專利名稱：消防型交流低壓配電柜的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種低壓配電柜，尤其是可防火災的交流低壓配電柜。
交流低壓配電柜具有動力照明及配電設備的電能轉(zhuǎn)換、分配與控制功能，廣泛用于發(fā)電廠、變電站、企業(yè)等電力用戶。目前的交流低壓配電柜都是由柜體及電能轉(zhuǎn)換、分配與控制機構(gòu)組成的標準低壓配電柜，其控制機構(gòu)中包括過流和欠壓脫扣器。由于柜內(nèi)不裝備火災報警、自動滅火的設施，因而配電柜內(nèi)發(fā)生的火災都是依靠人工檢查發(fā)現(xiàn)的，然而待人工發(fā)現(xiàn)柜內(nèi)發(fā)生火災時，往往已為時過晚而無法挽救，因此配電柜內(nèi)的電氣火災給工業(yè)生產(chǎn)造成的損失是非常巨大的。
鑒于上述，本實用新型的目的是提供一種消防型交流低壓配電柜，該配電柜具有火災檢測、火災報警的功能，發(fā)生火災時能自動切斷配電柜主電路、自動滅火，并能記錄火災發(fā)生的時刻。
為達上述目的，本實用新型采用以下的技術方案一種消防型交流低壓配電柜，包括由柜體及電能轉(zhuǎn)換、分配與控制機構(gòu)組成的標準低壓配電柜，其控制機構(gòu)中包括過流和欠壓脫扣器，其特征在于所述柜體內(nèi)還裝有火災探測器、火災綜合控制器、聲光報警裝置、火災計時器、由電磁閥控制的滅火器和柜體通風擋板，其中所述火災探測器的輸出接火災綜合控制器的輸入；所述火災綜合控制器的輸出分別接聲光報警裝置、火災計時器、欠壓脫扣器的線圈、滅火器電磁閥、柜體通風擋板電磁閥。
在上述技術方案的實施措施中所述火災綜合控制器由比較器電路、邏輯電路、計時觸發(fā)器、第二和第三繼電器構(gòu)成，其中所述火災探測器的輸出接比較器電路的輸入；比較器電路的輸出接邏輯電路的輸入；邏輯電路的輸出分別接所述聲光報警裝置、計時觸發(fā)器和第二繼電器的線圈；計時觸發(fā)器的輸出接火災計時器的控制端；第二繼電器的兩個常開接點分別控制滅火器電磁閥和第三繼電器；第三繼電器的一個常閉接點控制欠壓脫扣器線圈，一個常開接點控制柜體通風擋板電磁閥。
所述火災綜合控制器也可由比較器電路和微處理器構(gòu)成，該比較器電路由四電阻串聯(lián)分壓支路和三個比較器構(gòu)成，所述聲光報警裝置包括報警燈、故障燈和蜂鳴器，其中所述火災探測器的輸出經(jīng)電流-電壓變換后分別加到第一、第二比較器的同相輸入端和第三比較器的反相輸入端，分壓支路的三個分壓點分別與三個比較器的另一輸入端連接，三個比較器的輸出分別加到微處理器的各輸入端；微處理器的輸出口分別經(jīng)驅(qū)動器接報警燈、故障燈、蜂鳴器、火災計時器、欠壓脫扣器線圈、柜體通風擋板電磁閥、滅火器電磁閥。
所述滅火器包括主滅火器、備用滅火器及由時間繼電器、主滅火器電磁閥、備用滅火器電磁閥、壓力繼電器構(gòu)成的控制電路，其中時間繼電器的常開接點和壓力繼電器的常開接點串在時間繼電器和備用滅火器電磁閥的供電回路中，壓力繼電器的壓力開關與其常開接點并聯(lián)。
當配電柜中發(fā)生電氣火災時，火災探測器便有信號輸出到火災綜合控制器，在火災綜合控制器的控制作用下，聲光報警裝置動作、火災計時器記錄火災時刻、欠壓脫扣器的線圈切斷配電柜主開關、柜體通風擋板關閉百葉窗、滅火器打開。
由上述可知，由于本實用新型在標準配電柜中設置了火災探測器、火災綜合控制器、聲光報警裝置、火災計時器和滅火器，從而使配電柜具有在發(fā)生火災時能自動切斷主電路、自動滅火、記錄火災發(fā)生時刻的消防功能。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作詳細說明。


圖1為本實用新型的構(gòu)成簡圖；圖2為本實用新型中火災綜合控制器的框圖；圖3為火災綜合控制器的電路圖。
請參閱
圖1。本實用新型包括由柜體及電能轉(zhuǎn)換、分配與控制機構(gòu)組成的標準低壓配電柜，其控制機構(gòu)中包括過流脫扣器7和欠壓脫扣器9，柜體內(nèi)還裝有火災探測器、火災綜合控制器14、聲光報警裝置、火災計時器18、由電磁閥控制的滅火器和柜體通風擋板(圖中未示)。火災探測器包括感煙探測器12和感溫探測器13，兩探測器并聯(lián)，聲光報警裝置包括蜂鳴器17、報警燈和故障燈16，滅火器包括主滅火器22和備用滅火器23。其中火災探測器12和13的輸出接火災綜合控制器14的輸入；火災綜合控制器14的輸出分別接聲光報警裝置16和17、火災計時器18、欠壓脫扣器9的線圈、滅火器22和23的電磁閥、柜體通風擋板電磁閥。
圖中1觸頭 2鎖鍵 3搭鉤 4軸 5杠桿 6彈簧 8銜鐵 10銜鐵 11彈簧15直流電源 19手動操縱機構(gòu) 20滅火器噴嘴 21壓力繼電器。
請參閱圖2?；馂木C合控制器由比較器電路31、邏輯電路32、計時觸發(fā)器33、第二繼電器34和第三繼電器36構(gòu)成，其中火災探測器12和13的輸出接比較器電路31的輸入；比較器電路31的輸出接邏輯電路32的輸入；邏輯電路32的輸出分別接聲光報警裝置16和17、計時觸發(fā)器33和第二繼電器34的線圈；計時觸發(fā)器33的輸出接火災計時器18的控制端；第二繼電器34的兩個常開接點分別控制滅火器電磁閥35和第三繼電器36；第三繼電器36的一個常閉接點控制欠壓脫扣器線圈37，一個常開接點控制柜體通風擋板電磁閥38。
請參閱圖3。比較器電路由R3、R5～R7四電阻串聯(lián)分壓支路、三個LM339比較器D1A～C、4043觸發(fā)器D2中的三個RS觸發(fā)器構(gòu)成，邏輯電路由兩個與門D4A(第一與門)和D4B(第二與門)、兩個或門D5A(第一或門)和D5B(第二或門)、五個非門D3A～C(第一至第三非門)和D6A(第四非門)及D6C(第五非門)構(gòu)成，火災計時器由晶體管V1及接在該晶體管輸出回路中的計時電路P1構(gòu)成。
火災探測器B1的輸出經(jīng)電流-電壓變換后分別加到第一、第二比較器的同相輸入端和第三比較器的反相輸入端，分壓支路的三個分壓點分別與三個比較器的另一輸入端連接，三個比較器的輸出分別送三個RS觸發(fā)器的S置位端。
第二RS觸發(fā)器的輸出Q1接第一非門D3A并和第三RS觸發(fā)器的輸出Q3一起送入第或門D5A，第一RS觸發(fā)器的輸出Q0和第一非門的輸出接第一與門D4A，第一與門D4A的輸出分別接第二、四、五非門及第二或門的輸入，第一或門D5A和第二非門D3B的輸出經(jīng)第二與門D4B接第三非門D3C的輸入，第二非門D3B的輸出接報警燈H1，第三非門D3C的輸出接故障燈H2，第四非門D6C的輸出接蜂鳴器B2，第五非門D6A的輸出接第二繼電器K2的線圈，第二或門D5B的輸出接計時觸發(fā)器D8 b的時鐘輸入端，計時觸發(fā)器的Q輸出端接火災計時器中晶體管V1的基極。
第二繼電器k2的兩個常開接點分別控制滅火器電磁閥和第三繼電器K3，第三繼電器K3的一個常閉接點通過固態(tài)繼電器K6控制欠壓脫扣器線圈Y1，一個常開接點控制柜體通風擋板電磁閥Y2。
滅火器包括主滅火器、備用滅火器及由第一時間繼電器K7、第二時間繼電器K8主滅火器電磁閥K9、備用滅火器電磁閥K10、壓力繼電器K11構(gòu)成的控制電路其中第 時間繼電器K7的常閉接點與第二繼電器k2的一個常開接點串聯(lián)，第二時間繼電器K8的常開接點和壓力繼電器K11的常開接點串在備用滅火器電磁閥K10和壓力繼電器K11的供電回路中，壓力繼電器的壓力開關K0與其常開接點并聯(lián)。
當配電柜中發(fā)生電氣火災時，會產(chǎn)生煙和熱量這兩種主要物理量信號，它們分別由火災探測器B1中的感煙探測器12和感溫探測器13接收并轉(zhuǎn)換成電流信號輸出，該電流信號經(jīng)R1、R2變換成電壓信號后加到三個比較器D1A～C的輸入端，比較器將其與四電阻串聯(lián)分壓支路上各分壓點的電位比較，比較的結(jié)果是D1A和D1C輸出低電平、D1B為高電平，經(jīng)RS觸發(fā)器鎖存后，Q1和Q3為低且Q0為高。此結(jié)果送入邏輯電路后第一與門D4A輸出的高電平經(jīng)第二或門D5B輸出上升脈沖，將計時觸發(fā)器D8b置1，使晶體管V1截止，計時電路P1因此而斷電，其計時器停止計時，計時值顯示了火災發(fā)生的時刻；第二非門D3B輸出低電平，接通報警燈具，第四非門D6C輸出低電平，接通蜂鳴器B2；第五非門D6A輸出低電平，接通第二繼電器K2的線圈。而第二繼電器k2得電后，又導致下列一系列操作1.第二繼電器k2的一個常開接點接通第三繼電器K3的線圈，第三繼電器K3得電后，其一個常閉接點斷開，使固態(tài)繼電器K6失電，于是欠壓脫扣器線圈Y1失電，參見
圖1，欠壓脫扣器9的銜鐵10在復位的行程中將杠桿5頂起，鎖鍵2與搭鉤3脫離，主開關在彈簧6的作用下斷開，即自動切斷配電柜主開關；2.正常運行時柜體的通風百葉窗要保證良好的通風，但在火災時為達到很滿意的在定壓下滅火的效果，需要用擋板將百葉窗封閉，第三繼電器K3得電后，其一個常開接點接通柜體通風擋板電磁閥Y2，擋板電磁閥帶動擋板移動而關閉百葉窗，即封閉柜體；3.第二繼電器k2的另一個常開接點接通主滅火器電磁閥K9，主滅火器22中的滅火劑經(jīng)噴嘴20噴出，即自動滅火。4.滅火器不工作時，因柜體內(nèi)沒有壓力，故壓力繼電器K11的壓力開關K0是閉合的，主滅火器22正常工作時，其噴出的滅火劑在封閉的柜體內(nèi)產(chǎn)生一定的壓力，該壓力可使壓力繼電器K11的壓力開關K0打開。若遇主滅火器22發(fā)生故障而不噴出滅火劑時，約5秒后第二時間繼電器K8的常開接點便延時閉合，于是壓力繼電器K11得電并自保，從而接通備用滅火器電磁閥K10，使其噴射滅火劑。一瓶滅火劑噴完后，第一時間繼電器K7的常閉接點延時打開，切斷主滅火器電磁閥K9和備用滅火器電磁閥K10的供電回路，以防止因主滅火器22噴空后壓力繼電器K11的壓力開關K0重新閉合而引發(fā)備用滅火器23動作。
當然，本實用新型也可只裝備一個滅火器，但可靠性要差一些。
上述比較器電路中采用了四電阻串聯(lián)分壓支路、三個比較器和三個RS觸發(fā)器，其目的一是為了將火災信號轉(zhuǎn)換成邏輯電路所需的輸入信號，二可檢測火災探測器B1是否發(fā)生故障。當火災探測器B1短路時，24伏電源經(jīng)R1和R2分壓后加到比較器，其后三個觸發(fā)器的狀態(tài)是Q0和Q1為高且Q3為低，此結(jié)果送入邏輯電路后第一與門D4A輸出的低電平不會引起報警燈、蜂鳴器、火災計時器、第二繼電器動作，第一或門D5A和第二非門D3B均輸出高電平，兩者經(jīng)第二與門D4B后，從第三非門D3C輸出低電平，將故障燈H2接通。若火災探測器B1開路，則三個觸發(fā)器的狀態(tài)是Q0和Q1為低且Q3為高，此結(jié)果經(jīng)邏輯電路后也不會報警且仍使故障燈H2點亮。
圖3中左下所示的直流電源電路由穩(wěn)壓器D11、四個比較器D10A～D、晶體管V4、蜂鳴器B3構(gòu)成，它可根據(jù)輸入電壓與穩(wěn)壓器D11的穩(wěn)壓值兩者的比較情況，對輸入電壓出現(xiàn)過高或過低的現(xiàn)象進行報警。輸入電壓過高時，比較器D10A輸出低電平，它一方面點亮過壓指示燈H7，另一方面使比較器D10C輸出低電平而驅(qū)動蜂鳴器B3。輸入電壓過低時，比較器D10B則輸出低電平，它一方面點亮欠壓指示燈H6，另一方面使比較器D10D輸出低電平而驅(qū)動蜂鳴器B3。
上述火災綜合控制器也可用比較器電路和微處理器構(gòu)成，該比較器電路用同上的分壓支路和三個比較器構(gòu)成，三個比較器的輸出分別加到微處理器的各輸入端、微處理器的輸出口分別經(jīng)驅(qū)動器接報警燈、故障燈、蜂鳴器、火災計時器，欠壓脫扣器線圈、柜體通風擋板電磁閥、滅火器電磁閥。鑒于目前微處理器應用技術已比較成熟，故此處不再贅述，其電路也不必再附。
此外，本實用新型還設計了下述輔助功能電路1.由自檢按鈕S1和第一繼電器K1構(gòu)成的自檢電路，按鈕開關S1的一端接電源，另一端接第一繼電器K1及比較器電路的輸入，第一繼電器K1的常閉接點串在第二繼電器K2的電源回路中。按下自檢按鈕S1后，12伏電源經(jīng)R4和V13給比較器輸入信號(代替火災探測器的信號)，使得聲光報警裝置和火災計時器作報警動作，而同時第一繼電器K1得電，其常閉接點又切斷了第二繼電器K2的電源回路，如此便可以防止滅火器、欠壓脫扣器、柜體通風擋板動作。
2.由啟動按鈕S2、啟動觸發(fā)器D7A構(gòu)成的緊急啟動電路，啟動按鈕S2串接在電源與啟動觸發(fā)器的控制端之間，啟動觸發(fā)器的輸出經(jīng)與門D4C和非門D6B接第二繼電器k2的線圈并經(jīng)第二或門D5B送計時觸發(fā)器D8B。必要時可按下啟動按鈕S2，此時啟動觸發(fā)器D7A被置成高電平，從而啟動第二繼電器k2和火災計時器，同時經(jīng)D6F點亮緊急啟動指示燈H4。
3.由截止按鈕S3、截止觸發(fā)器D7B構(gòu)成的緊急截止電路，截止按鈕S3串接在電源與截止觸發(fā)器的控制端之間，截止觸發(fā)器的輸出接第二繼電器的線圈。按下截止按鈕S3后，截止觸發(fā)器D7B被置成高電平，其Q端的低電平將第二繼電器k2斷電，同時其Q端的高電平經(jīng)D3D點亮緊急截止指示燈H5。
4.由復位按鈕S4、兩個單穩(wěn)觸發(fā)器D9A和D9B、兩個電源繼電器K4和K5構(gòu)成的復位電路，復位按鈕S4串接在地與單穩(wěn)觸發(fā)器的輸入端之間，兩個單穩(wěn)觸發(fā)器的輸出驅(qū)動兩個電源繼電器，其中一個單穩(wěn)觸發(fā)器D9B的輸出還分別接各觸發(fā)器的復位端，兩個電源繼電器的常閉接點分別串接在電磁閥的12伏電源回路中及繼電器的24伏電源回路中。按下復位按鈕S4后，兩個單穩(wěn)觸發(fā)器D9A和D9B的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)成高電平，于是兩個電源繼電器K4和K5得電，分別切除繼電器和電磁閥的電源，同時單穩(wěn)觸發(fā)器D9B的高電平輸出還作為復位電平加到RS觸發(fā)器D2、啟動觸發(fā)器D7A、截止觸發(fā)器D7B和計時觸發(fā)器D8b的R復位端。
權(quán)利要求1.一種消防型交流低壓配電柜，包括由柜體及電能轉(zhuǎn)換、分配與控制機構(gòu)組成的標準低壓配電柜，其控制機構(gòu)中包括過流和欠壓脫扣器，其特征在于所述柜體內(nèi)還裝有火災探測器、火災綜合控制器、聲光報警裝置、火災計時器、由電磁閥控制的滅火器和柜體通風擋板，其中所述火災探測器的輸出接火災綜合控制器的輸入；所述火災綜合控制器的輸出分別接聲光報警裝置、火災計時器、欠壓脫扣器的線圈、滅火器電磁閥、柜體通風擋板電磁閥。
2.如權(quán)利要求1所述的消防型交流低壓配電柜，其特征在于所述火災綜合控制器由比較器電路、邏輯電路、計時觸發(fā)器、第二和第三繼電器構(gòu)成，其中所述火災探測器的輸出接比較器電路的輸入；比較器電路的輸出接邏輯電路的輸入；邏輯電路的輸出分別接所述聲光報警裝置、計時觸發(fā)器和第二繼電器的線圈；計時觸發(fā)器的輸出接火災計時器的控制端；第二繼電器的兩個常開接點分別控制滅火器電磁閥和第三繼電器；第三繼電器的一個常閉接點控制欠壓脫扣器線圈，一個常開接點控制柜體通風擋板電磁閥。
3.如權(quán)利要求2所述的消防型交流低壓配電柜，其特征在于所述比較器電路由四電阻串聯(lián)分壓支路、二個比較器、三個RS觸發(fā)器構(gòu)成，所述邏輯電路由兩個與門、兩個或門、五個非門構(gòu)成，所述聲光報警裝置包括報警燈、故障燈和蜂鳴器，其中所述火災探測器的輸出經(jīng)電流-電壓變換后分別加到第一、第二比較器的同相輸入端和第三比較器的反相輸入端，分壓支路的三個分壓點分別與三個比較器的另一輸入端連接，三個比較器的輸出分別送三個RS觸發(fā)器的置位端；第二RS觸發(fā)器的輸出接第一非門并和第三RS觸發(fā)器的輸出一起送入第一或門，第一RS觸發(fā)器的輸出和第一非門的輸出接第一與門，第一與門的輸出分別接第二、四、五非門及第二或門的輸入，第一或門和第二非門的輸出經(jīng)第二與門接第三非門的輸入，第二～五非門的輸出分別接報警燈、故障燈、蜂鳴器及第二繼電器的線圈，第二或門的輸出接計時觸發(fā)器的輸入。
4.如權(quán)利要求1所述的消防型交流低壓配電柜，其特征在于所述火災綜合控制器由比較器電路和微處理器構(gòu)成，該比較器電路由四電阻串聯(lián)分壓支路和三個比較器構(gòu)成，所述聲光報警裝置包括報警燈、故障燈和蜂鳴器，其中所述火災探測器的輸出經(jīng)電流一電壓變換后分別加到第一、第二比較器的同相輸入端和第三比較器的反相輸入端，分壓支路的三個分壓點分別與三個比較器的另一輸入端連接，三個比較器的輸出分別加到微處理器的各輸入端；微處理器的輸出口分別經(jīng)驅(qū)動器接報警燈、故障燈、蜂鳴器、火災計時器、欠壓脫扣器線圈、柜體通風擋板電磁閥、滅火器電磁閥。
5.如權(quán)利要求1所述的消防型交流低壓配電柜，其特征在于所述火災探測器包括感煙探測器和感溫探測器，兩探測器并聯(lián)。
6.如權(quán)利要求1所述的消防型交流低壓配電柜，其特征在于所述滅火器包括主滅火器、備用滅火器及由時間繼電器、主滅火器電磁閥、備用滅火器電磁閥、壓力繼電器構(gòu)成的控制電路，其中時間繼電器的常開接點和壓力繼電器的常開接點串在時間繼電器和備用滅火器電磁閥的供電回路中，壓力繼電器的壓力開關與其常開接點并聯(lián)。
7.如權(quán)利要求2所述的消防型交流低壓配電柜，其特征在于所述火災綜合控制器中接有由自檢按鈕和第一繼電器構(gòu)成的自檢電路，自檢按鈕的一端接電源，另一端接第一繼電器及比較器電路的輸入，第一繼電器的常閉接點串在第二繼電器的電源回路中。
8.如權(quán)利要求2所述的消防型交流低壓配電柜，其特征在于所述火災綜合控制器中接有由啟動按鈕、啟動觸發(fā)器構(gòu)成的緊急啟動電路，啟動按鈕串接在電源與啟動觸發(fā)器的控制端之間，啟動觸發(fā)器的輸出接第二繼電器的線圈并經(jīng)第二或門送計時觸發(fā)器。
9.如權(quán)利要求2所述的消防型交流低壓配電柜，其特征在于所述火災綜合控制器中接有由截止按鈕、截止觸發(fā)器構(gòu)成的緊急截止電路，截止按鈕串接在電源與截止觸發(fā)器的控制端之間，截止觸發(fā)器的輸出接第二繼電器的線圈。
10.如權(quán)利要求2所述的消防型交流低壓配電柜，其特征在于所述火災綜合控制器中接有由復位按鈕、兩個單穩(wěn)觸發(fā)器、兩個電源繼電器構(gòu)成的復位電路，復位按鈕串接在地與單穩(wěn)觸發(fā)器的輸入端之間，兩個單穩(wěn)觸發(fā)器的輸出驅(qū)動兩個電源繼電器，其中一個單穩(wěn)觸發(fā)器的輸出還分別接各觸發(fā)器的復位端，兩個電源繼電器的常閉接點分別串接在電磁閥及繼電器的電源回路中。
專利摘要消防型交流低壓配電柜,包括由柜體及電能轉(zhuǎn)換、分配與控制機構(gòu)組成的標準低壓配電柜,柜體內(nèi)裝有火災探測器、火災綜合控制器、聲光報警裝置、火災計時器、由電磁閥控制的滅火器和柜體通風擋板?；馂奶綔y器的輸出接火災綜合控制器的輸入;火災綜合控制器的輸出分別接聲光報警裝置、火災計時器、欠壓脫扣器的線圈、滅火器電磁閥、柜體通風擋板電磁閥。該配電柜具有火災檢測、火災報警的功能,發(fā)生火災時能自動切斷配電柜主電路、自動滅火、并能記錄火災發(fā)生的時刻。
文檔編號A62C3/00GK2308179SQ9722788
公開日1999年2月17日 申請日期1997年9月30日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月30日
發(fā)明者楊文海 申請人:楊文海