专利名称：应急电源自控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种应急电源的自控装置，特别是一种用于关键设备的应急电源，例如作为高层电梯设备应急电源的自控装置。
目前类似于本实用新型功能的装置，虽有的亦采用简易的继电器接点逻辑控制，但其功能较简单，满足不了关键设备应急之需要，可靠性较差，亦有的采用微机控制的装置，可是，此装置太复杂，又易受干扰，可靠性亦受影响，成本也昂贵。
本实用新型的目的，是应用现有的技术，采用接点电寿命长达50万次的小型中间继电器，超级时间继电器，使单元以及整个装置模块化，采用插头座联接，亦应用接点逻辑设计原理，设计出一种较新颖的自控装置，以达简单可靠、低成本之目的。
本实用新型，是通过下述技术方案来实现的，它是由应急电源自动供电和电网联锁切换逻辑单元，应急电源的自动保护单元，远距离操作逻辑单元，装置就地操作逻辑单元等四部分单元模块，并在其间采用插头座进行联接，组成完整模块化了的接点逻辑控制电路的自控装置。
以下将结合附图和根据本实用新型，提出一个实施例子，进一步说明本实用新型的技术方案。
图1，是根据本实用新型设计的一种关键设备应急电源的自控装置外形图。
图2，是根据本实用新型设计的一种应急电源自控装置总模块的全部输出与应急电源外围电路的联接电路图。
图3，是根据本实用新型设计的一种应急电源自控装置中的，自动供电与电网联锁切换逻辑单元的接点逻辑电路原理图。
图4，是根据本实用新型设计的一种应急电源自控装置中的，应急电源的保护单元的接点逻辑电路原理图。
图5，是根据本实用新型设计的一种应急电源自控装置中的，远距离操作逻辑单元，与装置就地操作逻辑单元的接点逻辑电路原理图，以及它们之间的联锁逻辑电路原理图。
图1表示出了，就地操作逻辑单元中的16个功能讯号指示灯1～3，5～10，13～16，67，72，76，10个功能按钮4，18，68～71，78，80，82，6个功能选择开关17，66，74，75，77，79，应急电源保护单元中的，水温指示表11，机油压力指示表12，故障声光报警器81，操作面板19，保护单元20以及其中用的8个小型中间继电器61，时间继电器62，就地操作单元与远距离操作单元之间的联锁继电器83，共15个，自动供电与电网联锁单元22，以及其中用的11个中间继电器58，8个时间继电器59，2个频率继电器86，2个电压继电器60，2个熔断器56，电压互感器57，远距离操作单元外壳盒25，以及其中所用的14个功能讯号灯26，28，29，31，33，36，37，40，41，43，45，47，51，53，10个功能按钮49，50，52，32，35，39，42，46，84，85，6个功能选择开关27，30，34，44，48，54，声光报警器38，图中还示出了，其中所用的电网接触器55，应急电源主回路用的执行接触器23，24，还有，整个控制装置的外壳63，控制柜的门及其铰链65，64等元件组装成的一套自控装置。
图2表示出了整个装置CM的各种输出讯号与应急电源外围逻辑电路单元的联接，以及所应显示出逻辑功能。设整个装置模块CM内的各单元，为了下列文字叙述方便起见，分别用罗马数字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ(ⅣA＋ⅣB)Ⅴ(ⅤA＋ⅤB)表示。
Ⅰ单元表示自动供电与电网联锁逻辑单元。
Ⅱ单元表示应急电源的自动保护单元。
Ⅲ单元表示远距离操作逻辑单元。
Ⅳ单元表示装置就地操作逻辑单元，内分ⅣA、表示单元的操作部分，ⅣB表示单元与Ⅲ单元的联锁逻辑部分。
Ⅴ单元表示装置的外围电路逻辑单元，其中ⅤA表示应急电源的主电路部分，ⅤB表示应急电源内部的电控电路部分。
模块CM，共有33个输出端子，其中主要的，可分成13种输出讯号，现在分别说明如下(见图2)1、与蓄电池GO联接的装置电源1，N，两个端子。
2、使用柴油发电机组作为应急电源的自起动讯号端子109号，与ⅤB单元内的起动离合器YC相联接，作为起动马达M的自起动讯号。
3、供发电机组的发电机强迫励磁的供电端子号码122，123，与发电机的磁场绕组上联接。
4、发电机组在供电时，当电网突然来电时，使柴油发电机组，自动断电，并关闭柴油机油门，自动停机的讯号端子34，35与关机油门电磁铁YA相联接。
5、发电机的额定频率检测讯号，由频率继电器KF11，通过电压互感器TV，联接到发电机主电路端子B100，C100两号上。
6、发电机组的过频(即超速)检测讯号，由频率继电器KF21，亦同第5条，被联接到端子B100，C100两号上。
7、发电机组的柴油机点火时，由发电机所感应出相应的点火电压讯号，由电压继电器KV200检测出来，KV200的线圈也被联接到端子B100，C100两号上。
8、发电机的额定电压讯号，由电压继电器KGV1检测出来，其线圈也被联接到端子B100，C100两号上。
9、发电机供电合闸讯号，由继电器KGVt接点输出端B100，B101与ⅤA单元发电机的母线联接。
10、发电机断电分闸讯号，当电网得电时，发电机自动分闸断电，通过继电器K14的接点与输出端子C104与VA单元发电机的母线联接。
11、蓄电池被VB单元内的充电发电机G2充电时，充电电流由VB单元的电流表通过电流，并电流表的端子113被联接到CM模块的端子113号上。
12、柴油发电机组VB上的柴油机，通过水温传感器，机油压力传感器，所产生接点讯号，控制着模块CM上IVB单元内的声光报警器，一旦超水温，失机油压力故障发生时，立即报警。失机油压力，除报警外还自动切断应急电源供电，且自动停机。电源的切断是通过端子C104的联接。
13、一旦电网突然停电，电网接触器KM失压断电，其常闭接点接通，由端子16，26，24，25，89，90，96，97，8个号码与CM模块相联接，使之报警器声光报警。以告示，柴油发电机组，可以立刻遥控起动，或自动起动，以便在10秒钟之内应急供电。
图3表示出第Ⅰ单元的电路原理图。它是由有4个转换接点的小型中间继电器KA、KO，KDF1，KF12，K14，KGV2，KmV2，K1，K2，KEX，超级时间继电器Kot1，K4t1，KGVt1，Kst，KV2t，K5t，K15t，K1t，检测电压讯号的电压继电器KmV1，KGV1，KV200，频率继电器KF11，KF21，电压互感器TV，执行接触器Km，KG1，KG2，执行电磁铁YA，熔断器F9，F10，插头座X12，X13，X14a，X14b，x15等元件，经过逻辑设计后而组成的接点逻辑电路。
其主要有下列逻辑功能1、当电网失电时，应急电源柴油发电机组VB受自控装置Ⅰ单元的控制，使其自动起动柴油机，一旦起动成功，能使发电机在10秒钟内，使电压、频率均达额定，并自动合闸，保证了关键设备应急得电。
2、如果柴油发电机组自起动一次不成功，自控装置Ⅰ单元的逻辑电路能保证再连续起动二次。若连续三次起动不成功，即自动停机，不再起动，并发出报警讯号，以告知及时修理排除故障。
3、如果柴油发电机组起动成功，但发电机不建压，亦不建频，则Ⅰ单元的逻辑电路能保证在45秒钟后，自动关机、并报警，以告知应及时排除故障。
4、当关键设备得到应急电源供电运行状态时，如电网又突然来电，则应急电源立刻先被切断，然后恢复电网对关键设备的正常供电。但此时柴油发电机组，是在切断负载以后，空载运行300秒后，才使自动关机，这是符合柴油机正常停机要求而设定的控制方式。
5、装置Ⅰ单元的逻辑电路中，还设计了柴油机故障时的自动保护停机功能，如柴油机超速，机油压力丢失等故障时情况。
6、为保证本装置的自动应急供电的可靠性，平常在电网未正式停电时，可以操作开关ISana或2Sana来选通，这样管理关键设备的专职人员，可定时模拟电网停电，而本装置能使应急电源作自动供电的模拟试验，即是，使发电机组在空载情况下作模拟试验，保证了自控装置经常处于准应急状态，以便一旦电网正式停电时，装置能绝对可靠地起应急供电作用。
7、自控装置的应急控制功能，有遥控和无人职守控制两种操作方式，遥控，是指关键设备专职人员，在值班室内，利用远距离操作逻辑单元(Ⅲ单元)，把报警器予置在准停电状态，用Ⅲ单元内的功能开关1S1，1SI，2SI，及以功能按钮SI1，配合指示讯号灯1Hau，1HI选通电路，使装置处于准停电自动状况，一旦电网失电，报警器即用声光报警，告警值班人员，电网已停电，此时值班人员即刻揿应急按钮1SA1，装置即自动完成上述的应急供电功能。
无人值守控制，是指关键设备人员，平常在电网未停电时，除了上述把报警器予置准停电状态以外，还要事先予置揿应急按钮1SA1或2SA1，使自动继电器Kau自锁，处于无人值守自动状态。此时一旦电网停电，装置将全部自动按程序实现应急供电功能。
8、保留了柴油发电机组原来的手动起动急用供电的全部功能。只要功能开关1S1或2S1，配合讯号灯1Hma，选通在手动状况，并把发电机的空气开关QG置于分闸状况，此时柴油发电机组一切功能可按手动操作进行。此时自控装置不用，装置如有故障可及时修理。
9、以上各项功能均有互锁逻辑结构，彼此不会引起误操作。
图4表示出了应急电源自动保护单元，即Ⅱ单元的电路原理图，它是由具有4个换接点的小型中间继电器KF22，K9，K11，K12，K13，K16，K151，KDF2，超级时间继电器K10t，插头座X23，X24a，X25等元件，经逻辑设计而组成的接点逻辑电路。结合Ⅰ单元的电路原理图，可实现图3所述的第5条功能。
图5，表示出了Ⅲ单元与Ⅳ单元之间的两地操作联锁的逻辑电路原理图，它是由按钮1SA1，1SAO，1Ste1，1Steo，SI1，SIO，1S101，1S110，1S120，1S130，开关1S1，1Sana，1SI，2SI，1S91，1S92，讯号灯1Hno，1HGo，1HG1，1Hm1，2Hm1，1HDF1，2HDF1，1Hma，1Hau，1Hana，1HⅠ，1HⅡ，1H13，1Hch，报警器1HA，1HB熔断器F11，插头座X34a，X34b等元件经逻辑设计而组成的接点逻辑电路。以及是由按钮2SA1，2SAO，2Ste1，2Steo，2S101，2S110，2S120，2S130，SⅡ1，SⅡO，开关2S1，2Sana，1SⅡ，2SⅡ，2S91，2S92讯号灯2Hno，2HGo，2HG1，1Hm2，2Hm2，1HDF2，2HDF2，2Hma，2Hau，2Hana，2HI，2HⅡ，2H13，2Hch，2H9，2H11，报警器2HA，2HB，熔断器F12，插头座X4ab，X4a5等元件所组成的接点逻辑电路，以及由具有4个转换接点的小型中间继电器Kau，Kana1～2，KⅠ，KⅡ，KA1，KA2，KB1，KB2，Kte1～Kte5，干簧电流继电器Krc，插头座X4b5等元件所组成的接点逻辑电路，并与远距操作逻辑单元，经互锁逻辑设计，最后组成完整的联锁逻辑操作的接点电路。其操作联锁功能如下1、设Ⅲ单元为甲地操作，Ⅳ单元为乙地操作，则甲乙两地均可应急操作柴油发电机组的自起动供电的功能，也可予置无人职守自动供电功能。也可手动操作，两地操作系统互不干扰。
2、一旦甲地或乙地，有一处功能开关未恢复状态，配合讯号灯指示的状况，具有甲地可以关闭乙地。或乙地可以关闭甲地的功能，使其恢复原始状况。即具有甲乙两地可以共同操作一个装置的功能。
作为一实施例的图2，如果关健设备是高层建筑的电梯设备，则可选用功率为24KW柴油发电机组作为应急电源，其发电机为三相交流同步发电机，额定电压为400V，频率为50HZ，并附有蓄电池组24V一组，加上根据本实用新型设计的自控装置一套，安装配套用于电梯设备。如果电梯设备是无人操纵的，则远距离操作逻辑单元，可安装于电梯设备管理人员的值班室内，如电梯设备是有人操纵的，则该单元可以安装于轿厢内。这样配套安装完毕后，即按上述功能选择操作，可实现本装置的全部应急供电功能。
本实施例是用于说明本实用新型的发明构思，并不是用来限制本实用新型的应用范围，例如地面卫星站的关健设备用的柴油发电机组，也可以采用本装置配套安装使用。
权利要求1.一种用于关键设备的应急电源自控装置，其特征在于它是由应急电源自动供电和电网联锁切换逻辑单元，应急电源的自动保护单元，远距离操作逻辑单元，装置就地操作逻辑单元等四部分单元模块，并在其间采用插头座进行联接，组成完整模块化了的接点逻辑电路的自控装置。
2.如权利要求1所述的，用于关键设备的应急电源自控装置，其特征在于其中所述的应急电源自动供电和电网联锁切换单元，是由有4个转换接点的小型中间继电器KA，KO，KDF1，KF12，K14，KGV2，KmV2，K1，K2，KEX，超级时间继电器Kot，K4t1，KGV1，KGVt1，Kst，KV2t，K5t，K15t，K1t，检测电压讯号的电压继电器KmV1，KGV1，KV200，频率继电器KF11，KF21，电压互感器TV，执行接触器Km，KG1，KG2，执行电磁铁YA，熔断器F9，F10，插头座X12，X13，X14，X14b，X15等元件，经过逻辑设计后而组成的接点逻辑电路。
3.如权利要求1所述的用于关键设备的应急电源自控装置，其特征在于其中所述的应急电源的自动保护单元，是由具有4个转换接点的小型中间继电器KF22，K9，K11，K12，K13，K16，K151，KDF2，超级时间继电器K10t，插头座X23，X24a，X25等元件，经逻辑设计而组成的接点逻辑电路。
4.如权利要求1所述的，用于关键设备的应急电源自控装置，其特征在于其中所述的远距离操作逻辑单元，是由按钮1SA1，S1，1SAO，1Ste1，1SI1，SIO，1S101，1S110，1S120，1S130，开关1S1，1Sana，1SI，2SI，1S91，1S92，讯号灯1Hno，1HGo，1HG1，1Hm1，2Hm1，1HDF1，2HDF1，1Hma，1Hau，1Hana，1HI，1HⅡ，1H13，1Hch，报警器、1HA，1HB熔断器F11，插头座X34a，X34b等元件经逻辑设计而组成的接点逻辑电路。
5.如权利要求1所述的，用于关键设备的应急电源自控装置，其特征在于其中所述的，装置就地操作逻辑单元，是由按钮2SA1，2SAO，2Stel，2Steo，2S101，2S110，2S120，2S130，SⅡ1，SⅡO，开关2S1，2Sana，1SⅡ，2SⅡ，2S91，2S92讯号灯2Hno，2HGo，2HG1，1Hm2，2Hm2，1HDF2，2HDF2，2Hma，2Hau，2Hana，2HⅠ，2HⅡ，2H13，2Hch，2H9，2H11，报警器2HA，2HB，熔断器F12，插头座X4ab，X4a5等元件组成的接点逻辑电路，以及由具有4个转换接点的小型中间继电器Kau，Kana1～2，KⅠ，Ⅱ，KA1，KA2，KB1，KB2，Ktel～Kte5，干簧电流继电器Krc，插头座X4b5等元件所组成的接点逻辑电路，并与如权利要求4年述的远距操作逻辑单元，经互锁逻辑设计，最后组成完整的联锁逻辑操作的接点电路。
专利摘要一种用于关键设备的应急电源自控装置。当关键设备，在运行中遇到电源突然中断时，该装置能在几秒钟内，使应急电源及时供电于关键设备，保持设备仍然正常运行，而当电网恢复供电时，又能自动切断应急电源，使关键设备得到电网的正常供电，该装置是由应急电源自动供电与电网联锁切换逻辑单元，应急电源的自动保护单元，远距离操作逻辑单元，装置就地操作逻辑单元等四部分组成。
该装置比目前类似装置的功能完善，电路简单可靠，成本低廉，同时能方便地与关键设备原电控系统配套，不影响原设备功能。
文档编号H02J9/06GK2149052SQ9220316
公开日1993年12月8日 申请日期1992年2月28日 优先权日1992年2月28日
发明者段敏芳, 邹柏发 申请人:段敏芳, 邹柏发