是涉及一种高压柜开门报警装置。

背景技术

高压开关柜是电力系统输电、配电、厂矿企业生产中必用的变配电设备，主要起到分断高压回路的作用，能够更好的保障用电安全。电气误操作是电力安全生产的一大危害，电气误操作事故约占电气事故总数的80％，并且直接威胁人身安全和设备安全，造成大面积停电，威胁电力系统的可靠运行。导致电气误操作的主要原因一方面是工作人员单人违章操作，没有监护人在场，电磁锁损坏擅自打开柜门；另一方面，工作人员有时会麻痹和麻木，特别是在状况不好时，有可能违反操作规程、违规操作；再者，工作人员遇事慌乱容易误操作而打开其他高压开关柜门；另外，工作人员安全意识不强，也会导致工作人员误入带电间隔。

在实际工作运行中，经常遇到高压开关柜停电，需要打开柜门进行检修，此时必须做到停电、验电、放电、接地线等环节，才可进入进行检修操作，否则容易出现误入带电柜内而导致触电事故的发生。而现有的高压开关柜防误方式中没有设置对人体发出警示的装置，无法对操作人员起到警示作用，操作人员不经意间或偶有疏忽就可能误入带电间隔，造成严重的人身伤亡和财产损失。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高压柜开门报警装置，以解决现有技术中高压开关柜容易在误操作时导致人员触电的问题，本实用新型的高压柜开门报警装置对高压开关柜的后柜门设置了开门报警装置，防止误入带电柜内，当操作人员误操作打开后门时，报警装置马上运作，提示高压柜负荷侧的线路带电。

本实用新型提供的一种高压柜开门报警装置，包括门限位开关、报警器、控制电路和高压带电显示装置传感器，所述高压带电显示装置传感器设置于高压柜中并用于检测高压柜负荷侧的带电状况，所述门限位开关设置于柜门上，所述门限位开关与所述控制电路连接，所述报警器与所述门限位开关串联连接至所述控制电路上，所述高压带电显示装置传感器与所述控制电路相连接用于为所述控制电路供电并通过柜门的打开或关闭使所述门限位开关闭合或者断开来控制所述控制电路上的所述报警器的工作状态以判断所述高压柜负荷侧是否带电。

作为本实用新型的一个优选方案，所述控制电路包括高压取样电路、光电耦合器和报警电路，所述高压取样电路与所述高压带电显示装置传感器连接，所述高压取样电路的输出端与所述光电耦合器的输入端连接，所述光电耦合器的输出端连接所述报警电路，所述报警电路与外电源连接，所述门限位开关门和所述报警器串联连接于所述报警电路上。

作为本实用新型的一个优选方案，在所述报警电路中还设置有可控硅和中间继电器，所述光电耦合器的输出端连接所述可控硅并控制所述可控硅的导通状态，所述中间继电器与所述可控硅连接，并通过所述可控硅控制所述中间继电器的开合状态，所述门限位开关门和所述报警器均与所述中间继电器串联。

作为本实用新型的一个优选方案，所述光电耦合器的发光源为发光二极管，所述光电耦合器的受光器为光敏三极管；所述可控硅为单向可控硅。

作为本实用新型的一个优选方案，所述高压取样电路为三相电路，所述高压取样电路中的A相、B相、C相和地线四个端子连接于高压带电显示装置传感器的二次接线端子上，在所述高压取样电路中的A相、B相和C相电路上分别连接有降压限流电阻，高压取样电路滤波电容和过电压保护，且每一相电路中的所述高压取样电路滤波电容和过电压保护分别与所述降压限流电阻并联。

作为本实用新型的一个优选方案，在所述高压取样电路的A相、B相和C相中分别设置有高压取样电路整流桥，所述高压取样电路整流桥的输入端的两个连接点分别连接至所述高压取样电路的每一相与地线上，所有所述高压取样电路整流桥的输出端并联连接，并将并联后的电路与光电耦合器的输入端连接；所述高压取样电路中还设置有旁路电阻，所述旁路电阻与所有所述高压取样电路整流桥的输出端并联连接。

作为本实用新型的一个优选方案，所述报警电路中设置有变压器、报警电路整流桥、第一报警电路滤波电容和三端集成稳压器，所述变压器连接外电源，所述报警电路整流桥的输入端与所述变压器连接，所述三端集成稳压器的输入端和接地端分别与所述报警电路整流桥的输出端连接，所述第一报警电路滤波电容与所述三端集成稳压器并联连接，所述三端集成稳压器的输出端连接所述光电耦合器的光敏三极管的集电极，所述三端集成稳压器的接地端连接所述光电耦合器的光敏三极管的基极。

作为本实用新型的一个优选方案，在所述报警电路中还设置有限流电阻、电源指示灯和第二报警电路滤波电容，所述限流电阻和电源指示灯串联，所述限流电阻和电源指示灯与所述第二报警电路滤波电容并联，且所述第二报警电路滤波电容的两端分别与所述三端集成稳压器的输出端和接地端连接。

作为本实用新型的一个优选方案，所述光电耦合器的光敏三极管的发射极连接所述可控硅的控制极，所述门限位开关门、所述报警器和所述中间继电器串联后的电路的两端分别与所述可控硅的阴极和阳极连接。

作为本实用新型的一个优选方案，在所述报警电路中还设置有防干扰电容、上偏置电阻和下偏置电阻，所述防干扰电容设置于所述三端集成稳压器的接地端与所述光电耦合器的光敏三极管的基极之间，所述上偏置电阻设置于所述三端集成稳压器的输出端与所述光电耦合器的光敏三极管的集电极之间，所述下偏置电阻设置于所述光电耦合器的光敏三极管的发射极与所述可控硅的阴极之间。

与现有技术相比，本实用新型有以下积极效果：

本实用新型提供的一种高压柜开门报警装置，通过设置门限位开关、报警器、控制电路和高压带电显示装置传感器，高压带电显示装置传感器设置于高压柜中并用于检测高压柜负荷侧的带电状况，门限位开关设置于柜门上，门限位开关与控制电路连接，报警器与门限位开关串联连接至控制电路上，高压带电显示装置传感器与控制电路相连接用于为控制电路供电并通过柜门的打开或关闭使门限位开关闭合或者断开来控制控制电路上的报警器的工作状态以判断高压柜负荷侧是否带电。本实用新型的高压柜开门报警装置在高压柜负荷侧带电时，只要打开后门，即可报警，更加直观的判断线路带电，大大提高了高压开关柜的运行的安全系数和操作检修人员的安全，避免了误操作打开柜门，造成人身安全、设备安全，造成大面积停电，从而造成更大的事故和经济损失。本实用新型的高压柜开门报警装置起到第一级验电保护的作用，可以防止因验电器的突发性的损坏，验电后以为高压柜负荷侧不带电造成的事故。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型的高压柜开门报警装置的概括原理图；

图2为本实用新型的高压柜开门报警装置的具体原理图；

图3为本实用新型的高压柜开门报警装置的电路原理图。

图中：1、高压带电显示装置传感器；2、高压取样电路；3、光电耦合器；4、可控硅；5、中间继电器；6、门限位开关；7、报警器；8、报警电路。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步详细的说明。

实施例1：

本实施例提供的高压柜开门报警装置，如图1所示，包括门限位开关6、报警器7、控制电路和高压带电显示装置传感器1，高压带电显示装置传感器1设置于高压柜中并用于检测高压柜负荷侧的带电状况，高压带电显示装置传感器1将高压柜负荷侧的高电压转化为适用于控制电路的低电压。门限位开关6设置于柜门上，门限位开关6与控制电路连接，报警器7与门限位开关6串联连接至控制电路上，高压带电显示装置传感器1与控制电路相连接用于为控制电路供电并通过柜门的打开或关闭使门限位开关6闭合或者断开来控制控制电路上的报警器6的工作状态以判断高压柜负荷侧是否带电。门限位开关6在关闭门的时候，触点打开，在打开门的时候，触点闭合。当对高压开关柜内部进行检修时，门限位开关6则设置于高压开关柜的后门内侧。当高压开关柜负荷侧带电时，高压带电显示装置传感器1带电，此时操作人员若打开后门，则门限位开关6的触点闭合，控制电路导通，报警器7发出报警信号，提醒操作人员高压柜负荷侧带电，避免操作人员误入而引发触电，为高压柜的检修提供多重安全保障。当高压开关柜负荷侧不带电时，高压带电显示装置传感器1不带电，此时操作人员若打开后门，则门限位开关6的触点闭合，报警器7也不会工作，操作人员可以进入。

优选地，如图2所示，控制电路包括高压取样电路2、光电耦合器3和报警电路8，高压取样电路2与高压带电显示装置传感器1连接，高压取样电路2的输出端与光电耦合器3的输入端连接，光电耦合器3的输出端连接报警电路8，报警电路8与外电源连接，门限位开关6和报警器串联连接于报警电路上。高压取样电路2和报警电路8分别单独连接电源为其电路供电。本实施例的高压柜开门报警装置，采用光电耦合器3将与高压带电显示装置传感器1连接的高压取样电路2与报警电路8导通，使信号由高压取样电路2向报警电路8单向传输，光电耦合器3的输入端与输出端完全实现了电气隔离，输出信号对输入端无影响，抗干扰能力强，工作稳定，无触点，使用寿命长，传输效率高。

优选地，如图2所示，在报警电路中还设置有可控硅4和中间继电器5，光电耦合器3的输出端连接可控硅4并控制可控硅4的导通状态，中间继电器5与可控硅4连接，并通过可控硅4控制中间继电器5的开合状态，门限位开关6和报警器7均与中间继电器5串联。本实施例的高压柜开门报警装置，通过光电耦合器3控制可控硅4的导通状态，可控硅4再控制中间继电器5触点的吸合状态。若高压开关柜负荷侧带电时，高压取样电路2将电传导至光电耦合器3，通过光电耦合器3使可控硅4的导通，可控硅4的阳极和阴极导通后，使中间继电器5的线圈得电吸合，门限位开关6控制报警器7工作，提醒高压开关柜负荷侧带电。

优选地，光电耦合器3的发光源为发光二极管，光电耦合器3的受光器为光敏三极管。可控硅4为单向可控硅。

如图1所示，本实施例的高压柜开门报警装置通过高压取样电路2连接高压柜的高压带电显示装置传感器1，将电压转化为可用电压，高压取样电路2使光电耦合器3得电，接通报警电路8，通过光电耦合器3控制可控硅4的导通，从而控制中间继电器5触点的吸合，使门限位开关6触点的开合状态直接控制报警器7的工作状态。

实施例2

本实施例作为实施例1的具体实施方式，如图3所示，高压取样电路为三相电路，高压取样电路中的A相、B相、C相和地线四个端子连接于高压带电显示装置传感器DXN的二次接线端子上，在高压取样电路中的A相、B相和C相电路上分别连接有降压限流电阻，高压取样电路滤波电容和过电压保护，且每一相电路中的高压取样电路滤波电容和过电压保护分别与降压限流电阻并联。在高压取样电路中的A相电路上设置有降压限流电阻R1，高压取样电路滤波电容C1和过电压保护R4；在高压取样电路中的B相电路上设置有降压限流电阻R2，高压取样电路滤波电容C2和过电压保护R5；在高压取样电路中的C相电路上设置有降压限流电阻R3，高压取样电路滤波电容C3和过电压保护R6。降压限流电阻R1、R2、R3，高压取样电路滤波电容C1、C2、C3起到滤除杂波干扰的作用，使得电路的工作性能更加稳定。过电压保护R4、R5、R6防止过电压烧损元件。

优选地，如图3所示，在高压取样电路的A相、B相和C相中分别设置有高压取样电路整流桥，高压取样电路整流桥的输入端的两个连接点分别连接至高压取样电路的每一相与地线上，所有高压取样电路整流桥的输出端并联连接，并将并联后的电路与光电耦合器U的输入端连接。高压取样电路整流桥Z1、高压取样电路整流桥Z2和高压取样电路整流桥Z3分别设置在高压取样电路的A相、B相和C相电路中。高压带电显示装置传感器DXN的二次低电压经过高压取样电路整流桥Z1、高压取样电路整流桥Z2和高压取样电路整流桥Z3整流后形成直流电压，其直流电压进行并联连接送至光电耦合器U的1#和2#。

高压取样电路中还设置有旁路电阻R7，旁路电阻R7与高压取样电路整流桥的输出端并联连接。旁路电阻R7为防止电路断路时局部电压过大而导致元件损坏。

优选地，如图3所示，报警电路8中设置有变压器T、报警电路整流桥Z4、第一报警电路滤波电容C5和三端集成稳压器IC，变压器T连接外电源，报警电路整流桥Z4的输入端与变压器T连接，三端集成稳压器IC的输入端和接地端分别与整流桥Z4的输出端连接，第一报警电路滤波电容C5与三端集成稳压器IC并联连接，三端集成稳压器IC的输出端连接光电耦合器U的光敏三极管的集电极，三端集成稳压器IC的接地端连接光电耦合器U的光敏三极管的基极。变压器T用于对连接的电源电压进行降压，报警电路整流桥Z4用于将变压器T的输出电压整流为直流电压输出。报警电路8连接220V的电源，交流220V经变压器T输出低压交流电，经报警电路整流桥Z4整流后输出直流电。三端集成稳压器IC起到降压稳压的做用。第一报警电路滤波电容C5不仅使电源直流输出平稳，降低了交变脉动波纹对电路的影响，同时还可吸收电路工作过程中产生的电流波动和经由交流电源串入的干扰，使得电路的工作性能更加稳定。

优选地，如图3所示，在报警电路中还设置有限流电阻R10、电源指示灯和第二报警电路滤波电容C6，限流电阻R10和电源指示灯串联，限流电阻R10和电源指示灯与第二报警电路滤波电容C6并联，且第二报警电路滤波电容C6的两端分别与三端集成稳压器IC的输出端和接地端连接。第二报警电路滤波电容C6使三端集成稳压器IC的输出电压更稳定。电源指示灯用来显示报警电路8与外电源的接通状态。

优选地，如图3所示，光电耦合器U的光敏三极管的发射极连接可控硅SCR的控制极G，门限位开关门LS、报警器BJ和中间继电器KA串联后的电路的两端分别与可控硅SCR的阴极K和阳极A连接。光电耦合器U控制可控硅SCR到达一定电压时，可控硅SCR的阴极K和阳极A导通。可控硅SCR用作无触点开关以快速接通或切断电路。

优选地，如图3所示，在报警电路8中还设置有防干扰电容C4、上偏置电阻R8和下偏置电阻R9，防干扰电容C4设置于三端集成稳压器IC的接地端与光电耦合器U的光敏三极管的基极之间，上偏置电阻R8设置于三端集成稳压器IC的输出端与光电耦合器U的光敏三极管的集电极之间，下偏置电阻R9设置于光电耦合器U的光敏三极管的发射极与可控硅SCR的阴极K之间。防干扰电容C4、上偏置电阻R8和下偏置电阻R9为可控硅SCR提供稳定的控制电压。

本实施例的高压柜开门报警装置用于高压开关柜上时，使用的元件如下：

电阻R1、R2、R3为5K，R7为510K，R8为20K，R9为10K，R10为3K；压敏电阻R4、R5、R6型号为07K471；变压器T型号为220V/18V/5W；整流桥Z1、Z2、Z3采用W10M，整流桥Z4采用KBP310；三端集成稳压器IC采用LM7812；电容C1、C2、C3为100P，C4为1000P，C5和C6为470μ/25V；中间继电器KA为LY2NJ，DC12V；可控硅SCR为MCR100-8；光电耦合器U为非线性光耦4N33；报警器BJ为AD16-22SM；门限位开关LS为YBX-19，安装在高压开关柜后门的内部，常开触点，打开柜门时触点闭合。

如图3所示，当高压开关柜负荷侧带电时，高压带电显示装置传感器DXN的二次接线端子引至报警装置的A相、B相、C相和地线四个端子。经过整流桥Z1、Z2、Z3整流后的电压为3V左右，此时，光电耦合器U的1#和2#得电，其内部发光二极管发光，光敏三极管4#和5#导通。此时报警电路8连接的220V交流电经变压器T输出18V交流电，经整流桥Z4整流后输出DC18V电压，经过三端集成稳压器IC输出DC12V。DC12V的正极经电阻R8到光电耦合器5#，再经过4#输出为可控硅SCR的控制极G提供导通的5V电压，使可控硅SCR的阳极A和阴极K导通，中间继电器KA的线圈得电吸合，KA的常开触点闭合，当打开高压柜的后门时，门限位开关LS闭合，报警装置BJ通电工作，提示线路带电，禁止作业。

当高压开关柜负荷侧停电时，经过整流桥Z1、Z2、Z3整流后的电压为0V，光电耦合器U的1#和2#失电，4#和5#不导通，此时可控硅SCR的控制极G为0V电压，可控硅SCR的阳极A和阴极K不导通，中间继电器KA线圈不得电，KA为常开触点，当打开高压柜的后门时，门限位开关LS闭合，报警装置BJ不通电，提示线路不带电，可以作业。

以上所述的仅为本实用新型的优选实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可做出若干变形和改进，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高压柜开门报警装置，其特征在于，包括门限位开关、报警器、控制电路和高压带电显示装置传感器，所述高压带电显示装置传感器设置于高压柜中并用于检测高压柜负荷侧的带电状况，所述门限位开关设置于柜门上，所述门限位开关与所述控制电路连接，所述报警器与所述门限位开关串联连接至所述控制电路上，所述高压带电显示装置传感器与所述控制电路相连接用于为所述控制电路供电并通过柜门的打开或关闭使所述门限位开关闭合或者断开来控制所述控制电路上的所述报警器的工作状态以判断所述高压柜负荷侧是否带电。

2.根据权利要求1所述的一种高压柜开门报警装置，其特征在于，所述控制电路包括高压取样电路、光电耦合器和报警电路，所述高压取样电路与所述高压带电显示装置传感器连接，所述高压取样电路的输出端与所述光电耦合器的输入端连接，所述光电耦合器的输出端连接所述报警电路，所述报警电路与外电源连接，所述门限位开关门和所述报警器串联连接于所述报警电路上。

3.根据权利要求2所述的一种高压柜开门报警装置，其特征在于，在所述报警电路中还设置有可控硅和中间继电器，所述光电耦合器的输出端连接所述可控硅并控制所述可控硅的导通状态，所述中间继电器与所述可控硅连接，并通过所述可控硅控制所述中间继电器的开合状态，所述门限位开关门和所述报警器均与所述中间继电器串联。

4.根据权利要求3所述的一种高压柜开门报警装置，其特征在于，所述光电耦合器的发光源为发光二极管，所述光电耦合器的受光器为光敏三极管；所述可控硅为单向可控硅。

5.根据权利要求3所述的一种高压柜开门报警装置，其特征在于，所述高压取样电路为三相电路，所述高压取样电路中的A相、B相、C相和地线四个端子连接于高压带电显示装置传感器的二次接线端子上，在所述高压取样电路中的A相、B相和C相电路上分别连接有降压限流电阻，高压取样电路滤波电容和过电压保护，且每一相电路中的所述高压取样电路滤波电容和过电压保护分别与所述降压限流电阻并联。

6.根据权利要求5所述的一种高压柜开门报警装置，其特征在于，在所述高压取样电路的A相、B相和C相中分别设置有高压取样电路整流桥，所述高压取样电路整流桥的输入端的两个连接点分别连接至所述高压取样电路的每一相与地线上，所有所述高压取样电路整流桥的输出端并联连接，并将并联后的电路与光电耦合器的输入端连接；所述高压取样电路中还设置有旁路电阻，所述旁路电阻与所有所述高压取样电路整流桥的输出端并联连接。

7.根据权利要求6所述的一种高压柜开门报警装置，其特征在于，所述报警电路中设置有变压器、报警电路整流桥、第一报警电路滤波电容和三端集成稳压器，所述变压器连接外电源，所述报警电路整流桥的输入端与所述变压器连接，所述三端集成稳压器的输入端和接地端分别与所述报警电路整流桥的输出端连接，所述第一报警电路滤波电容与所述三端集成稳压器并联连接，所述三端集成稳压器的输出端连接所述光电耦合器的光敏三极管的集电极，所述三端集成稳压器的接地端连接所述光电耦合器的光敏三极管的基极。

8.根据权利要求7所述的一种高压柜开门报警装置，其特征在于，在所述报警电路中还设置有限流电阻、电源指示灯和第二报警电路滤波电容，所述限流电阻和电源指示灯串联，所述限流电阻和电源指示灯与所述第二报警电路滤波电容并联，且所述第二报警电路滤波电容的两端分别与所述三端集成稳压器的输出端和接地端连接。

9.根据权利要求8所述的一种高压柜开门报警装置，其特征在于，所述光电耦合器的光敏三极管的发射极连接所述可控硅的控制极，所述门限位开关门、所述报警器和所述中间继电器串联后的电路的两端分别与所述可控硅的阴极和阳极连接。

10.根据权利要求9所述的一种高压柜开门报警装置，其特征在于，在所述报警电路中还设置有防干扰电容、上偏置电阻和下偏置电阻，所述防干扰电容设置于所述三端集成稳压器的接地端与所述光电耦合器的光敏三极管的基极之间，所述上偏置电阻设置于所述三端集成稳压器的输出端与所述光电耦合器的光敏三极管的集电极之间，所述下偏置电阻设置于所述光电耦合器的光敏三极管的发射极与所述可控硅的阴极之间。

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