一种适合高压消防巡检的高压固态软启动装置的制作方法

本发明属于消防巡检设备技术领域，更具体地，涉及一种适合高压消防巡检的高压固态软启动装置。

背景技术：

当今各类消防给水设备普遍存在一个问题，在建筑物发生火灾时，有相当多的消防水泵接到启动信号后启动不了，不能供水，延误了灭火时机，危害了人们的生命安全，因为长时间不用导致消防水泵生锈不能使用，于是有了消防巡检柜。

现有的消防巡检柜在使用时，存在一定的弊端，首先，消防巡检柜的内部线路保护和检测不够完善，有很大的安全隐患，其次，消防巡检柜通常只有自动检测，自动检测系统出现故障后不利于消防巡检柜的使用，最后，现有的消防巡检柜只检测消防水泵，其他的不检测，比较麻烦，给人们的使用过程带来了一定的影响。

为了保证消防给水泵在发生火灾时能正常可靠运行，消防自动巡检成为必须配置的设备，现阶段针对高压电动机消防巡检使用的启动装置多是通过低压变频器调速，然后再用升压变压器升压到高压，带动水泵低速运转，而水泵正常工作时又需配置另一套软启动装置，从而大大增加了建设成本，研制一种既能满足无火情时能自动巡检有火情时又能当软启动的高压水泵软启动装置已是大势所趋。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种适合高压消防巡检的高压固态软启动装置，通过远程控制模块根据工作需求发出控制指令，启动或巡检切换工作模块接收指令，并触发相应的电路，从而驱动消防水泵工作模块进行启动或巡检操作，采样模块实时采集启动或巡检切换模块的电压和/或电流指标，并反馈给远程控制模块对装置进行实时控制，通过一套启动装置，实现了不同频率下的启动、巡检工作的自由切换，大大提高了启动装置的稳定性和工作效率。

为了实现上述目的，本发明提供一种适合高压消防巡检的高压固态软启动装置，包括：

远程控制模块，其包括设于启动装置一侧的巡检控制单元；

启动或巡检切换模块，其包括高压固态软启控制器、旁路接触器、高压可控硅组件以及可控硅触发单元，其中，所述巡检控制单元与高压固态软启控制器之间实现信息互联，所述高压固态软启控制器通过光纤与可控硅触发单元连接，所述可控硅触发单元与高压可控硅组件连接，所述高压固态软启控制器通过输出继电器控制旁路接触器分合；

消防水泵工作模块，其包括消防水泵，该消防水泵的输入端分别与所述高压可控硅组件和旁路接触器连接，所述高压固态软启控制器的控制信号通过所述可控硅触发单元放大并触发所述高压可控硅组件按照设定的导通角快速导通，待电动机达到额定转速后所述旁路接触器吸合，实现消防水泵顺利启动，或高压固态软启动控制器按照巡检模式运行，并控制电动机的功率从12.5hz爬升至25hz，实现对消防水泵的巡检。

进一步地，还包括采样模块，该采样模块包括电压采样单元和电流采样单元，该电压采样单元和电流采样单元与所述高压固态软启控制器连接。

进一步地，所述启动或巡检切换模块包括高压真空断路器，电源由外部引到该高压真空断路器上端，同时从该高压真空断路器上端分别并一根小铜排到电压采样单元和电流采样单元。

进一步地，所述启动或巡检切换模块包括可控硅保护单元，该可控硅保护单元设于所述高压可控硅组件上。

进一步地，所述远程控制模块包括消防控制室，该消防控制室设于远端，通过can总线方式与所述巡检控制单元实现通信连接。

进一步地，所述远程控制模块包括人机操作单元，该人机操作单元与所述巡检控制单元之间互联。

进一步地，所述消防泵工作模块包括来电传感器，该来电传感器设于所述高压可控硅组件和消防水泵之间。

进一步地，所述消防泵工作模块包括零序互感器，该零序互感器设于所述来电传感器与消防水泵之间。

进一步地，所述消防泵工作模块包括避雷器，该避雷器设于所述可控硅阀组输出一侧。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1.本发明的启动装置，通过远程控制模块根据工作需求发出控制指令，启动或巡检切换工作模块接收指令，并触发相应的电路，从而驱动消防水泵工作模块进行启动或巡检操作，采样模块实时采集启动或巡检切换模块的电压和/或电流指标，并反馈给远程控制模块对装置进行实时控制，通过一套启动装置，实现了不同频率下的启动、巡检工作的自由切换，大大提高了启动装置的稳定性和工作效率。

2.本发明的启动装置，高压固态软启动控制器发出触发命令，高压固态软启控制器的微弱控制信号通过可控硅触发单元放大后直接触发高压可控硅，高压可控硅组件按照设定的导通角快速导通，消防泵开始启动，完成启动过程。

3.本发明的启动装置，正常巡检要求消防泵低转速运转，且不能增加系统水压，所以接到巡检命令以后控制器从12.5hz开始发出可控硅触发命令，电压开始缓慢爬升，爬升到一定值以后控制器把触发命令切换到25hz,到主水泵刚要出水没出水的时候停止电压停止提升，稳压运行一段时间，然后停止，完成巡检。

4.本发明的启动装置，电压采样单元和电流采样单元与高压固态软启控制器连接用于实时采集所述高压固态软启控制器的电压和电流指标，保证电动机不会因电流过大冲击电网，导致电网故障。

5.本发明的启动装置，消防控制室与巡检控制单元之间通过can总线或其他通信方式实现通信连接，人机操作单元与巡检控制单元之间互联，便于工作人员操作。

附图说明

图1为本发明实施例适合高压消防巡检的高压固态软启动装置模块组成示意图；

图2为本发明实施例适合高压消防巡检的高压固态软启动装置硬件组成示意图。

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-消防控制室，2-巡检控制单元，3-高压固态软启控制器，4-旁路接触器，5-人机操作单元，6-电压采样单元，7-电流采样单元，8-可控硅保护单元，9-高压可控硅组件，10-消防水泵、11-避雷器，12-来电传感器，13-零序互感器,14-高压真空断路器、15-可控硅触发单元。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，本发明实施例提供一种适合高压消防巡检的高压固态软启动装置，包括远程控制模块、启动或巡检切换模块、采样模块以及消防水泵工作模块。其中，所述远程控制模块根据工作需求发出控制指令，启动或巡检切换工作模块接收指令，并触发相应的电路，从而驱动消防水泵工作模块进行启动或巡检操作，此外，采样模块实时采集启动或巡检切换模块的电压和/或电流指标，并反馈给远程控制模块对装置进行实时控制。本发明的启动装置，针对传统高压固态只能使电动机工作在频率50hz的工况，对高压固态软启动控制器做出相应的调整，使控制器具备两种工作状态：一种是常规的软启动模式，此模式下电动机工作频率固定在50hz，水泵启动时电动机的电压电流随设定时间斜坡爬升至额定电压电流，待启动完毕后切换到旁路状态；另一种是巡检模式，此模式下由于可控硅本身的特性，决定了加在电机端的电压不可能从零开始，因此在此模式下我们设置了12.5hz、25hz和50hz三种频率可供切换。

具体而言，如图1和图2所示，所述远程控制模块包括消防控制室1、巡检控制单元2和人机操作单元5。其中，消防控制室1设于远端，巡检控制单元2和人机操作单元5可设于启动装置一侧，消防控制室1与巡检控制单元2之间通过can总线或其他通信方式实现通信连接，人机操作单元5与巡检控制单元2之间互联，便于工作人员操作。

进一步地，如图1所示，启动或巡检切换模块包括高压固态软启控制器3、旁路接触器4、可控硅保护单元8、高压可控硅组件9、高压真空断路器14以及可控硅触发单元15。采样模块包括电压采样单元6和电流采样单元7。消防泵工作模块包括消防水泵10、来电传感器12、避雷器11以及零序互感器13。其中，巡检控制单元2与高压固态软启控制器3之间实现信息互联，电压采样单元6和电流采样单元7与高压固态软启控制器3连接用于实时采集所述高压固态软启控制器3的电压和电流指标。此外，高压固态软启控制器3与可控硅触发单元15连接，可控硅触发单元15与高压可控硅组件9连接，高压可控硅组件9与消防水泵10连接。高压固态软启控制器3旁路接触器4连接，该旁路接触器4与消防水泵10连接。优选地，高压可控硅组件9上设有可控硅保护单元8。

如图2所示，电源由外部引到高压真空断路器14的上端，同时从高压真空断路器14的上端铜排并一根小铜排到电压采样单元6，再从高压真空断路器14的下端用铜排接到电流采样单元7，从电压采样单元6接到高压旁路接触器4的上端，从高压旁路接触器4的上端并一根铜排到高压可控硅组件9的上端，再用铜排把高压旁路接触器4和高压可控硅组件9的下端并接起来，然后引到来电传感器12上，最后用电缆从来电传感器12的下端引到消防水泵10的接线柱上，可控硅保护单元8并接在每组高压可控硅的两端，二次控制电缆从消防巡检控制单元2接到高压固态软启动控制柜内的高压固态软启控制器3输入端上。此外，来电传感器12与消防水泵10之间设有零序互感器13，用于检测是否存在漏电现象。在零序互感器13一侧设有避雷器11，用于保护电路免受雷击而损坏。

当消防控制室发出火情命令到消防巡检控制单元2以后，消防巡检单元2发出消防水泵启动命令到电动消防泵高压固态软启动装置，启动装置内的高压真空断路器14合闸，同时高压固态软启动控制器3按照常规启动模式开始运行，在检测到电压信号以后，高压固态软启动控制器3发出触发命令，高压固态软启控制器3的微弱控制信号通过可控硅触发单元15放大后直接触发高压可控硅，高压可控硅组件9按照设定的导通角快速导通，消防泵10开始启动，启动过程中电压采样单元6和电流采样单元7不停检测电动机电流，保证电动机不会因电流过大冲击电网，导致电网故障，待电动机达到额定转速以后旁路接触器4吸合，随后可控硅停止工作，启动过程完成。

当无火情命令时，消防巡检控制单元2发出巡检命令到电动消防泵高压固态软启动装置，启动装置内的高压真空断路器14合闸，高压固态软启动控制器3按照巡检模式开始运行，正常巡检要求消防泵低转速运转，且不能增加系统水压，所以接到巡检命令以后控制器从12.5hz开始发出可控硅触发命令，电压开始缓慢爬升，爬升到一定值以后控制器把触发命令切换到25hz,到主水泵刚要出水没出水的时候停止电压停止提升，稳压运行一段时间，然后停止，本次巡检周期完成，等待消防巡检控制单元2下一次巡检命令。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。