电磁锁专利文

不用市电的高压配电柜用电磁锁

高压配电柜中有个“五防”安全问题，其中之一为：高压柜的设计必须符合“防止进入带电（高压）间格”的原则。也就是说柜内有高压存在就不允许打开柜门。常规设计是在柜门上装一只带电显示器及电磁锁。

带电显示器是高压通过浇注在绝缘子中电容的降压——这个绝缘子称之为传感器——得到的低压来点亮氖灯或发光二极管的一个装置。为避免长期通电容易使氖灯损坏，带电显示器专门设计了按键，在不需要显示时可切断氖灯通路以延长氖灯的寿命（见图1）。这种带电显示器一般按装在有接地开关与高压室门连锁的配电柜中，仅对柜内的高压有无作一个显示。

图1：带电显示器原理图

在没有接地开关的柜里，带电显示器还要负责闭锁门的任务，此时就要安装带闭锁的带电显示器。所谓带闭锁是在带电显示器线路中，增加一套高压识别回路，并与锁住门的电磁锁的电源进行比较。高压存

在，则电磁锁的电源将不起作用；柜内没有高压，电磁锁的线圈才能得电开启（见图2）。

22

220V

图2：带闭锁的带电显示器原理图

带闭锁的带电显示器

图2中可看出，当A ，B ，C 电源经传感器降压整流后，接入可控硅控制极，使可控硅始终处于导通状态，可控硅的导通，又使三极管E ，B 间电压为0，从而三极管可靠截止，继电器J 不能吸合，接点K1，K2就不能闭合，电磁锁线圈不能得到电源而按动按钮也不能开启。

图3. 取自PT 的操作电源

在大中型变电所里，有专门的站用变或直流屏，电磁锁的电源不会有问题。但在小型变电所（站），变电所内的低压操作电源往往取自电压互感器（PT ），由电压互感器输出的100V 交流电压，经过变压到220V （见图3）。这个电压是需要柜中有高压，变压器才能有输出。当柜中没有高压时，电磁锁线圈的电

源也不存在了，尽管高压比较电路已经把电磁锁线圈的通路打开，电磁锁线圈却因为没有电源而不能工作。为在这种情况下能打开柜门，只能专门为其加装一套应急电源（UPS），增加了造价，体积，还增加了维修成本。

本发明不需要变电所提供电源，而是由外部（钥匙上自带电池）提供，把带电显示部分和电磁锁设计成一体，那么就可大大的简化高压柜内的接线，节约大量的导线及待机能量。，给安装和使用都带来更多的灵活和方便。图4就是新电磁锁连带电显示器原理图。图中可以看出，在平时，带电显示器部分由高压传感器带动发光管照常显示。电磁锁部分的元件都在休息位。在高压停电，需要开启电磁锁时，把带电池的钥匙（实际上是电池的二个电极）插入锁孔（实际上是开锁电路的受电处），使开锁电路得电准备，此时按下按钮，电源就送往电磁锁线圈，线圈得电动作，开锁完成。按钮按动才消耗电池能量，时间是非常短的（最多5秒左右），消耗的电池能量也非常小。如果每次线圈所用能量是500mA X 5秒=0.7mAh，一节常用的1500mAh充电电池可以开2143次锁。在变电所正常运行时是很少开启电磁锁的，如果每周开启一次，变电所内共有10台电磁锁，那么也足够用4年的了。况且平时可以用通用充电器进行充电。基本相当于原先用市电那样的寿命。

当电磁锁线圈电压为12V（或其他电压）时，钥匙上选用常用的18650锂电池（2000mAh），通过成熟的DC-DC升压电路，将3.6V锂电电压升到12V（或其他电压）。

下面就从现有的闭锁型带电显示器和电磁锁套件更改成不用市电的方法.用一节锂电必须升压到12V,可以用下面的升压模块，与锂电一起做成“钥匙”（如下图）

在原来闭锁回路中，取消变压器及整流回路，按图将引出线接到端子；电磁锁中增加12V电源插座,并按照图接线。这样就将原来需要市电的电磁锁更改成为不用市电的电磁锁了。（见下图）需要开门可以将钥匙（即12V电源插头）插到电磁锁新装的插座上，如果柜内没有高压，比较回路中可控硅不导通，三极管导通使继电器吸合，接通电磁锁的12V线圈回路待用,按动电磁锁的按钮,电磁锁得电吸合,锁就能打开了。

A B C

带电显示器内闭锁电路

更改成不用市电的电磁锁原理接线图