CN111934278A

CN111934278A - 一种电力监控云平台报警装置

Info

Publication number: CN111934278A
Application number: CN202010787015.2A
Authority: CN
Inventors: 时英杰
Original assignee: Suzhou Zhanhong Yingmeng Intelligent Technology Co ltd
Current assignee: Suzhou Zhanhong Yingmeng Intelligent Technology Co ltd
Priority date: 2020-08-07
Filing date: 2020-08-07
Publication date: 2020-11-13
Anticipated expiration: 2040-08-07
Also published as: DE212020000615U1; WO2022027775A1; CN111934278B

Abstract

一种电力监控云平台报警装置，包括低压断路器本体、稳压电源、蓄电池、短信模块，还具有高低压检测电路、延时电路、分合闸设备；分合闸设备是电动伸缩杆，低压断路器本体操作手柄有轴杆，电动伸缩杆安装在低压断路器本体前，操作手柄的轴杆和电动伸缩杆的柱塞杆铰接安装在一起；稳压电源、短信模块、高低压检测电路、延时电路、蓄电池安装在低压断路器本体内，并和电动伸缩杆之间电性连接。本新型当电压过高或过低时，能控制分合闸设备使低压断路器本体跳闸保护用电设备，当电压恢复正常后能控制分合闸设备合闸。跳闸后会自动为管理人员推送短信，管理人员能第一时间了解现场供电情况，减少了用电设备因输入电压过高或过低而损坏的几率。

Description

一种电力监控云平台报警装置

技术领域

本发明涉及电气设备领域，特别是一种电力监控云平台报警装置。

背景技术

目前，电路领域中没有一种在输入电压超高及过低两种情况下，关闭输入至用电设备电源输入端的保护设备，一般应用的断路器及空气开关等只能在用电设备负荷过大、短路时才能起到跳闸保护作用，因此在输入电压过高或过低时，由于不能保护跳闸，这样有几率会造成用电设备因输入电压过高或过低而损坏。

还有一点就是，现有的断路器或者空气开关跳闸后，无法给予管理人员提示，这样特别在生产领域，由于管理人员不能及时到现场复位断路器或空气开关等，或者及时更换损坏的断路器或空气开关等，会影响用电设备的正常工作(举例来说，冷冻库跳闸后，由于没有及时供电造成库内温度升高、冷藏品损坏)。基于上述，提供一种能在输入电压高于或低于用电设备的电压时，能及时断开用电设备的电源，且在电源电压恢复正常后能及时为用电设备供电的电力监控报警装置显得尤为必要。

发明内容

为了克服现有电路领域中没有一种在输入电压超高及过低两种情况下，关闭输入至用电设备电源输入端的保护设备，有几率会造成用电设备因输入电压过高或过低而损坏，以及现场停电后管理人员不能第一时间知晓，会造成用电设备无法正常工作的弊端，本发明提供了在各相关部件及机构共同作用下，不但能实时监测输入至用电设备的电压高低情况，且在电压过高或过低时，能自动断开用电设备的电源，并给管理人员推送一条短信，管理人员能第一时间了解现场供电情况，且在电压恢复正常后能及时为用电设备供电，尽可能保证了用电设备正常工作的一种电力监控云平台报警装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种电力监控云平台报警装置，包括低压断路器本体、稳压电源、蓄电池、短信模块，其特征在于还具有高低压检测电路、延时电路、分合闸设备；所述分合闸设备是电动伸缩杆，低压断路器本体操作手柄有轴杆，电动伸缩杆安装在低压断路器本体前，操作手柄的轴杆和电动伸缩杆的柱塞杆铰接安装在一起；所述稳压电源、短信模块、高低压检测电路、延时电路、蓄电池安装在低压断路器本体内；所述稳压电源的电源输入端以及高低压检测电路的交流电源输入端分别和交流电源两极电性连接，稳压电源的电源输出两端和蓄电池、短信模块、延时电路的电源输入两端，以及高低压检测电路的直流电源输入两端分别电性连接；所述高低压检测电路的控制信号输入端和延时电路的信号输出端电性连接，延时电路的触发信号输出端和短信模块的触发信号输入端电性连接，延时电路的触发信号输入端和高低压检测电路的触发信号输出端连接，高低压检测电路的两路控制电源输出端和电动伸缩杆正负两极、负正两极电源输入端分别电性连接。

进一步地，所述稳压电源是交流转1直流开关电源模块。

进一步地，所述短信模块是短信报警模块。

进一步地，所述高低压检测电路包括变压器、整流桥堆、电解电容、可调电阻、可控硅、NPN三极管、继电器、电阻，其间经电路板布线连接，变压器次级绕组两端和整流桥堆电源输入两端分别连接，整流桥堆电源输出端正极和第一只电解电容正极、第一只可调电阻一端、第二只可调电阻一端连接，第一只可调电阻另一端和可控硅控制极、电阻一端连接，第二只可调电阻另一端和NPN三极管基极连接，可控硅阴极和第一只继电器正极电源输入端连接，NPN三极管集电极和第二只继电器负极电源输入端连接，第二只继电器正极及控制电源输入端连接，第二只继电器常闭触点端和电阻另一端、第二只电解电容正极连接，两只电解电容负极电源输入端和NPN三极管发射极、第二只继电器负极及负极控制电源输入端连接。

进一步地，所述延时电路包括电阻、继电器和电解电容、NPN三极管，其间经电路板布线连接，继电器正极及控制电源输入端连接，第一只电阻一端和电解电容正极、第二只电阻一端连接，第二只电阻另一端和NPN三极管基极连接，NPN三极管集电极继电器负极电源输入端连接，电解电容负极和NPN三极管发射极连接。

本发明有益效果是：本发明最佳状态是结合另一套低压断路器或空气开关等使用，这样另一套低压断路器或空气开关能对现场用电设备短路及负荷过大进行检测控制，本新型对用电设备输入电压过高或过低进行检测，起到双重保护作用。本新型中，高低压检测电路能对低压断路器本体输入至用电设备的电源电压高低进行实时监测，当电压过高或过低时，均能控制分合闸设备使低压断路器本体跳闸保护用电设备。本新型中，当电压恢复正常后延时电路及高低压检测电路等能控制分合闸设备合闸。本新型跳闸后短信模块会自动为管理人员推送短信，管理人员能第一时间了解现场供电情况，尽可能保证了用电设备正常工作，减少了用电设备因输入电压过高或过低而损坏的几率。基于上述，本新型具有好的应用前景。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明局部结构示意图；

图3是本发明电路图。

具体实施方式

图1、2中所示，一种电力监控云平台报警装置，包括低压断路器本体1、稳压电源2、蓄电池3、短信模块4，还具有高低压检测电路5、延时电路6、分合闸设备7；所述分合闸设备7是一套电动伸缩杆，低压断路器本体的操作手柄101前侧右端横向具有一只和操作手柄一体成型的轴杆102，在低压断路器本体的壳体前下右端还有一个矩形凹槽103，电动伸缩杆7垂直经螺杆螺母安装在凹槽103内，轴杆102的右侧端铰接安装有一个上连接板104，上连接板104的下端轴孔和电动伸缩杆7的柱塞杆上焊接的下连接板71上端轴孔铰接安装在一起，且上连接板104下端朝向低压断路器本体1的壳体前端倾斜一定角度(5度)；所述稳压电源2、短信模块4、高低压检测电路5、延时电路6、蓄电池3安装在电路板上，电路板安装在低压断路器本体1的壳体内右侧。低压断路器本体1是型号CDM3的断路器。

图3所示，稳压电源A是型号MD70-12V-200W的交流220V转12V直流开关电源模块成品，蓄电池G是型号12V/2Ah的锂蓄电池。短信模块A1是型号GSM DTU SIM800C的短信报警模块成品，短信报警模块成品具有两个电源输入端1及2脚，八路信号输入端口3-10脚，每路信号输入端口输入低电平信号后，短信报警模块成品会经无线移动网络发送一条短信，短信报警模块成品内可储存不同内容短信(本实施例管理人员通过短信报警模块成品自身功能预先编辑一条短信，内容是“现场停电”等，每条短信内容对应一个信号输入端口，其中一路信号输入端口被低电平触发后，短信报警模块成品可自动发送短信，最多可同时为三个电话号码发送短信。高低压检测电路包括型号220V/12V/3W的变压器T、型号GBU810的整流桥堆A2、电解电容C及C1、可调电阻RP及RP1、可控硅VS、NPN三极管Q1、继电器K及K1、电阻R2，其间经电路板布线连接，变压器T次级绕组两端和整流桥堆A2电源输入两端1及2脚分别连接，整流桥堆A2电源输出端正极3脚和第一只电解电容C正极、第一只可调电阻RP一端、第二只可调电阻RP1一端连接，第一只可调电阻RP另一端和可控硅VS控制极、电阻R2一端连接，第二只可调电阻RP1另一端和NPN三极管Q1基极连接，可控硅VS阴极和第一只继电器K正极电源输入端连接，NPN三极管Q1集电极和第二只继电器K1负极电源输入端连接，第二只继电器K1正极及控制电源输入端连接，第二只继电器K1常闭触点端和电阻R2另一端、第二只电解电容C1正极连接，两只电解电容C及C1负极电源输入端和NPN三极管Q1发射极、第一只继电器K负极及负极控制电源输入端连接。延时电路包括电阻R及R3、继电器K2和电解电容C3、NPN三极管Q，其间经电路板布线连接，继电器K2正极及控制电源输入端连接，第一只电阻R一端和电解电容C3正极、第二只电阻R3一端连接，第二只电阻R3另一端和NPN三极管Q基极连接，NPN三极管Q集电极继电器K2负极电源输入端连接，电解电容C3负极和NPN三极管Q发射极连接。分合闸设备电动伸缩杆M是型号wxtg、工作电压直流12V的微型电动推杆成品，电动推杆包括电机和筒体内部的多级减速齿轮，工作时，电机正负两极得电后，在减速齿轮等的作用下，电动推杆的柱塞杆会朝上端直线运动，行程是2cm,电机负正两极得电后，在减速齿轮等的作用下，电动推杆的柱塞杆会朝下端运动，电动推杆内部具有限位开关，柱塞杆运动到上止点和后止点时，电机均会失电、柱塞杆不再运动，只有反向输入电源柱塞杆才会再次运动。

图1、2、3所示，稳压电源A的电源输入端1及2脚以及高低压检测电路的交流电源输入端变压器T的初级绕组两端分别和220V交流电源两极(断路器本体220V电源输入端)经导线连接，稳压电源A的电源输出两端3及4脚和蓄电池G电源输入两端、短信模块A1电源输入两端1及2脚、延时电路电源输入两端继电器K2正极电源输入端及NPN三极管Q发射极、以及高低压检测电路的直流电源输入两端继电器K1正极电源输入端及NPN三极管Q1发射极分别经导线连接；所述高低压检测电路的控制信号输入端可控硅VS阳极和延时电路的信号输出端继电器K2常闭触点端经导线连接，延时电路的触发信号输出端NPN三极管Q的集电极和短信模块A1的触发信号输入端3脚经导线连接，延时电路的触发信号输入端电阻R另一端和高低压检测电路的触发信号输出端可控硅VS阴极连接，高低压检测电路的两路控制电源输出端继电器K两个常开触点端及两个常闭触点端和电动伸缩杆M正负两极、负正两极电源输入端分别经导线连接。

图1、2、3所示，220V交流电源进入变压器T初级绕组后，变压器T次级绕组会输出交流12V电源进入整流桥堆A2的电源输入两端，于是，整流桥堆A2的3及4脚输出直流电源经电解电容C滤波、正极电源进入可调电阻RP及RP1一端。220V交流电源进入稳压电源A的1及2脚后，稳压电源A在其内部作用下，其3及4脚会输出稳定的12V直流电源进入蓄电池G(蓄电池G平时经稳压电源A输出的12V直流电源浮动充电，防止过充电损坏，在断路器本体输入电源停电后，能保证后级电路得电工作，能为远端管理人员发送短信)、短信模块的延时电路电源输入两端以及高低压检测电路的直流电源输入两端，于是上述电路处于得电工作状态。高低压检测电路中，当输入至用电设备的电源电压在220V左右时，继电器K不会得电吸合，后续电动伸缩杆M不会使断路器本体分闸；当电压低于235V时，经变压器T变压、整流桥堆A2整流、可调电阻RP降压限流后电源电压低于可控硅VS的触发电压(0.8V)，于是，可控硅VS不会导通；实际情况下，当电压高于235V时，经变压器T变压、整流桥堆A2整流、可调电阻RP降压限流后电源电压高于可控硅VS的触发电压，于是，可控硅VS被触发导通(蓄电池G正极经继电器K2控制电源输入端、常闭触点端进入可控硅VS的阳极)，进而继电器K得电吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端分别闭合、其两个控制电源输入端和两个常闭触点端分别开路。高低压检测电路中，当输入至用电设备的电源电高于198V时，经变压器T变压、整流桥堆A2整流、可调电阻RP1降压限流后电源电压高于NPN三极管Q1的基极0.7V起始电压，于是，NPN三极管Q1导通集电极输出低电平进入继电器K1正极电源输入端，继电器K1得电吸合其控制电源输入端和常闭触点端开路；由于，继电器K1常闭触点端经电阻R降压限流和可控硅VS控制极连接，所以此刻可控硅VS不会被触发导通；当输入至用电设备的电源电低于198V时，经变压器T变压、整流桥堆A2整流、可调电阻RP1降压限流后电源电压低于NPN三极管Q1的基极0.7V起始电压，于是，NPN三极管Q1截止、继电器K1失电不再吸合其控制电源输入端和常闭触点端闭合，进而蓄电池G输出的电源正极经继电器K1常闭触点端、通过电阻R降压限流、电解电容C1延时0.5秒钟触发可控硅VS控制极(电解电容C1主要起到充电延时作用，大约延时0.5秒钟，防止初始状态下，继电器K1刚得电控制电源输入端常闭触点端断开前，可控硅VS被触发导通，由于延时作用，继电器K1得电吸合时间少于0.5秒，因此不会导致可控硅VS误触发)，于是，可控硅VS被触发导通，进而继电器K得电吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端分别闭合、其两个控制电源输入端和两个常闭触点端分别开路。通过上述电路作用，当断路器本体输入至用电设备的电源电压在198V-235V之间时，继电器K不会得电吸合，后续断路器本体1也就不会分闸，当断路器本体输入至用电设备的电源电压在198V以下及235V以上时，继电器K会得电吸合，为后续断路器本体1分闸做好准备。

图1、2、3所示，高低压检测电路中，当继电器K得电吸合后，由于，继电器K两个常开触点端和电动伸缩杆M正负两极电源输入端分别连接，所以此刻电动伸缩杆M会得电工作其柱塞杆经下连接板71、上连接板104带动断路器本体的操作手柄轴杆102下行，进而轴杆102带动断路器本体的操作手柄下行，断路器本体1完成分闸动作(下连接板71、上连接板104下行中，下连接板71、上连接板104之间沿铰接点转动，上连接板104上端沿和轴杆102之间的铰接点转动，保证了断路器本体1的分闸动作进行)。实际情况下，电动伸缩杆M的柱塞杆下行2cm左右后在其内部限位开关作用下会停止运动，此刻刚好断路器本体1的操作手柄从上止点运动到接近下止点，断路器本体1分闸动作完成。延时电路中，当现场电压在198V以下及235V以上、可控硅VS导通后，可控硅VS阴极输出的电源正极还会进入电阻R另一端，高电平经电阻R降压限流为电解电容C3充电，刚开始的2分钟时间内，电解电容C3没有充满电，12V电源高电平经电阻R、R3降压限流后，进入NPN三极管Q基极电压低于0.7V，NPN三极管Q截止、继电器K2不会得电吸合，那么继电器K继续得电吸合；当高电平经电阻R降压限流为电解电容C3充电，时间超过2分钟后，电解电容C3充满电，12V电源高电平经电阻R、R3降压限流后，进入NPN三极管Q基极电压高于0.7V，NPN三极管Q导通集电极输出低电平进入继电器K2负极电源输入端，进而继电器K2会得电吸合其控制电源输入端和常闭触点端开路；由于，可控硅VS阳极经继电器K2常闭触点端和12V电源正极相通，所以此刻可控硅VS阳极会失去电压，进而，继电器K失电不再吸合(此刻12V电源不再经电阻R为电解电容C3充电)，2秒钟后，电解电容C3上充的电压不足以维持NPN三极管Q导通时，继电器K2再次失电控制电源输入端和常闭触点端再次闭合，进而可控硅VS阳极再次得电，为下次电压或高或低、控制断路器本体分闸做好准备。可控硅VS阳极再次得电后，如果此刻断路器本体输入电源恢复正常，可控硅VS不再被触发，继电器K就会处于失电状态，其两个控制电源输入端和两个常闭触点端分别闭合。由于，继电器K两个常闭触点端和电动伸缩杆M负正两极电源输入端分别连接，所以此刻电动伸缩杆M会得电工作其柱塞杆经下连接板71、上连接板104带动断路器本体的操作手柄轴杆102上行，进而轴杆102带动断路器本体的操作手柄上行，断路器本体1完成合闸动作(下连接板71、上连接板104上行中，下连接板71、上连接板104之间沿铰接点转动，上连接板104上端沿和轴杆102之间的铰接点转动，保证了断路器本体1的合闸动作进行)。实际情况下，电动伸缩杆M的柱塞杆上行2cm左右后，在其内部限位开关作用下会停止运动，此刻刚好断路器本体1的操作手柄从下止点运动到接近上止点，断路器本体1合闸动作完成。通过上述电路及机构共同作用，本新型在现场电压暂时过高或过低断路器本体分闸后，间隔一定时间会自动控制断路器本体合闸，保证了用电设备尽可能短的时间内得电工作。实际情况下，继电器K2得电，继电器K失电的前2秒时间内，电动伸缩杆M已经在带动断路器本体合闸(电动伸缩杆完成合闸需要5秒钟左右时间)，因此合闸速度将会更快。实际情况下，断路器本体合闸，如果现场电压还是过高或过低，那么继电器K又会得电，进而断路器本体再次分闸(断路器本体上行合闸和下行分闸均具有一定余量，也就是说接近下止点或上止点一定距离前已经完成了分合闸功能)，直到输入电源电压处于正常为止。

图3所示，每次现场电压或高或低，NPN三极管Q导通、继电器K2得电的同时，NPN三极管Q集电极输出的低电平还会进入短信模块A1的3脚，于是，短信模块A1在其内部电路作用下，会将内部储存的短信经无线移动网络发送出去，管理人员的手机接收到短信后就能直观第一时间了解到现场发生电压不稳了，后续多次接收到短信后(每分闸一次、可控硅VS导通的同时，短信模块A1的3脚会被输入低电平，因此会多次发送短信)，代表现场电源电压异常加剧(比如附近电力变压器故障等)，就可直接到现场查明原因对故障点进行排除。

图1、2、3所示，本新型最佳状态是结合另一套低压断路器或空气开关等使用，这样另一套低压断路器或空气开关能对现场用电设备短路及负荷过大进行检测控制，本新型对用电设备输入电压过高或过低进行检测，起到双重保护作用。本新型中，高低压检测电路能对低压断路器本体输入至用电设备的电源电压高低进行实时监测，当电压过高或过低时，均能控制分合闸设备使低压断路器本体跳闸保护用电设备。本新型中，当电压恢复正常后延时电路及高低压检测电路等能控制合闸设备合闸。本新型跳闸后短信模块会自动为管理人员推送短信，管理人员能第一时间了解现场供电情况，尽可能保证了用电设备正常工作，减少了用电设备因输入电压过高或过低而损坏的几率。本新型初次生产时需要确定可调电阻RP、RP1的阻值，变压器T初级绕组接入可调节输出电压的电压调节器电源输出端，先调节电压调节器输出电源电压235V，然后慢慢调节可调电阻RP的阻值，刚好调节到继电器K得电时，可调电阻的电阻值就调节到需要，后续实际应用中，电源电压刚好高于235V时，断路器本体就会分闸。然后调节电压调节器输出电源电压198V，接着慢慢调节可调电阻RP1的阻值，刚好调节到继电器K得电时，可调电阻的电阻值就调节到需要，后续实际应用中，电源电压刚好低于198V时，断路器本体就会分闸。调节好后断开电源，并将可调电阻RP、RP1从电路拆下用电阻表测量阻值，后续生产就可用相同阻值固定电阻代替(或直接将可调电阻RP、RP1阻值调节到位)，不需要再确定可调电阻RP、RP1的电阻值。电阻R2、R、R3阻值分别是1K、1.1M、470K；NPN三极管Q、Q1型号是9013；继电器K、K1、K2是DC12V继电器；电解电容C、C1、C3型号分别是470μF/25V、20μF/25V、100μF/25V；可控硅VS型号是MCR100-1；可调电阻RP、RP1规格是10M。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种电力监控云平台报警装置，包括低压断路器本体、稳压电源、蓄电池、短信模块，其特征在于还具有高低压检测电路、延时电路、分合闸设备；所述分合闸设备是电动伸缩杆，低压断路器本体操作手柄有轴杆，电动伸缩杆安装在低压断路器本体前，操作手柄的轴杆和电动伸缩杆的柱塞杆铰接安装在一起；所述稳压电源、短信模块、高低压检测电路、延时电路、蓄电池安装在低压断路器本体内；所述稳压电源的电源输入端以及高低压检测电路的交流电源输入端分别和交流电源两极电性连接，稳压电源的电源输出两端和蓄电池、短信模块、延时电路的电源输入两端，以及高低压检测电路的直流电源输入两端分别电性连接；所述高低压检测电路的控制信号输入端和延时电路的信号输出端电性连接，延时电路的触发信号输出端和短信模块的触发信号输入端电性连接，延时电路的触发信号输入端和高低压检测电路的触发信号输出端连接，高低压检测电路的两路控制电源输出端和电动伸缩杆正负两极、负正两极电源输入端分别电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种电力监控云平台报警装置，其特征在于，稳压电源是交流转直流开关电源模块。

3.根据权利要求1所述的一种电力监控云平台报警装置，其特征在于，短信模块是短信报警模块。

4.根据权利要求1所述的一种电力监控云平台报警装置，其特征在于，高低压检测电路包括变压器、整流桥堆、电解电容、可调电阻、可控硅、NPN三极管、继电器、电阻，其间经电路板布线连接，变压器次级绕组两端和整流桥堆电源输入两端分别连接，整流桥堆电源输出端正极和第一只电解电容正极、第一只可调电阻一端、第二只可调电阻一端连接，第一只可调电阻另一端和可控硅控制极、电阻一端连接，第二只可调电阻另一端和NPN三极管基极连接，可控硅阴极和第一只继电器正极电源输入端连接，NPN三极管集电极和第二只继电器负极电源输入端连接，第二只继电器正极及控制电源输入端连接，第二只继电器常闭触点端和电阻另一端、第二只电解电容正极连接，两只电解电容负极电源输入端和NPN三极管发射极、第二只继电器负极及负极控制电源输入端连接。

5.根据权利要求1所述的一种电力监控云平台报警装置，其特征在于，延时电路包括电阻、继电器和电解电容、NPN三极管，其间经电路板布线连接，继电器正极及控制电源输入端连接，第一只电阻一端和电解电容正极、第二只电阻一端连接，第二只电阻另一端和NPN三极管基极连接，NPN三极管集电极继电器负极电源输入端连接，电解电容负极和NPN三极管发射极连接。