專利名稱：智能配電節(jié)電裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種智能配電節(jié)電裝置。
背景技術：
在配電系統(tǒng)中，如發(fā)生短路故障、斷路器操作、變壓器、電容器組的投切及帶電感 電機的啟動等事件時，均會引起供電電網中的電壓波動。最主要的問題是，因供電網所輸出 的電壓會隨著用電設備使用量的增加或減少而波動，即供電網的輸出電壓受控于用電設備 的使用量，所以，電網中電壓波動通常貫穿整個供電過程。而電壓波動一方面會造成用戶設 備損壞，另一方面浪費能源，同時，用電設備在電網電壓較低的情況下不易起動。照明用電是消耗電能的一個主要途徑，而電網中的電壓波動給照明燈帶來兩方面 的影響一方面是電壓過高時浪費電能，而電壓過低時不起輝；另一方面是波動的電壓會 縮短照明燈的使用壽命。據統(tǒng)計，目前我國照明燈浪費的電量相當于三個葛洲壩的發(fā)電量， 故降低照明燈的能耗，其意義并不亞于建葛洲壩所獲取的發(fā)電量。在現(xiàn)有技術中，用于交流調壓方式有多種，如利用自耦變壓器調壓、利用調相的方 式調壓及利用磁飽和穩(wěn)壓的方式調壓等。其中，利用自耦變壓器調壓，因其受到電刷的限 制，在大電流供電時，其運行不可靠；利用調相方式調壓會存在波形畸變，且對電網和某些 新型設備具有一定的干擾；而利用磁飽和穩(wěn)壓的方式調壓雖然可以解決運行不可靠和波形 畸變等問題，但該磁飽和穩(wěn)壓器的體積龐大，會給制造和安裝及運輸帶來一定困難。降低照明燈的能耗主要采取兩個途徑，一是采用耗能低的發(fā)光效果是同容量照明 燈的5倍的新光源，但其價格較高，大面積推廣使用比較困難；另一個途徑是想通過降低照 明燈輸入電壓的方式來降低能耗，如采用可控硅和變壓器降壓?？煽毓桦m然有連續(xù)地調整 電壓能力，但因可控硅在調壓過程中會產生大量的諧波，不僅對電網造成污染，而且還會降 低照明燈的使用壽命；采用變壓器降壓，其輸出電壓也會隨著電網電壓的波動而波動。為此，中國專利2751507號授權公告的名稱為“照明節(jié)電穩(wěn)壓控制裝置”給出一種 解決方案。該專利采用兩臺大功率的變壓器，由6個接觸器來控制兩臺大功率的變壓器，且 每一個接觸器的輸入端分別由一個繼電器控制。雖然該裝置可以為照明燈輸入較低的電壓 以實現(xiàn)節(jié)能，但對于該種控制裝置而言，變壓器是控制裝置的核心部件，一切控制對象均是 圍繞變壓器展開的，且變壓器的成本占整個裝置的百分之八十以上?，F(xiàn)有技術中之所以采用兩臺變壓器調整電壓，是因為變壓器上設置的每一個引線 端子在斷路時的電壓呈梯度增加，例如設定引線端子為7個，其中最外端的引線端子的電 壓可升至7X240X1. 414=2376V，如果采用一臺變壓器，并且沒有采取任何釋放電能的措 施，變壓器極易被燒毀，所以，現(xiàn)有技術中，為了提高變壓器的安全性能，并且使控制裝置有 更理想的調壓功能，通常采用兩臺或多臺變壓器。然而，在電壓控制裝置中，變壓器是成本 最高質量最大的部件，采用多臺變壓器即增加成本，同時增大質量。

發(fā)明內容本實用新型的任務是提供一種利用釋放電能的方式解決成本和自身質量，以及使 用壽命等問題的智能配電節(jié)電裝置。本實用新型所提出的智能配電節(jié)電裝置包括一臺安裝在殼體內的變壓器，該變壓 器的初級線圈上設置有4 - 8個引線端子和與每一個引線端子電連接的無觸點式開關部 件，以及用于控制開關部件導通或截止的檢測觸發(fā)單元，且在該變壓器初級線圈的兩端的 引線端子之間設置有電感能量釋放電阻和第一釋放開關。釋放電阻和第一釋放開關可能將 初級線圈上產生感應電能及時釋放，以保證變壓器不會被燒毀。所述變壓器初級線圈中的每一個引線端子輸出電壓的調整壓差在1 一 5伏之間。所述釋放電阻還并聯(lián)有第二釋放開關。所述開關部件和第一釋放開關及第二釋放 開關均由晶閘管構成。所述檢測觸發(fā)單元包括一個單片機和由該單片機控制的光電耦合器，且使光電耦 合器的數量與無觸點式開關部件的數量相對應。本實用新型所提出的智能配電節(jié)電裝置僅采用一臺變壓器就能對用電設備的輸 入電壓進行調控，使該種裝置的制作成本和自身質量均能減少近二分之一，同時還能降低 耗電量；在初級線圈上設置的釋放電阻和釋放開關可以將因電磁感應所施加在線圈高電壓 釋放出去，使高電壓不會停留在線圈上，所以，該裝置可以保證變壓器不被燒毀，且釋放電 阻和釋放開關的成本相對較低，并不會增加該裝置多少成本。


附圖1是本實用新型所提出的智能配電節(jié)電裝置中變壓器Tl部分的電路原理 圖；附圖2是本實用新型所提出的智能配電節(jié)電裝置檢測觸發(fā)單元的邏輯框圖。
具體實施方式
參見圖1，該圖給出本實用新型所提出的智能配電節(jié)電裝置中變壓器Tl部分一個 實施例的電路原理圖。從圖中可以看出，變壓器Tl的初級線圈Ll上設置有6個引線端子， 即引線端子1、引線端子2、引線端子3、引線端子4、引線端子5和引線端子0。引線端子1 上電連接有五個由雙向晶閘管構成無觸點式開關部件，即K1、K8、K9、K10、K11 ；引線端子2 上電連接有一個由雙向晶閘管構成無觸點式開關部件Κ2，且使Κ2的二個電極中的一個電 極與引線端子2電連接，另一個電極與Κ8和Κ9相連接的電極相連接；引線端子3上電連接 有一個由雙向晶閘管構成無觸點式開關部件Κ3，且使Κ3的二個電極中的一個電極與引線 端子3電連接，另一電極與Κ9和KlO相連接的電極相連接；引線端子4上電連接有一個由 雙向晶閘管構成無觸點式開關部件Κ4，且使Κ4的二個電極中的一個電極與引線端子4電連 接，另一個電極與KlO和Kll相連接的電極相連接；引線端子5上電連接有一個由雙向晶閘 管構成無觸點式開關部件Κ5，且使Κ5的二個電極中的一個電極與引線端子5電連接，另一 個電極與Kll的電極相連接；引線端子1和引線端子0之間電連接有由雙向晶閘管構成的 第一釋放開關Κ6和第二釋放開關Κ7，且在第二釋放開關Κ7的兩端還并聯(lián)有能量釋放電阻 Rl。上述變壓器Tl中的初級線圈Ll與次級線圈L2 —起被安裝在殼體內(圖中沒有給 出殼體的具體結構)。初級線圈上的引線端子的數量可根據供電網絡電壓浮動的數值來確定，如供電網絡電壓浮動值通常在20V左右，設定每一個弓I線端子的調壓幅度在5V，則初級 線圈上應該設置4個引線端子，一般情況下，初級線圈上的引線端子可設置有4 一 8個。參見圖2，該圖給出本實用新型所提出的智能配電節(jié)電裝置檢測觸發(fā)單元一個實 施例的邏輯框圖。從圖2中可以看出，該檢測觸發(fā)單元包括一個單片機MCU和由該單片機 MCU控制的數量與無觸點式開關部件的數量相對應的光電耦合器M0C。單片機MCU主要是 用來檢測輸入的電源電壓，并設定輸出電壓，按照事先設定的程序，驅動光電耦合器M0C，再 通過光電耦合器MOC驅動無觸點式開關部件。由于單片機MCU和光電耦合器MOC的結構屬 于現(xiàn)有技術，單片機MCU內驅動程序可根據需要設定，故圖2中沒有給出其具體結構和編制 的程序。本實用新型所提出的智能配電節(jié)電裝置在工作時，如供電網絡常規(guī)電壓為220V， 當單片機MCU檢測出供電網絡電壓為225V時，單片機MCU經運算后將無觸點式開關部件或 光電耦合器MOC中的ΚΙ、K8、K9、KlO、Kll同時導通，其它斷開，使初級線圈Ll中的引線端 子1和引線端子0端接供電電壓，次級線圈L2的輸出電壓為220V;而當單片機MCU檢測出 供電網絡電壓為230V時，單片機MCU經運算后將無觸點式開關部件或光電耦合器MOC中的 K2、K9、K10、Kll同時導通，其它斷開，使初級線圈Ll中的引線端子2和引線端子0端接供 電電壓，次級線圈L2的輸出電壓仍為220V ；當單片機MCU檢測出供電網絡電壓為235V時， 單片機MCU經運算后將無觸點式開關部件或光電耦合器MOC中的K3、K10、Kll同時導通， 其它斷開，使初級線圈Ll中的引線端子3和引線端子0端接供電電壓，次級線圈L2的輸出 電壓仍為220V ；當單片機MCU檢測出供電網絡電壓為240V時，單片機MCU經運算后將無觸 點式開關部件或光電耦合器MOC中的K4、K11同時導通，其它斷開，使初級線圈Ll中的引線 端子4和引線端子0端接供電電壓，次級線圈L2的輸出電壓仍為220V ；當單片機MCU檢測 出供電網絡電壓為245V時，單片機MCU經運算后將無觸點式開關部件或光電耦合器MOC中 的Κ5導通，其它斷開，使初級線圈Ll中的引線端子5和引線端子0端接供電電壓，次級線 圈L2的輸出電壓仍為220V。在智能配電節(jié)電裝置工作前，首先將第一釋放開關Κ6和第二釋放開關Κ7同時導 通，防止初級線圈Ll產生高壓。在上述五個擋位進行切換時，第一釋放開關Κ6閉合，第二 釋放開關Κ7斷開，使初級線圈Ll產生磁感應電能通過釋放電阻Rl釋放，以保證初級線圈 Ll不會被燒毀。所述變壓器初級線圈中的每一個引線端子輸出電壓的調整壓差一般為4伏或5 伏，調整壓差的數值越大，調整范圍越寬，調整范圍但超過5伏容易引起瞬間閃斷或輸出電 壓波動。另外，調整電壓數值的大小主要取決于初級線圈Ll引線端子的數量。
權利要求智能配電節(jié)電裝置，其特征在于該裝置包括一臺安裝在殼體內的變壓器，該變壓器的初級線圈上設置有4－8個引線端子和與每一個引線端子電連接的無觸點式開關部件，以及用于控制開關部件導通或截止的檢測觸發(fā)單元，且在該變壓器初級線圈的兩端的引線端子之間設置有電感能量釋放電阻和第一釋放開關。
2.根據權利要求1所述的智能配電節(jié)電裝置，其特征在于所述變壓器初級線圈中的 每一個引線端子輸出電壓的調整壓差在1一 5伏之間。
3.根據權利要求1所述的智能配電節(jié)電裝置，其特征在于所述釋放電阻還并聯(lián)有第 二釋放開關。
4.根據權利要求1或3所述的智能配電節(jié)電裝置，其特征在于所述開關部件和第一 釋放開關及第二釋放開關均由晶閘管構成。
5.根據權利要求1所述的智能配電節(jié)電裝置，其特征在于所述檢測觸發(fā)單元包括一 個單片機和由該單片機控制的光電耦合器，且使光電耦合器的數量與無觸點式開關部件的 數量相對應。
專利摘要本實用新型涉及一種智能配電節(jié)電裝置，該裝置包括一臺安裝在殼體內的變壓器，該變壓器的初級線圈上設置有4－8個引線端子和與每一個引線端子電連接的無觸點式開關部件，以及用于控制開關部件導通或截止的檢測觸發(fā)單元，且在該變壓器初級線圈的兩端的引線端子之間設置有電感能量釋放電阻和第一釋放開關。該裝置在初級線圈上設置的釋放電阻和釋放開關可以保證變壓器不被燒毀，且并不會增加多少成本。
文檔編號H05B37/00GK201657392SQ201020173869
公開日2010年11月24日 申請日期2010年4月29日 優(yōu)先權日2010年4月29日
發(fā)明者劉忠凱 申請人:遼寧智遠節(jié)能科技有限公司