一种电力开关柜报警装置的制作方法

1.本发明涉及报警领域，具体是一种电力开关柜报警装置。


背景技术：

2.开关柜的主要作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中，进行开合、控制和保护用电设备。如图1所示，开关柜外线（电压输入单元）先进入柜内主控开关，然后通过断路器进入分控开关，各分路按其需要设置供电与否（电压分控输出单元）。
3.在对开关柜检修时，通过断路器断开电源，再打开开关柜柜门对开关柜内部线路检修；如图1所示，由于断路器故障等原因，使得开关柜未成功断电时，这时检修就会对工作人员造成威胁，因此现有的开关柜一般设有检测报警单元，及时报警提醒工作人员，避免造成伤亡。
4.但是现有的报警装置的供电电源往往设有相关的供电线路，开关柜电压较大，而报警装置电压较小，需要经过一系列处理供电，而开关柜内本来就分设不同的线路为各个负载供电，线路繁多，报警装置的供电线路使得开关柜内线路更加复杂，需要改进。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种电力开关柜报警装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电力开关柜报警装置，包括：电压输入单元，用于引入电压；断路器，用于控制电路通断；电压分控输出单元，用于输出多个分路电压，并控制分路电压通断；检测报警单元，用于断路器断开后，电压分控输出单元依旧有电压输入时鸣叫报警；检测报警单元包括：供电感应模块，用于在电压分控输出单元有电压输入时，通过互感器获取感应电压；钳压模块，用于限定感应电压的输出电压大小，为发光指示模块、报警模块、驱动报警模块、快速泄流模块供电；发光指示模块，用于通过发光指示当前检测报警单元是否有电压；驱动报警模块，用于在断路器断开、开关柜柜门打开时，供电感应模块依旧感应到电压时，驱动报警模块工作；报警模块，用于工作时鸣叫报警；快速泄流模块，用于在断路器断开时，泄出检测报警单元储能器件的电压；电压输入单元的输出端连接断路器的输入端，断路器的输出端连接电压分控输出
单元的输入端、供电感应模块的输入端，供电感应模块的第一输出端连接钳压模块的输入端，供电感应模块的第二输出端连接快速泄流模块的第二输入端，钳压模块的输出端连接发光指示模块的输入端、报警模块的第一输入端、驱动报警模块的输入端、快速泄流模块的第一输入端，驱动报警模块的输出端连接报警模块的第二输入端。
7.作为本发明再进一步的方案：供电感应模块包括互感器、第一二极管、第一电容，互感器的一端接地，互感器的另一端连接第一二极管的正极、快速泄流模块的第二输入端，第一二极管的负极连接第一电容的一端、钳压模块的输入端，第一电容的另一端接地。
8.作为本发明再进一步的方案：钳压模块包括第二二极管、第二电容，第二二极管的负极连接第二电容的一端、供电感应模块的第一输出端、发光指示模块的输入端、报警模块的第一输入端、驱动报警模块的输入端、快速泄流模块的第一输入端，第二电容的另一端接地，第二二极管的正极接地。
9.作为本发明再进一步的方案：发光指示模块包括第三二极管、第四二极管，第三二极管的正极连接第四二极管的正极、钳压模块的输出端，第三二极管的负极接地，第四二极管的负极接地。
10.作为本发明再进一步的方案：驱动报警模块包括第一电阻、第二电阻、第三电容、第四电容、第一开关、定时器，第一电阻的一端连接钳压模块的输出端、第一开关的一端、定时器的4号引脚，第一开关的另一端连接定时器的8号引脚，第一电阻的另一端连接定时器的7号引脚、第二电阻的一端，第二电阻的另一端连接定时器的2号引脚、定时器的6号引脚、第三电容的一端，第三电容的另一端接地，定时器的5号引脚通过第四电容接地，定时器的1号引脚接地，定时器的3号引脚连接报警模块的第二输入端，第一开关受开关柜柜门打开或关闭控制。
11.作为本发明再进一步的方案：报警模块包括第三电阻、第五二极管、第一三极管、扬声器，扬声器的一端连接第三电阻的一端、钳压模块的输出端，第三电阻的另一端连接第五二极管的负极，第五二极管的正极连接扬声器的另一端、第一三极管的集电极，第一三极管的基极连接驱动报警模块的输出端，第一三极管的发射极接地。
12.作为本发明再进一步的方案：快速泄流模块包括第四电阻、第五电阻、第五电容、第六电阻、第二mos管、第三三极管，第四电阻的一端连接供电感应模块的第二输出端，第四电阻的另一端连接第五电阻的一端、第五电容的一端、第二mos管的g极，第五电阻的另一端接地，第五电容的另一端接地，第二mos管的d极连接第三三极管的基极、第六电阻的一端，第六电阻的另一端接地，第三三极管的发射极接地，第二mos管的s极连接第三三极管的集电极、钳压模块的输出端。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明供电感应模块通过互感器检测断路器通断，同时通过互感器感应断路器的输出电压，获取感应电压作为检测报警单元的供电电压，使得检测报警单元的供电线路简洁；控制驱动报警模块工作的开关由开关柜柜门控制，使得只有在开关柜柜门打开时后续电路才会导通，节省电能；设有快速泄流模块，在断路器正常断开时，会将检测报警单元的储能器件存储的电能快速泄出，避免造成误触发报警。
附图说明
14.图1为一种电力开关柜报警装置的原理图。
15.图2为检测报警单元的原理图。
16.图3为检测报警单元的电路图。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.请参阅图1和图2，一种电力开关柜报警装置，包括：电压输入单元1，用于引入电压；断路器2，用于控制电路通断；电压分控输出单元3，用于输出多个分路电压，并控制分路电压通断；检测报警单元4，用于断路器2断开后，电压分控输出单元3依旧有电压输入时鸣叫报警；检测报警单元4包括：供电感应模块41，用于在电压分控输出单元3有电压输入时，通过互感器x获取感应电压；钳压模块42，用于限定感应电压的输出电压大小，为发光指示模块43、报警模块45、驱动报警模块44、快速泄流模块46供电；发光指示模块43，用于通过发光指示当前检测报警单元4是否有电压；驱动报警模块44，用于在断路器2断开、开关柜柜门打开时，供电感应模块41依旧感应到电压时，驱动报警模块44工作；报警模块45，用于工作时鸣叫报警；快速泄流模块46，用于在断路器2断开时，泄出检测报警单元4储能器件的电压；电压输入单元1的输出端连接断路器2的输入端，断路器2的输出端连接电压分控输出单元3的输入端、供电感应模块41的输入端，供电感应模块41的第一输出端连接钳压模块42的输入端，供电感应模块41的第二输出端连接快速泄流模块46的第二输入端，钳压模块42的输出端连接发光指示模块43的输入端、报警模块45的第一输入端、驱动报警模块44的输入端、快速泄流模块46的第一输入端，驱动报警模块44的输出端连接报警模块45的第二输入端。
19.在具体实施例中：电压输入单元1引入供电电压，经过断路器2后为电压分控输出单元3供电，电压分控输出单元3设有多个供电线路，每个供电线路都有相应的控制开关，为不同的负载供电；在日常对开关柜的检修时，会断开断路器2，停止供电，防止开关柜带电，这时就需要相关的检测报警单元4，来检测是否断电成功，避免断路器2故障未成功断电，威胁检修人员的人身安全。
20.由于开关柜的控制电压较大，一般将1000v设为标定，1000v以下为低伏开关柜，1000v以上为高伏开关柜；而检测报警单元4需求电压往往几伏、十几伏即可满足，因此常规
的检测报警单元4的供电线路往往会经过降压、电流转换等一系列处理，来获取检测报警单元4的供电电压，使得开关柜的内部线路更加繁琐。
21.在本实施例中：请参阅图3，供电感应模块41包括互感器x、第一二极管d1、第一电容c1，互感器x的一端接地，互感器x的另一端连接第一二极管d1的正极、快速泄流模块46的第二输入端，第一二极管d1的负极连接第一电容c1的一端、钳压模块42的输入端，第一电容c1的另一端接地。
22.互感器x设于断路器2和电压分控输出单元3的连接线处，检测连接线是否有电压；断路器2闭合时，互感器x检测到电压，获取感应电压，经过第一二极管d1整流、第一电容c1滤波获取稳定的电压信号，输出给钳压模块42。
23.在另一个实施例中：在选用的互感器x的感应电压较大时，可以增加电阻用于分压、限流。
24.在本实施例中：请参阅图3，钳压模块42包括第二二极管d2、第二电容c2，第二二极管d2的负极连接第二电容c2的一端、供电感应模块41的第一输出端、发光指示模块43的输入端、报警模块45的第一输入端、驱动报警模块44的输入端、快速泄流模块46的第一输入端，第二电容c2的另一端接地，第二二极管d2的正极接地。
25.第二二极管d2为稳压二极管，使得该点位电压为稳压二极管上的额定电压，以此完成钳压作用，使得供电感应模块41的输出电压经过第二二极管d2输出额定电压。
26.在另一个实施例中：可略去第二电容c2，第二电容c2用于滤波，减缓经过第二二极管d2的电压波动。
27.在本实施例中：请参阅图3，发光指示模块43包括第三二极管d3、第四二极管d4，第三二极管d3的正极连接第四二极管d4的正极、钳压模块42的输出端，第三二极管d3的负极接地，第四二极管d4的负极接地。
28.第三二极管d3、第四二极管d4为发光二极管，电压输入时，第三二极管d3、第四二极管d4发光，指示当前检测报警模块45工作。
29.在另一个实施例中：可略去一个发光二极管，这样仅存一个发光二极管，在故障时，无法及时发现问题。
30.在本实施例中：请参阅图3，驱动报警模块44包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电容c3、第四电容c4、第一开关s1、定时器u1，第一电阻r1的一端连接钳压模块42的输出端、第一开关s1的一端、定时器u1的4号引脚，第一开关s1的另一端连接定时器u1的8号引脚，第一电阻r1的另一端连接定时器u1的7号引脚、第二电阻r2的一端，第二电阻r2的另一端连接定时器u1的2号引脚、定时器u1的6号引脚、第三电容c3的一端，第三电容c3的另一端接地，定时器u1的5号引脚通过第四电容c4接地，定时器u1的1号引脚接地，定时器u1的3号引脚连接报警模块45的第二输入端，第一开关s1受开关柜柜门打开或关闭控制。
31.在开关柜正常运行工作时，开关柜柜门关闭，带动第一开关s1弹开，这时定时器u1（555定时器u1）的电源端（8号引脚）断开，定时器u1不工作，使得部分驱动报警模块44、报警模块45不工作，节省电能；在检修开关柜时，断开断路器2，再打开开关柜柜门，带动第一开关s1闭合；在断路器2正常时，这时供电感应模块41不产生感应电压，检测报警单元4不工作；在断路器2故障时，这时电压输入单元1通过断路器2依旧为电压分控输出单元3供
电，供电感应模块41产生感应电压，为驱动报警模块44供电，这时第一开关s1闭合，驱动报警模块44工作，第三电容c3通过充放电使得定时器u1的3号引脚输出pwm信号，驱动报警电路。
32.在另一个实施例中：可将第二电阻r2换成电位器，这样可以调节输出pwm信号的占空比，本发明只需要输出pwm信号（频率信号）驱动报警模块44即可。
33.在本实施例中：请参阅图3，报警模块45包括第三电阻r3、第五二极管d5、第一三极管v1、扬声器speaker，扬声器speaker的一端连接第三电阻r3的一端、钳压模块42的输出端，第三电阻r3的另一端连接第五二极管d5的负极，第五二极管d5的正极连接扬声器speaker的另一端、第一三极管v1的集电极，第一三极管v1的基极连接驱动报警模块44的输出端，第一三极管v1的发射极接地。
34.在供电感应模块41供电时，且第一三极管v1的基极接收到pwm信号时，这时经过第一三极管v1放大后的频率信号驱动扬声器speaker工作，鸣叫提醒检修人员，开关柜未成功断电。
35.在另一个实施例中：可略去第一三极管v1，这样会导致输出至扬声器speaker的频率信号强度较低，扬声器speaker鸣叫声较低。
36.在本实施例中：请参阅图3，快速泄流模块46包括第四电阻r4、第五电阻r5、第五电容c5、第六电阻r6、第二mos管v2、第三三极管v3，第四电阻r4的一端连接供电感应模块41的第二输出端，第四电阻r4的另一端连接第五电阻r5的一端、第五电容c5的一端、第二mos管v2的g极，第五电阻r5的另一端接地，第五电容c5的另一端接地，第二mos管v2的d极连接第三三极管v3的基极、第六电阻r6的一端，第六电阻r6的另一端接地，第三三极管v3的发射极接地，第二mos管v2的s极连接第三三极管v3的集电极、钳压模块42的输出端。
37.在开关柜正常运行工作时，供电感应模块41输出电压，这时输出给第二mos管v2（pmos管）上的电压为高电平，第二mos管v2截止；在检修开关柜时，断开断路器2（正常断路器2），这时第二mos管v2的g极变为低电平，第二mos管v2导通，进而第三三极管v3导通，使得储能器件（第一电容c1、第二电容c2）上的电压快速通过第三三极管v3接地泄出，避免储能器件存储的电压为驱动报警模块44、报警模块45供电，造成误触发报警。
38.在另一个实施例中：可略去第五电阻r5、第六电阻r6，第五电阻r5、第六电阻r6分别为第二mos管v2、第三三极管v3的下拉电阻，防止误导通。
39.本发明的工作原理是：在开关柜柜门闭合，正常分路供压时，检测报警单元4得电，但是由于第一开关s1弹开，驱动报警电路、报警电路不工作；在检修开关柜柜门时，断开断路器2，打开开关柜柜门，第一开关s1闭合；在断路器2正常时，这时检测报警单元4的储能器件的电压快速通过快速泄流模块46泄出，防止误报警；在断路器2故障时，检测报警单元4得电工作，报警模块45鸣叫报警，及时提醒检修人员，避免造成伤亡。
40.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
41.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包
含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。