本實用新型有關(guān)于電容跳脫裝置(Capactor Trip Device, CTD),具體涉及一種自動轉(zhuǎn)換電源的電容跳脫裝置,其具有自動監(jiān)測與切換輸入電源的功能,當(dāng)原本供電回路無法供電時,可由其它電源回路立即支持。該裝置內(nèi)部自動切換選擇的功能,可確保電容跳脫裝置的正常運作,且其運作狀態(tài)由外觀上顯示得很清楚。
背景技術(shù):
電容跳脫裝置是一種非常普遍使用的產(chǎn)品,但往往讓人忽略它的重要性!電容跳脫裝置其使用的場所,一般是在高壓回路中做為高壓系統(tǒng)跳脫回路的工作電源。無論是使用在高壓斷路器(CB)的跳脫線圈,或者是使用在保護電驛(Relay)的工作電源,當(dāng)作為電容跳脫裝置失能時,也即代表高壓系統(tǒng)發(fā)生事故時,無法作動以隔離事故點,并可能發(fā)生二次事故甚或引起爆炸、火災(zāi)。
高壓隔離設(shè)備(H.V.CB),是接受保護電驛的指令,做為是否跳脫高壓斷路器,以將主供電干線(在中國臺灣,是指中國臺灣電力公司的供電干線)將事故源隔離。因此該斷路器如果不能如期在某一事業(yè)單位(受電方)發(fā)生短路事故時立即跳脫,將會造成高壓隔離設(shè)備損壞,而擴及到影響主供電干線供應(yīng)電源給其它的事業(yè)單位(受電方),造成連鎖性的產(chǎn)業(yè)損失。高壓斷路器能否及時跳脫,受控于保護電驛是否能實時發(fā)出指令,因此,當(dāng)提供保護電驛的工作電源有問題時,該保護電驛就不會動作;該保護電驛就不會動作時,高壓CB在事故發(fā)生時也就不會動作,無法隔離事業(yè)單位的事故點,造成嚴(yán)重的二次事故,甚至影響臺電供電饋線跳脫!不可不慎。由于此高危險性的工安事件常因誤判而產(chǎn)生意外,于是供電干線的業(yè)者(中國臺灣電力公司)為防止電驛于短路事故時,因電壓驟降無法動作觸發(fā)斷路器跳脫,及因比流器飽和遲緩動作,要求事業(yè)單位要按照規(guī)定裝設(shè)其保護系統(tǒng),才會答應(yīng)供電。主要的規(guī)定內(nèi)容是:采用比壓器二次側(cè)電源供應(yīng)時,應(yīng)輔以電容跳脫裝置或輔以電容跳脫裝置再并接不斷電系統(tǒng)(UPS),且供電子式或數(shù)字式電驛使用的電容跳脫裝置,不得接供斷路器或其它設(shè)備使用。但這是理想,而意外常常來自于理想狀況之外,實務(wù)上不斷電系統(tǒng)一年、兩年后幾乎都會故障,但是事業(yè)單位卻不會察覺到,通常都是有短路事故時,發(fā)現(xiàn)高壓隔離設(shè)備不會跳脫,發(fā)現(xiàn)不斷電系統(tǒng)無法供應(yīng)工作電源給保護電驛,但為時已晚。
但觀察現(xiàn)有的電容跳脫裝置,其電源的供應(yīng)來源,一般來自高壓比壓器的二次側(cè)電源,而其高壓比壓器在環(huán)境不良,或者過載甚而事故發(fā)生時而燒毀,或者發(fā)生因吸濕而造成耐壓不足而產(chǎn)生絕緣破壞,會造成供給電容跳脫裝置的輸入端沒有電;或者電容跳脫裝置內(nèi)部主要的組件電容因時間老化衰減,皆會造成電容跳脫裝置失能,無法正常供電。此時若外部無法引入其它電源如UPS交源電源或者是直流電源(例如直流盤或者其它的電容跳脫裝置的電源),會造成高壓盤于系統(tǒng)故障時,跳脫回路沒有工作電源,而無法隔離事故點的嚴(yán)重性。
舊有設(shè)備系統(tǒng)中,往往都是使用盤內(nèi)型固定式的電容跳脫裝置,在實際狀況下,更換以及換修配線不是很容易,況且在盤內(nèi)固定式維護保養(yǎng)時,必須打開高壓盤的盤門,常常會因此而發(fā)生感電事故,有鑒于安全上的考慮,日后可能也必須移至盤面上,所以為解決實際維修更換電容跳脫裝置的問題,一種固定盤面兩用可模塊化的電容跳脫裝置是必須解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決上述技術(shù)問題,本實用新型提供一種電容跳脫裝置,其可改善昔日電容跳脫裝置種種的限制,裝設(shè)于盤面或固定于配電設(shè)備都可使用,并加以模塊化,且有明確指示以及自動切換輸入電源的功能,以滿足使用者對于各種供電意外狀況的嚴(yán)苛要求,防止某一供電來源故障時,就無法使電容跳脫裝置繼續(xù)提供緊急工作電源。
本實用新型的自動轉(zhuǎn)換電源的電容跳脫裝置,包括:
一本體;
一電容跳脫裝置設(shè)于該本體,該電容跳脫裝置內(nèi)部設(shè)有一控制電路組件,與一比較電壓電路其設(shè)有一額定電壓;該控制電路組件具有一交流電輸入端子與一直流電輸出端子,該控制電路組件有一全波整流單元與一隔離變壓器,將輸入的交流電整流變壓成適當(dāng)?shù)墓ぷ髦绷麟娸敵觯慌c
一自動監(jiān)測切換電路組成其包括:
一提供工作電源給該電容跳脫裝置的該交流電輸入端子的主交流電源單元,其具有至少一第一交流電源輸入單元、一第二交流電源輸入單元與一輸出端;該主交流電源單元先通過一電源主控制互鎖單元,由該電源主控制互鎖單元選擇該第一交流電源輸入單元,或該第二交流電源輸入單元其中之一,再提供電源給該電容跳脫裝置;與
一輔助直流電源單元具有輸出端,并聯(lián)于所述電容跳脫裝置的該直流電輸出端子,該輔助直流電源單元先通過一電源輔助控制互鎖單元,再提供直流電源給該電容跳脫裝置;當(dāng)上述電容跳脫裝置的該直流電輸出端子輸出的電壓值,低于該比較電壓電路預(yù)設(shè)的額定電壓時,該電源輔助控制互鎖單元即形成閉路,使該輔助直流電源單元提供直流輸出。
作為優(yōu)選技術(shù)方案,上述自動轉(zhuǎn)換電源的電容跳脫裝置,還包括電源主控制互鎖單元、電源輔助控制互鎖單元與輔助直流電源單元串連控制,當(dāng)該三個單元的直流電源輸出全部失能時,將該電容跳脫裝置的交流電輸入端子提供的外接交流電源,直接引至外接負(fù)載。
優(yōu)選地,該電源主控制互鎖單元為一電驛。
優(yōu)選地,該電源輔助控制互鎖單元為一電驛。
該第一交流電源輸入單元優(yōu)選是外來主供電干線端(PT)的二次側(cè)電源,但必要時也可以是不斷電系統(tǒng)、發(fā)電機、或其它的等效電源。
該第二交流電源輸入單元優(yōu)選是一不斷電系統(tǒng),當(dāng)然其它足以取代的電源,譬如發(fā)電機等皆可適用。
優(yōu)選地,該本體具有一電表型面板,該電表型面板上有一押扣開關(guān)與一電表,分別電連結(jié)于該電容跳脫裝置,且該控制電路組件與該押扣開關(guān)對鎖,防止線路在通電時誤按下該押扣開關(guān)也不會燒毀該電容跳脫裝置。
優(yōu)選地,該本體是一盒狀體。
優(yōu)選地,該電容跳脫裝置可拆解的固定在配電盤盤面上。
本實用新型能夠達(dá)到如下技術(shù)效果:
該主交流電源單元先通過一電源主控制互鎖單元,較佳的,譬如是一電驛,由該電源主控制互鎖單元選擇該第一交流電源輸入單元,或該第二交流電源輸入單元其中之一,再提供電源給該電容跳脫裝置。再者,另有一輔助直流電源單元具有輸出端,并聯(lián)于上述電容跳脫裝置的該直流電輸出端子。該輔助直流電源單元先通過一電源輔助控制互鎖單元,較佳的,譬如是一電驛,再提供直流電源給該電容跳脫裝置。當(dāng)上述電容跳脫裝置的該直流電輸出端子輸出的電壓值,低于該比較電壓電路預(yù)設(shè)之額定電壓時,該電源輔助控制互鎖單元即形成閉路,使該輔助直流電源單元提供直流輸出。上述所謂的對鎖,是指無論使交流電或直流電通電與否的控制,是利用電接點常開(Normal Open)、與常閉(Normal Close)不能同一時間通電的技巧,達(dá)到選擇與控制其中之一電源供電的目的。因此上述較佳實施例所舉的電驛,也可以利用等效電子電路、或等效的機械組件來取代,只要能具有執(zhí)行自動選擇并聯(lián)電路其中之一供電的互鎖功能就可以。
換言之,本實用新型提供的電容跳脫裝置,可以是一具有形同電表型狀態(tài)的電容跳脫裝置,或固定于盤體內(nèi)的電容跳脫裝置。其具有一交流輸入端子與一直流輸出端子。并且有一個交流電源輸入端,以及一個直流電源輸入端。在外觀上,該輸入端的上方皆有指示燈顯示。本實用新型裝置的內(nèi)部有自動監(jiān)測切換電路組成,以達(dá)到自動切換電源的功能。平時以PT二次側(cè)電源為主,由一組電驛控制。當(dāng)PT沒有電源時,第二順位的不斷電系統(tǒng)會輸入交流電源至電容跳脫裝置內(nèi)部電路。又當(dāng)電容跳脫裝置的輸出側(cè)低于工作電壓以下時,會再自動切換至另一組輔助電驛動作,并且經(jīng)直流電源輸出,該直流電源可以來自于直流盤、不斷電系統(tǒng)、電池組、或另一只電容跳脫裝置。倘若在最不理想的意外狀態(tài)下,如果也沒有輸出電源時,則再以不斷電系統(tǒng)或其它適當(dāng)?shù)碾娫?,譬如是是不斷電系統(tǒng)、發(fā)電機的交流電源直接輸出。上述借著電源控制互鎖單元,執(zhí)行選擇與限制只能讓其中一個電源輸入給電容跳脫裝置的技術(shù),可以確保供電端有電源供應(yīng),以提升供電系統(tǒng)供應(yīng)電源給跳脫回路執(zhí)行工作的可靠性。
本實用新型提供的該電表型面板上設(shè)有一指示單元,其可包括有顯示正常、低電壓、不足容量的指示裝置,以及外接點至監(jiān)控點。另外,本電容跳脫裝置也可以固定在盤內(nèi),或者是拆解自如地裝于配電盤盤面上。當(dāng)然也可以在控制單元上拉出測試組件以及指示組件至配電盤盤面上,如此可以解決舊有的高壓設(shè)備盤已裝置在盤內(nèi),但是日后萬一要移至盤面時,又必須開孔、配線施工的繁瑣作業(yè),該繁瑣作業(yè)有時甚至于當(dāng)內(nèi)部電源輸入要相互支持時,其改裝、配線、安置等作業(yè)非常麻煩,并且施工可能出差錯,甚至造成短路事故或燒毀器材等。
綜上所述,如此電容跳脫裝置可以提升信賴度,用電質(zhì)量可以提升。本實用新型提供的電容跳脫裝置,具有各種優(yōu)點,有各種指示組件可以了解實際狀態(tài),并且有模塊型安裝測試結(jié)構(gòu),以及內(nèi)部自動切換回路,多重輸入電源的供電,可以使得配電系統(tǒng),跳脫回路的工作電源更穩(wěn)定,提升電容跳脫裝置的可靠性以及供電系統(tǒng)的信賴度。是一種容易安裝,并可增強其供電質(zhì)量的電容跳脫裝置。
附圖說明
圖1是本實用新型自動轉(zhuǎn)換電源的電容跳脫裝置外觀立體示意圖,顯示本體是固定的。
圖2類似于圖1,但顯示本實用新型的裝置是可拆卸自如的。
圖3是本實用新型自動監(jiān)測切換電路的自動切換控制方塊示意圖。
圖4是本實用新型自動監(jiān)測切換電路組件的電路示意圖。
圖5是本實用新型裝置內(nèi)部控制電路組件的電路圖。
附圖標(biāo)記說明:
本體10 ; 電表型面板11;
控制電路組件20; 交流電輸入端子21; 直流電輸出端子22;
電驛25; 電驛26; 電驛的互鎖接點開關(guān)2a, 2b;
盤面40; 輔助直流電源單元41;
交流電源輸入端50; 直流電源輸入端60。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明,以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本實用新型并能予以實施,但所舉實施例不作為對本實用新型的限定。
本實用新型具有自動轉(zhuǎn)換電源的電容跳脫裝置,所實施的較佳的實施例如圖1所示,其具有一立體空間盒狀本體10;內(nèi)含一電表型面板11樞設(shè)在該本體10上。該本體10可以固定在盤面上;或者如圖2所示,整個電容跳脫裝置是可拆卸式的,可拆解自如地裝于配電盤盤面40上。再者,本體10上設(shè)有一組交流電輸入端子21供可輸入電源,譬如PT二次側(cè)電源。另有一組交流電源輸入端50,與一組直流電源輸入端60都是固定在電容跳脫裝置的本體10上。以上輸入端皆可接一顯示燈,以了解是否有電源。在直流電輸出端子22供直流(DC)輸出也可接一顯示燈。所有的電源輸入端,皆進入如圖3所示的自動監(jiān)測切換電路組成中,自動監(jiān)測切換選擇適當(dāng)?shù)碾娫春?,再提供至電容跳脫裝置內(nèi)部的控制電路組件20。該控制電路組件20請參閱圖5,是固定預(yù)設(shè)在電容跳脫裝置的本體10內(nèi)。該控制電路組件20的直流輸出可供應(yīng)電力給主供電端的斷路器或者電驛。該電容跳脫裝置內(nèi)部又設(shè)有一比較電壓電路其預(yù)設(shè)有一額定電壓,譬如是直流(DC)80伏特。
本實用新型的技術(shù)思想請參考圖3的自動切換控制方塊示意圖,與圖4自動監(jiān)測切換電路的電路示意圖。首先提供一主交流電源單元(方塊70),供給電容跳脫裝置。當(dāng)該主交流電源單元具有多個交流電源輸入時,設(shè)置一交流電源主控制互鎖單元,譬如是電驛25,執(zhí)行選擇與限制只能讓其中一個交流電源輸入給電容跳脫裝置。交流電源主控制互鎖單元預(yù)設(shè)優(yōu)先執(zhí)行選擇外來主供電干線端(PT)的二次側(cè)電源(方塊71),供應(yīng)給電容跳脫裝置的自動監(jiān)測切換電路組成(方塊73),以便使控制電路組件(方塊20)運作。當(dāng)主供電干線端(PT)的二次側(cè)電源無法提供交流電源時,則令交流電源主控制互鎖單元執(zhí)行選擇不斷電系統(tǒng)的電源(方塊72)。先設(shè)置一比較電壓電路在電容跳脫裝置內(nèi),并建立一額定直流輸出電壓值(方塊74),以便比較偵測電容跳脫裝置的直流輸出電壓。
請同時參考圖4自動監(jiān)測切換電路組件的電路示意圖,與圖5控制電路組件的電路圖所示,本實用新型還提供一輔助直流電源單元(方塊75),其輸出端并聯(lián)于電容跳脫裝置的直流電輸出端。為了執(zhí)行選擇與限制只能讓輔助直流電源單元或電容跳脫裝置的直流電輸出其中一個直流電源輸出,設(shè)置一直流電源輔助控制互鎖單元,譬如是電驛26的互鎖接點開關(guān)2a, 2b則可以解決。該直流電源輔助控制互鎖單元系接受比較電壓電路的控制。換言之,偵測電容跳脫裝置輸出的直流電壓,當(dāng)保持監(jiān)測電壓值(方塊74)時,就保持由電容跳脫裝置輸出直流電(方塊76)。但當(dāng)?shù)陀诒容^電壓電路建立的額定直流輸出電壓值(方塊74),譬如是低于直流(DC)80伏特時,則啟動直流電源輔助控制互鎖單元,以執(zhí)行選擇輔助直流電源單元41輸出(方塊75)。
自動監(jiān)測切換電路組件將自動偵測串連的電源主控制互鎖單元、電源輔助控制互鎖單元、與輔助直流電源單元三個單元,若低于比較電壓電路建立的額定直流輸出電壓值,且全部都無法正常輸出直流電源時,將供應(yīng)電容跳脫裝置的外接交流電源(方塊77),直接輸出交流電引至外接負(fù)載(方塊78)。
圖4的電路示意圖顯示,當(dāng)交流電進入即隨時偵測PT二次側(cè)電源是否有電。若是沒有電源時,隨即有交流電源輸入端50經(jīng)由接點進入到電容跳脫裝置內(nèi)部控制電路組件20,并輸出至直流電輸出端子22。當(dāng)直流電輸出端子22的電壓值低于工作電壓,且PT二次側(cè)沒有輸入電源時,則由直流電源端41輸入經(jīng)由導(dǎo)通2a接點至直流電輸出端子22。又當(dāng)PT二次側(cè)電源、與其它電源都沒有輸入電流,及直流電輸出端子22的輸出低于工作電壓時,則可由交流電源輸入端50,外接至斷路器以及電驛的工作電源。
不同于圖1的整體成型方式,如圖2所示本實用新型電容跳脫裝置是可拆卸式的,它有兩項優(yōu)點,第一,當(dāng)電容跳脫裝置原本安裝放置于配電盤的盤內(nèi),日后可將電容跳脫裝置拆卸后仍然可再放置于盤面,而不必更換所有配線。其次,所有的交流電源以及直流電流已經(jīng)皆有輸入端,并且可以另加予清楚的標(biāo)示,所以不會發(fā)生配線錯誤而燒毀線路的問題。
本實用新型提供的電容跳脫裝置,如上述具有各種自動控制供電的優(yōu)點,且提供可拆卸式裝置。本實用新型所提供的裝置,具有交流電源以及直流電源的輸入,且能自動切換選定適當(dāng)電源,完全克服某些意外與維修上的困難,提升用電質(zhì)量,使高壓配電盤的穩(wěn)定性更獲得保障的優(yōu)點。
以上所述實施例僅是為充分說明本實用新型而所舉的較佳的實施例,本實用新型的保護范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換,均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。本實用新型的保護范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。