具有防漏电安全开门功能的电力开关柜的制作方法

1.本发明涉及在电力开关柜加装安全措施以防漏电对人员伤害的技术，属于电力系统领域。


背景技术：

2.在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中，电力开关柜是极其重要的一环，通过它开合、控制和保护用电设备，开关柜内的部件主要有断路器、隔离开关、负荷开关、操作机构、互感器以及各种保护装置等组成。开关柜广泛应用于发电厂、变电站等场合。
3.电力开关柜会因地线没有接好、设备或电缆老化等原因出现漏电情况，当存在漏电情况时，工作人员开柜门会受到人身安全的威胁。


技术实现要素：

4.针对电力开关柜漏电时会对工作人员安全造成威胁的问题，本发明提供一种具有防漏电安全开门功能的电力开关柜。
5.本发明所述具有防漏电安全开门功能的电力开关柜，包括柜体1、柜门2、开锁按钮3、电磁锁5和安全环节控制单元，柜体1的前开口设置有柜门2，柜门2与柜体1之间通过电磁锁5锁紧固定；开锁按钮3采用启动按钮sb1实现，电磁锁5采用中间继电器ka2实现；
6.安全环节控制单元设置在柜体1内部；安全环节控制单元包括漏电检测单元、ne555时基集成电路、变压器t、单相整流电路vd、电阻r1～r5、二极管d1、电容c1和中间继电器ka1；
7.变压器t的原边串联在火线l2和零线n之间；变压器t的副边两端连接单相整流电路vd的两个交流输入端；单相整流电路vd的电源正极输出端同时连接电阻r1的一端、ne555时基集成电路的4脚和8脚；
8.ne555时基集成电路的6脚同时连接电阻r2的一端和电阻r1的另一端；
9.ne555时基集成电路的2脚同时连接电阻r2的另一端和启动按钮sb1的一端，启动按钮sb1的另一端连接电阻r3的一端；
10.ne555时基集成电路的5脚通过电容c1接地；
11.ne555时基集成电路的3脚同时连接二极管d1阴极和中间继电器ka1线圈的一端；
12.中间继电器ka1线圈的另一端、ne555时基集成电路的1脚和电阻r3的另一端同时连接单相整流电路vd的电源负极输出端；
13.火线l3同时连接漏电检测单元的一个供电端子、中间继电器ka2线圈的一端和中间继电器ka2常开触点的一端；
14.漏电检测单元的另一个供电端子通过中间继电器ka1常开触点连接零线n；
15.漏电检测单元的输出端同时连接中间继电器ka2线圈的另一端和电阻r5的一端；
16.中间继电器ka2常开触点的另一端连接电阻r4的一端；
17.电阻r4和电阻r5的另一端同时连接零线n。
18.优选地，还包括柜门拉手4，柜门拉手4用于打开柜门。
19.优选地，漏电检测单元包括电流检测单元和处理器，电流检测单元用于检测柜体1内各检测点的电流信号，并发送给处理器，处理器判断是否存在漏电情况，并输出检测结果。
20.本发明的有益效果：本发明提供一种电力开关柜，在柜门上设置有开锁按钮，按下开锁按钮不会直接打开电磁锁，而是先令漏电检测单元先执行漏电检测，若无柜体中无漏电情况才会打开电磁锁，以保证工作人员在无漏电安全状况下执行打开柜门动作，确保人身安全。
附图说明
21.图1是本发明所述具有防漏电安全开门功能的电力开关柜的结构示意图；
22.图2是本发明所述具有防漏电安全开门功能的电力开关柜的电路原理图。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
24.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
25.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
26.具体实施方式一：下面结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述具有防漏电安全开门功能的电力开关柜，包括柜体1、柜门2、开锁按钮3、电磁锁5和安全环节控制单元，柜体1的前开口设置有柜门2，柜门2与柜体1之间通过电磁锁5锁紧固定；开锁按钮3采用启动按钮sb1实现，电磁锁5采用中间继电器ka2实现；
27.安全环节控制单元设置在柜体1内部；安全环节控制单元包括漏电检测单元、ne555时基集成电路、变压器t、单相整流电路vd、电阻r1～r5、二极管d1、电容c1和中间继电器ka1；
28.变压器t的原边串联在火线l2和零线n之间；变压器t的副边两端连接单相整流电路vd的两个交流输入端；单相整流电路vd的电源正极输出端同时连接电阻r1的一端、ne555时基集成电路的4脚和8脚；
29.ne555时基集成电路的6脚同时连接电阻r2的一端和电阻r1的另一端；
30.ne555时基集成电路的2脚同时连接电阻r2的另一端和启动按钮sb1的一端，启动按钮sb1的另一端连接电阻r3的一端；
31.ne555时基集成电路的5脚通过电容c1接地；
32.ne555时基集成电路的3脚同时连接二极管d1阴极和中间继电器ka1线圈的一端；
33.中间继电器ka1线圈的另一端、ne555时基集成电路的1脚和电阻r3的另一端同时连接单相整流电路vd的电源负极输出端；
34.火线l3同时连接漏电检测单元的一个供电端子、中间继电器ka2线圈的一端和中
间继电器ka2常开触点的一端；
35.漏电检测单元的另一个供电端子通过中间继电器ka1常开触点连接零线n；
36.漏电检测单元的输出端同时连接中间继电器ka2线圈的另一端和电阻r5的一端；
37.中间继电器ka2常开触点的另一端连接电阻r4的一端；
38.电阻r4和电阻r5的另一端同时连接零线n。
39.进一步，还包括柜门拉手4，柜门拉手4用于打开柜门。
40.进一步，漏电检测单元包括电流检测单元和处理器，电流检测单元用于检测柜体1内各检测点的电流信号，并发送给处理器，处理器判断是否存在漏电情况，并输出检测结果。
41.工作原理：
42.柜门2与柜体1通过电磁锁5进行锁紧固定，本实施方式中电磁锁的打开不需要电子门禁卡或密码，本实施方式旨在保证电力开关柜无漏电情况才开门，进而确保人身安全，因此，在柜门2外部设置开锁按钮3，所述开锁按钮3与图2的启动按钮sb1是对应的。
43.火线l2和零线n构成的220v电源经变压器t降压后，再经单相整流电路vd整流后输出+12v直流电源为ne555时基集成电路提供工作电源。
44.工作人员来到电力开关柜，在没有按下sb1时，ne555不动作，其3脚输出为0，ka1线圈不得电，ka1的常开触点保持断开状态，漏电检测单元不工作，即a点电压为低电平，ka2线圈得电工作。此时电力开关柜正常应为锁紧状态，中间继电器ka2常开触点ka2-1为闭合，锁闭合。
45.当工作人员想打开电力开关柜时，需要按下开锁按钮3(启动按钮sb1)，ne555的2脚电压迅速下降至其工作电压的1/3以下，触发ne555的3脚输出高电平，则ka1线圈得电，ka1常开触点得电闭合，漏电检测单元得电开始检测工作，并将输出结果输出，结果为不漏电时输出高电平1，结果为漏电时输出低电平0。若漏电输出0，即a点为低电平，意味着ka2仍维持前一状态不变，ka2线圈仍得电，其锁定的触点不会断开，锁不打开。若检测结果证明柜体内不存在漏电情况则输出高电平1，即a点为高电平，那么ka2线圈两端均为高电平，没有压差的情况下，ka2线圈相当于断路，即失电，则ka2常开触点恢复断开状态，锁开。可见，只有系统检测到无漏电风险时才令电磁锁打开，以确保工作人员的人身安全。
46.虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其它所述实施例中。

技术特征：
1.具有防漏电安全开门功能的电力开关柜，其特征在于，包括柜体(1)、柜门(2)、开锁按钮(3)、电磁锁(5)和安全环节控制单元，柜体(1)的前开口设置有柜门(2)，柜门(2)与柜体(1)之间通过电磁锁(5)锁紧固定；开锁按钮(3)采用启动按钮sb1实现，电磁锁(5)采用中间继电器ka2实现；安全环节控制单元设置在柜体(1)内部；安全环节控制单元包括漏电检测单元、ne555时基集成电路、变压器t、单相整流电路vd、电阻r1～r5、二极管d1、电容c1和中间继电器ka1；变压器t的原边串联在火线l2和零线n之间；变压器t的副边两端连接单相整流电路vd的两个交流输入端；单相整流电路vd的电源正极输出端同时连接电阻r1的一端、ne555时基集成电路的4脚和8脚；ne555时基集成电路的6脚同时连接电阻r2的一端和电阻r1的另一端；ne555时基集成电路的2脚同时连接电阻r2的另一端和启动按钮sb1的一端，启动按钮sb1的另一端连接电阻r3的一端；ne555时基集成电路的5脚通过电容c1接地；ne555时基集成电路的3脚同时连接二极管d1阴极和中间继电器ka1线圈的一端；中间继电器ka1线圈的另一端、ne555时基集成电路的1脚和电阻r3的另一端同时连接单相整流电路vd的电源负极输出端；火线l3同时连接漏电检测单元的一个供电端子、中间继电器ka2线圈的一端和中间继电器ka2常开触点的一端；漏电检测单元的另一个供电端子通过中间继电器ka1常开触点连接零线n；漏电检测单元的输出端同时连接中间继电器ka2线圈的另一端和电阻r5的一端；中间继电器ka2常开触点的另一端连接电阻r4的一端；电阻r4和电阻r5的另一端同时连接零线n。2.根据权利要求1所述具有防漏电安全开门功能的电力开关柜，其特征在于，还包括柜门拉手(4)，柜门拉手(4)用于打开柜门。3.根据权利要求1所述具有防漏电安全开门功能的电力开关柜，其特征在于，漏电检测单元包括电流检测单元和处理器，电流检测单元用于检测柜体(1)内各检测点的电流信号，并发送给处理器，处理器判断是否存在漏电情况，并输出检测结果。

技术总结
具有防漏电安全开门功能的电力开关柜，属于电力系统领域，本发明为解决电力开关柜漏电时会对工作人员安全造成威胁的问题。本发明包括柜体、柜门、开锁按钮、电磁锁和安全环节控制单元，柜体的前开口设置有柜门，柜门与柜体之间通过电磁锁锁紧固定；开锁按钮采用启动按钮SB1实现，电磁锁采用中间继电器KA2实现；安全环节控制单元设置在柜体内部；安全环节控制单元包括漏电检测单元、NE555时基集成电路、变压器T、单相整流电路VD、电阻R1～R5、二极管D1、电容C1和中间继电器KA1；在柜门上设置有开锁按钮，按下开锁按钮不会直接打开电磁锁，而是先令漏电检测单元先执行漏电检测，若无柜体中无漏电情况才会打开电磁锁。漏电情况才会打开电磁锁。漏电情况才会打开电磁锁。


技术研发人员：佘佳玺 吴学雷 冯斌 王亮 赵斌 李钊枢 吕丛生 李大鹏 谢敬 林宪峰 王国山 李建羽 蒲红军 金丽英 刘迪 刘岩峰 周强 张冬英 苏卫民 张健 张静 黄海杰 于思源
受保护的技术使用者：国家电网有限公司
技术研发日：2023.06.25
技术公布日：2023/9/20