[发明专利]户内无源电磁锁

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力设备，特别涉及一种户内无源电磁锁。

背景技术

10kV及35kV开关柜在运行时是不允许人打开柜子门的。为了做到这点安全要求因此就给这两个电压等级的开关柜门上加锁。这个锁要求当开关柜在运行时门锁无法打开，而只有当开关柜停电时门锁才能打开。 这把锁是电磁锁。目前这把电磁锁有两种类型：有源电磁锁和无源电磁锁。有源电磁锁是用外来的220V或者其他电压给电磁铁供电。只要附加一个逻辑判断单元，从主回路中采集电压信号，判断只要有一相有电则逻辑单元就给电磁铁的通电回路断电，电磁铁就使得内部的铁芯无法吸合，而使得衔铁伸在外面挡住锁子的转动；如果逻辑单元判断外电路是无电的，则电磁铁的通电回路通电，衔铁被吸合而使得锁子不被阻挡，能够旋转，柜子的门可以打开。如果外面需要强行打开柜门，那么直接给电磁铁断电，因此锁子也无法打开。如果电磁铁的外电源被切断则锁子无法打开，柜子门就无法打开。它的逻辑图如图1所示有源电磁锁的逻辑框图。

这种有源电磁锁的特点是：1. 在系统有电时电磁锁的铁磁线圈是不通电的。而只有在开关柜停电时电磁铁才通电。而开关柜在大多数时间中都是通电的，因此这是种节约电能的方法。但是节约的电能很少，因为电磁铁的功率很小。2.采用光电隔离的方法将系统的高电压和后续的逻辑判断单元分开，这样安全。但是逻辑单元一直需要外接电源。

目前还有一种无源电磁锁。它不用外接220V电源，它直接使用从一次侧来的电源。然后对该电源进行整流，经分流电路、储能电路、定时器电路、检测电路、电平转换电路、分析电路、驱动电路、最后到负载，即电磁锁。这种方案很复杂，环节越多则可靠性越容易受到影响。 　

发明内容

本发明是针对现有的无源电磁锁电路复杂的问题，提出了一种户内无源电磁锁，在不用外接电源的情况下，用简单的逻辑电路实现电磁锁的功能。

本发明的技术方案为：一种户内无源电磁锁，一次侧回路三相电压分别加在串联的电容及电阻、发光二极管上，户内无源电磁锁包括全波桥式整流电路、稳压模块和电磁铁锁头，一次侧三相电压经每相电容、电阻分压后从电阻上取的各相的电压信号，每相电压信号通过避雷器后分别送入三相全波桥式整流电路，全波桥式整流电路整流后经过稳压模块给电磁铁的电磁线圈供电，电磁线圈得电，电磁铁锁头动作，挡住机械锁的运动；反之电磁铁线圈失电，电磁铁锁头被内部弹簧推出，放开机械锁。

本发明的有益效果在于：本发明户内无源电磁锁，结构和电路简单，在不用外接电源的情况下，实现电磁锁的功能，提高了电气柜的安全性。

附图说明

图1为现有技术有源电磁锁的逻辑框图；

图2为本发明无源电磁锁逻辑框图；

图3为本发明户内无源电磁锁原理图实施例图；

图4为本发明电磁铁锁头结构示意图；

图5为本发明电磁铁线圈无电时衔铁被弹簧推出在自然位置时的示意图；

图6 为电磁锁打开时的示意图；

图7 为电磁锁锁上时的示意图。

具体实施方式

不用外接电源，直接利用一次侧的电源，而且不需要专门的逻辑判断单元，该发明直接将一次侧的电源引接过来，直接判断一次侧是否有电压，如果有电则电磁铁就通电而使衔铁伸出来。这个逻辑如图2所示。如果一次回路没有电则电磁铁没有电源，电磁铁的衔铁在弹簧的作用下就回复原位而使锁子可以打开。

无源而且让电磁铁直接执行的电磁锁的具体实施原理图如下图3所示。一次侧回路三相电压分别加在串联的电容及电阻、发光二极管上，从电阻及发光二极管上取得三相电压。发光二极管可显示本回路是否有电源。从电阻上获得电压然后将该电压通过避雷器（以防一次侧电压窜入低压侧）及浪涌保护器（防一次侧有过电压接入）后送到全波桥式整流电路，只要任何一相有电压就可以在电磁线圈上获得电压而使电磁铁动作。三相同时通电和只有一相通电时所产生的不同的整流电压，可以通过稳压器单元将输出给电磁铁线圈的电压稳定。如果三相电压出现一定幅值的过电压则在浪涌保护器限制后加在电磁铁线圈上的电压也不会出现太高，因为采用了稳压模块。

如图4所示电磁铁锁头结构示意图，包括鉄轭1、线圈端头的绝缘套2、 线圈3、铁套4、铜头5、铜杆6、弹簧7、衔铁8，电磁线圈3断电时衔铁不再被吸引到铁套上，而是在弹簧的作用下衔铁带动着铜头5被推到后面，如图5所示电磁铁线圈无电时衔铁被弹簧推出在自然位置时的示意图，铜头不再挡住锁子的旋转，因此锁子能打开，如图6所示电磁锁打开时的示意图；当一次侧回路有任意一回路有电，线圈3通电衔铁8被吸向铁套4，弹簧7被压缩，铜头5及铜杆6被推出去，铜头5就挡住了锁子转动的方向，锁子无法打开，如图7所示电磁锁锁上时的示意图，开关柜被锁。为了安全，在铜头与锁子接触的全部部位加装绝缘护层，在开关柜门上的锁子把手上包裹绝缘护层。如需要处理故障，也需要将总电源断电，使一次侧所有回路断电后，开关柜的无源电磁锁才会复位，柜子才可打开，用简单的电路实现了电气的安全。