专利名称：高压带电闭锁控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电力系统变电所(含线路)防止高压(6KV)人身触电(特别是反馈电)伤亡的强制性闭锁保护装置。
目前，防止电力系统变电所高压人身触电事故通常采取在开关柜安装提示性报警装置及采用程序锁对开关柜网门进行闭锁。提示性报警只能给工作人员有电危险的提示，不能强制杜绝人员于网门之外，因此还有触电事故发生的可能。程序锁虽然是网门闭锁机构，但它只能针对开关柜内本所入电刀闸未切断条件下的闭锁(即不拉开刀闸就取不到网门的钥匙)。倘若高压开关柜内带有反馈高压电时，即使按程序操作，打开网门，因反馈电的存在，还会发生反馈电触电事故。
河南省南阳市川光仪器厂生产的JSN(W)2型机械程序锁解决了本所电源的防触电问题，即在人进入开关柜前，切开开关，拉开刀闸后切断主变来电已断开，机械程序锁断电释放，可以进开关柜门里维修。但因机械程序锁是机械式的，无法测得设备是否真正带电，此时，如果变电所处在多路供电的电网中时，与该所相联的另一线实际未停电，故此时变电所的柜下侧还会有电(反馈电)，人一进去即触电伤亡。机械程序锁固定完成的闭锁程序不能解决反馈电触电问题。有时，线路另侧带电，合刀闸即可能造成带电合地线的大事故，危害极大。电力系统每年都有因此类反馈电而发生的人身触电伤亡事，以1982年为例，全国网内就发生误入带电间隔12次，如将全国的用户系统发生的误入带电间隔事故也进行统计的话数字将是很大的。而这些事故都是机械程序锁所无法解决的。
本实用新型目的在于提供一种可感知高压带电，并能声光报警、自动闭锁的高压带电闭锁控制器。
本实用新型采用如下技术方案高压带电闭锁控制器，由安装在电控柜3中的电场传感器1、控制器2、电控锁DS、多芯屏蔽电缆线4组成，传感器1由感应板P1、电压放大器IC1、运算放大器IC2组成，感应板P1连接电压放大器IC1输入端4脚，电压放大器IC1输出端1脚经过R0、R3连接运算放大器IC2正输入端3脚，IC2第6脚输出端经R9连CK2，控制器2由电压比较器IC3、中心处理器IC4、反向器IC51-2、固态继电器IC7、蜂呜器F1、发光管D4组成，输出端CK2经R11连接电压比较器IC3的3脚，IC3输出端6脚连接中心处理器IC4输入端，且IC4第7脚经R14接发光管D4，IC4第2脚联反向器IC5-1，反向器IC5-1另一端联解锁开关K2，经R15连接固态继电器IC7输入端1脚，IC7输出端3脚连接电控锁DS，IC4第5脚连接IC5-2，IC5-2另一端连振荡器IC6(1-4)，振荡器IC6输出端经R22连接BG1，BG1输出连蜂呜器F1。
本实用新型还采用如下技术方案高压带电闭锁控制器电压放大器IC1第5脚连接R2和可变电阻W1，IC2第2脚经R7连接负温度系数温敏电阻R6，感应板P1面积为34cm，制在印制电路板上。
本实用新型具有下述优点用近距遥测方式采集高压存在信号，与高压电力设备无任何接触，使用安全可靠，有柜内存在高压、网门未闭锁声光报警和紧急解锁、高压存在强制闭锁功能，可有效避免任何原因，特别是反馈电的危险，从根本上杜绝了人员在高压开关柜内的触电事故。
本实用新型
如下图1为本实用新型安装示意图；图2为本实用新型电路图。
以下结合附图详述本实用新型。
传感器1内装电场传感电路板，用支架固定在电控柜3内壁上，距带电母线5大约30cm左右。控制器2内装控制主机线路板，正面板上装有高压指示，工作指标和解锁按键开关，控制器2装在电控柜3端子排柜门内侧，指示灯及解锁键露于端子排柜门外侧。电控锁DS为市售成品，使用时安装在开关网门上，以便闭锁网门。电场传感器1的作用是遥感柜内设备是否带电。不管何种原因，若柜内设备带电(高压)，则其周围空间将有较强电场存在，这一电场将作用于传感头IC1输入端所接的感应板P1上，使IC1的输出端1脚输出一特定值电压，这一电压经D1、R0、R3输到IC2的正输入端，再由可调运算放大器IC2放大，得一个可测电压信号，经R9由CK2口经多芯屏蔽电缆线4到控制器2处理。
控制器2的作用是(1)根据传感器1输入的电信号，判定柜内设备是否带电；(2)设备带电给出红灯指标信号；(3)设备带电网门未闭锁发出声音报警；(4)设备带电网门强制闭锁(不可解锁)。电控锁DS是最终端网门解、闭锁的执行机构。当高压开关柜内存在高压时，由传感器1产生可测电压(大于主控器前端比较器的门限电压)。使IC3输出端由0电位变为高电位，输入IC4。由IC4第2脚输出正电位，并由IC5-1反相，将不提供IC7输入端正电位，这时无论按不按解锁键K2，都不会启动电磁锁DS，所以网门处于闭锁状态。反之，若高压柜内无高压，反相器IC5-1输出端将呈现正电位，按解锁开关K2，将使SSR(固定继电器)输出端高电位，使电磁锁打开，即处于解锁状态。如果原来网门未锁，即K1未闭合，开关柜内出现高压，IC4第1脚为正电压，第5脚将呈0电位，经IC5-2反相后输出正电位，从而使IC6组成的两级振荡器起振，推动蜂呜器F1发声报警。当开关柜内有高压时，IC3输出正电位，IC4第7脚将为正电位，此时红色发光管D4点亮，给出高压存在指示信号。
传感器1由IC1(型号NF14001)等组成。由W1及R2提供正电源(VCC)，P1为感应板，面积为34cm，已制在即制电路板上，其作用是感知空间电场，如空间电场强(即高压开关柜内存在高压)，则IC1输入端4脚(接P1)感应电压相对增高。IC1是高输入阻抗的电压放大器，当IC1给定正确偏置后，输出端1脚输出电压越大，4脚输出电压也越大。这一输出电压经过P1、R0、R3加到运算放大器IC2的正输入端3脚。并经IC2放大，由第6脚输出一稳定的电压，经R9由CK2输出。并经R11加到电压比较器IC3的第3脚。IC3第二脚的门限电压由可调电阻W4所调位置决定，当IC3第2脚高于3脚电压时，则IC3输出端第6脚就输出高压。若3脚电压低于2脚电压，则输出端就是零电位。即IC3输出端的高、低电位就反映了高压开关柜内是否非高压或无高压存在。IC4是中心处理器，6脚接正电压，3脚接地。IC4输入端1脚接IC3的输出端。且IC4第7脚与第一脚同相。即1脚正电位时，7脚也是正电位；1脚零电位地，7脚也是零电位。所以第7脚经R14接发光管D4时，D4发光与不发光就反映了高压开关柜内存在高压或不存在高压。当IC4第1脚为正电位时，2脚也为正电位，经IC5-1反相后输出零电位。所以当开关柜内存在高压电时IC4的第1脚为正，2脚为正，经IC5-1反相为零，此时无论接动或不按动R15前的解锁开关K2，IC7输入端都得不到正电位，则其输出端3脚总处在零电端。因而电控锁总处于闭锁状态。当高压开关柜内无高压存在时，IC4第1脚为零电位，此时若第4脚接地(4脚开关与网门同步)，仅此状态下IC4第2脚输出零电位。经IC5-1反相输出正电位。此时接动R15上面开关K2，IC7输入端1脚得到正电端，则IC7输出端3脚输出正电位，可使电控锁DS解锁，打开网门。即只有开关柜内无高压存在时接动能锁开关K2才能解锁。只有当IC4第1脚为正，第4脚为不接地(K1断开，即网门开关)时第5脚才呈零电位。此时经IC5-2反相，使IC5-2输出正电位，才能由IC6-1-4接成的两级振荡器起振，产生音，经BG1放大，使蜂呜器F1发声报警，以提示柜内存在高压，网门未关死。
IC2型号为OP37GP，可用OP27等同类型代换。它将传感部分D2输入的电压进行放大。R1、C1为延时电阻电容，可将输入的50周交变电压变为无波动的直流电压，提供给IC2进行放大。R8、C2作用是消除可能引的自激振荡。R6、R7、W3及R4、W2、R5为IC2提供静态偏置，并使运算放大器放大系数可调，以取得整机参数的一致性。R6用负温度系数温敏电阻，可起到温度补偿作用。
IC3为运算放大器(型号OP37GP可用解在低温条件工作的其他运放或比较器替换)配合R12，W4，R13组成电压比较器。门限电压由W4决定。IC4(型号为V786)。K1是与开关柜网门同步开关的，(安装在电控锁DS内)，K2为解锁开关。根据不同情况，可使IC4第2脚输出正或零电位，以使执行机构对网门闭锁或解锁。或在5脚传出零电位，并经IC5-2反相，使报警器发出报警声。
IC6-1-4及R18，R19，W6，C10，R20，R21，W7，C11等构成两级多谐振荡器，可发出有间的间频信号。频率由以上阻容元件决定。并可由W6，W7进行微调。当R17输入正电位时，振荡器起振，音频信号经过R22耦合晶体，三极管BG1(型号8050)放大，推动蜂呜器F1发声报警。
整流桥Q1三端稳区块IC8(型号7812)及滤波电容C14，C13，C12。
权利要求1.一种高压带电闭锁控制器，由安装在电控柜(3)中的电场传感器(1)、控制器(2)、电控锁(DS)、多芯屏蔽电缆线(4)组成，其特征在于a.传感器(1)由感应板P1、电压放大器IC1、运算放大器IC2组成，感应板P1连接电压放大器IC1输入端4脚，电压放大器IC1输出端1脚经过R0、R3连接运算放大器IC2正输入端3脚，IC2第6脚输出端经R9连CK2；b.控制器(2)由电压比较器IC3、中心处理器IC4、反向器IC51-2、固态继电器IC7、蜂呜器F1、发光管D4组成，输出端CK2经R11连接电压比较器IC3的3脚，IC3输出端6脚连接中心处理器IC4输入端，且IC4第7脚经R14接发光管D4，IC4第2脚联反向器IC5-1，反向器IC5-1另一端联解锁开关K2，经R15连接固态继电器IC7输入端1脚，IC7输出端3脚连接电控锁(DS)，IC4第5脚连接IC5-2，IC5-2另一端连振荡器IC61-4，振荡器IC61-4输出端经R22连接BG1，BG1输出连蜂呜器F1。
2.根据权利要求1所述的一种高压带电闭锁控制器，其特征在于电压放大器IC1第5脚连接R2和可变电阻WI。
3.根据权利要求1所述的一种高压带电闭锁控制器，其特征在于运算放大器IC2第2脚经R7连接负温度系数温敏电阻R6。
4.根据权利要求1所述的一种高压带电闭锁控制器，其特征在于感应板P1面积为34cm，制在印制电路板上。
专利摘要本实用新型属于电力系统变电所防止高压人身触电伤亡的强制性闭锁保护装置,由安装在电控柜3中的电场传感器1、控制器2、电控锁DS、多芯屏蔽电缆线4组成,感应板P1连接电压放大器IC1输入端,电压放大器输出端连接运算放大器,IC3输出端连接中心处理器IC4输入端,反向器联IC4,另一端联解锁开关,IC7输出端连电控锁DS,IC5－2连振荡器,振荡器IC6输出端经R22、BG1输出连蜂鸣器F1,能作网门未闭锁声光报警和紧急解锁、高压存在强制闭锁,避免反馈电的危险,杜绝了高压开关柜内的触电事故。
文档编号H01H83/20GK2296575SQ96249528
公开日1998年11月4日 申请日期1996年12月26日 优先权日1996年12月26日
发明者刘文普, 尉景云, 张国建, 王殿义 申请人:刘文普