本實(shí)用新型屬于應(yīng)急保障領(lǐng)域，更具體地，涉及一種通電延時(shí)控制裝置。

背景技術(shù)：

目前，隨著社會發(fā)展的需要和生產(chǎn)需求的擴(kuò)大，各種行業(yè)存在多類型的負(fù)載。除了一般性的負(fù)載以外，有的負(fù)載要求不能中斷供電，這種負(fù)載被稱為“保證負(fù)載”。由于市電的中斷存在多種原因，其中多數(shù)原因是不可控的，因此市電的中斷存在隨機(jī)性。然而，一般而言，各行業(yè)(尤其是通信行業(yè)、金融業(yè)、IT服務(wù)以及醫(yī)療等領(lǐng)域的機(jī)構(gòu))的主設(shè)備的供電不能中斷，因此，需要根據(jù)“保證負(fù)載”的實(shí)際負(fù)荷來合理規(guī)劃，配備功率適中的發(fā)電機(jī)組(例如油機(jī))，作為市電中斷時(shí)的應(yīng)急保障。

目前，當(dāng)供電中斷時(shí)，發(fā)電機(jī)組的控制部分檢測到市電信號中斷，并隨即產(chǎn)生觸發(fā)信號向主控部分傳送以控制發(fā)電機(jī)組啟動運(yùn)行。與發(fā)電機(jī)組相連的所有負(fù)載，包括整流設(shè)備、不間斷電源(UPS)設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、消防設(shè)備、電梯以及照明設(shè)備等在供電之后重啟。這種發(fā)電機(jī)組應(yīng)急供電方式，由于一次性地向所有設(shè)備提供應(yīng)急電源，因此啟動時(shí)功率較大。

在某些工作環(huán)境下，比如通信樞紐的機(jī)房處，這些工作環(huán)境內(nèi)的濕度和溫度對設(shè)備運(yùn)行的安全及穩(wěn)定存在重要影響，因此，除了用于通信的主設(shè)備以外，空調(diào)機(jī)房同樣屬于“保證負(fù)載”。這意味著一旦停電，當(dāng)發(fā)電機(jī)組緊急啟動時(shí)，將同時(shí)向所有主設(shè)備和機(jī)房內(nèi)的空調(diào)供電。然而，根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，以基站為例，機(jī)房空調(diào)的功耗約占機(jī)房整體功耗的40％～50％(壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)負(fù)載更大)。因此在發(fā)電機(jī)組啟動的瞬間，如果所有空調(diào)同時(shí)被供電重啟，發(fā)電機(jī)組所帶載的功率將會非常大，這對發(fā)電機(jī)組存在一定傷害。

針對以上問題，已提出了一些解決方案。例如，在專利申請“柴油發(fā)電機(jī)組自啟動防沖裝置”(申請?zhí)枺篊N201420668518.8)中，采用了啟動電路結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)利用外加電路連接轉(zhuǎn)速傳感器和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速傳感器以形成發(fā)電電路，檢測發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，在啟動柴油機(jī)的同時(shí)，給予發(fā)電機(jī)一定的啟動轉(zhuǎn)速，有效地緩解了啟動時(shí)的沖力，使柴油機(jī)免受沖力損壞，且減少了柴油機(jī)啟動時(shí)的負(fù)荷。但這種方式僅為發(fā)電機(jī)組提供輔助性的初始轉(zhuǎn)速，完全啟動后帶動全部負(fù)載運(yùn)行，短時(shí)間內(nèi)的功率較大，仍然可能對柴油機(jī)造成一定損害。

有鑒于以上問題，有必要提供一種新的用于在市電停電時(shí)應(yīng)急發(fā)電機(jī)組帶載啟動時(shí)進(jìn)行保護(hù)的裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題的一個或多個，本實(shí)用新型提供了一種通電延時(shí)控制裝置，包括：第一端口，與火線相連；第二端口，與地線相連；以及在第一端口和第二端口之間并聯(lián)的三個支路，其中：第一中間繼電器的常開觸點(diǎn)與通電延時(shí)繼電器的常開觸點(diǎn)并聯(lián)，并且與所述第一中間繼電器的繼電器線圈串聯(lián)構(gòu)成所述第一支路；所述通電延時(shí)繼電器的繼電器線圈與第二中間繼電器的常開觸點(diǎn)串聯(lián)構(gòu)成所述第二支路；以及所述第二中間繼電器的繼電器線圈與所述通電延時(shí)繼電器的常閉觸點(diǎn)以及所述第一中間繼電器的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)構(gòu)成所述第三支路；并且所述第一中間繼電器的主觸點(diǎn)用于控制供電電源與負(fù)載之間電路的連接和斷開。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了通電延時(shí)控制裝置，其中：所述通電延時(shí)控制裝置還包括熔斷裝置，所述熔斷裝置的一端與所述第一端口相連，另一端與負(fù)載的輸入空開的下端相連。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了通電延時(shí)控制裝置，其中：如果所述被供電負(fù)載的任意連續(xù)兩次供電之間的時(shí)間間隔大于所述通電延時(shí)繼電器的啟動時(shí)間，則所述通電延時(shí)繼電器啟動；否則，所述通電延時(shí)繼電器不啟動。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了通電延時(shí)控制裝置，其中：所述通電延時(shí)繼電器的延時(shí)是可動態(tài)設(shè)置的。

通過以上的延時(shí)控制裝置，可以獨(dú)立地控制負(fù)載啟動的延時(shí)，從而避免發(fā)電機(jī)組在啟動時(shí)因?yàn)檫^度帶載而受到損害。

附圖說明

本實(shí)用新型的以上方面和其他方面將參照附圖通過下面對示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述變得更加顯然，其中：

圖1是示出了根據(jù)本實(shí)用新型的至少一個實(shí)施例的一種利用延時(shí)控制裝置對空調(diào)設(shè)備進(jìn)行延時(shí)控制的示意圖；

圖2是示出了在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)本實(shí)用新型的對負(fù)載實(shí)施延時(shí)控制所得到的負(fù)載-時(shí)間示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將詳細(xì)描述本實(shí)用新型的各個方面的特征和示例性實(shí)施例。在下面的詳細(xì)描述中，提出了許多具體細(xì)節(jié)，以便提供對本實(shí)用新型的全面理解。但是，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說很明顯的是，本實(shí)用新型可以在不需要這些具體細(xì)節(jié)中的一些細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施。下面對實(shí)施例的描述僅僅是為了通過示出本實(shí)用新型的示例來提供對本實(shí)用新型的更好的理解。本實(shí)用新型決不限于下面所提出的任何具體配置和算法，而是在不脫離本實(shí)用新型的精神的前提下覆蓋了元素、部件和算法的任何修改、替換和改進(jìn)。在附圖和下面的描述中，沒有示出公知的結(jié)構(gòu)和技術(shù)，以便避免對本實(shí)用新型造成不必要的模糊。

圖1根據(jù)一種實(shí)施例，示出了用于一種用于在市電停電時(shí)應(yīng)急發(fā)電機(jī)組帶載啟動時(shí)進(jìn)行保護(hù)的裝置100的框圖。該框圖僅是示例，其不應(yīng)不適當(dāng)?shù)叵拗茩?quán)利要求書的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在該框圖的基礎(chǔ)上將可進(jìn)行適應(yīng)性地變化、替代和修改。此外，裝置100中的某些部件是可選而非必需的，并且，雖然在以下的說明中以某些器件作為構(gòu)造功能模塊的示例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，該功能模塊也能夠采用其它器件來構(gòu)造。

如圖1所示，以市電或發(fā)電機(jī)組作為電源輸出的三相交流電，利用火線L1、L2和L3，分別通過串聯(lián)的空氣開關(guān)和KM1主觸點(diǎn)與空調(diào)M相連作為空調(diào)的電源輸入，這里，KM1為第一中間繼電器?？照{(diào)的另一端與地線N相連。這里的電源輸出也可以采用其余類型的電源，例如大功率的蓄電池。此外，在空氣開關(guān)之前，也可以設(shè)置一個熱保護(hù)模塊以避免因電流過大而對負(fù)載造成損害。作為示例，該熱保護(hù)模塊可以由熱保護(hù)器、熱保護(hù)繼電器或熱保護(hù)開關(guān)等構(gòu)成。

通電延時(shí)控制裝置110具有第一端口和第二端口。第一端口與空氣開關(guān)的下端以及火線L3相連，第二端口與地線N相連。第一端口和第二端口之間，并聯(lián)有a、b、c三個支路。其中，第一中間繼電器的常開觸點(diǎn)與通電延時(shí)繼電器的常開觸點(diǎn)并聯(lián)，并且與第一中間繼電器的繼電器線圈串聯(lián)構(gòu)成a支路；通電延時(shí)繼電器的繼電器線圈與第二中間繼電器的常開觸點(diǎn)串聯(lián)構(gòu)成b支路；第二中間繼電器的繼電器線圈與通電延時(shí)繼電器的常閉觸點(diǎn)以及第一中間繼電器的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)構(gòu)成c支路。在通電延時(shí)控制裝置110的第一端口與空氣開關(guān)的下端相連之前，也可以增加一個熔斷器以對電路進(jìn)行過流保護(hù)。

這里，在負(fù)載的供電線路的任意兩次連續(xù)通電(每次通電的電源可以為市電或發(fā)電機(jī)組)之間的間隙中，通過利用通電延時(shí)繼電器的延時(shí)動作以使得負(fù)載的供電線路延時(shí)閉合，從而導(dǎo)致各個空調(diào)設(shè)備延時(shí)啟動。假定負(fù)載的供電線路的任意兩次連續(xù)通電之間的間隙為T，通電延時(shí)繼電器的動作時(shí)間為t，當(dāng)T＞t時(shí)，通電延時(shí)繼電器先啟動；否則，當(dāng)T＜t時(shí)，通電延時(shí)繼電器不啟動。

市電和發(fā)電機(jī)組之間的自動切換裝置(簡稱ATS)檢測到市電缺失信號并將其傳送給發(fā)電機(jī)組控制部分。發(fā)電機(jī)組啟動后產(chǎn)生觸發(fā)信號并向ATS傳送，此時(shí)，ATS將觸頭從市電輸出側(cè)跳轉(zhuǎn)至發(fā)電機(jī)組輸出側(cè)，將負(fù)載與發(fā)電機(jī)組電源接通。這一整個過程大約為10秒，該時(shí)間記為T1。當(dāng)市電恢復(fù)時(shí)，ATS檢測到市電信號，觸頭以較短的時(shí)間間隔(微秒級，該時(shí)間記為T2)由發(fā)電機(jī)組跳轉(zhuǎn)至市電。一般而言，通電延時(shí)繼電器的啟動時(shí)間約為40～100ms(該時(shí)間記為t)。

即，T1＝10s，T2≈0，t＝0.04～0.1s。

所以，當(dāng)供電電源為“市電轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)組”時(shí)，T1＞t，通電延時(shí)繼電器啟動；當(dāng)供電電源為“發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)換為市電”時(shí)，T2＜t，通電延時(shí)繼電器不啟動。

以下將具體描述上述通電延時(shí)控制裝置110的工作原理。為了描述方便，我們分市電正常工作、市電斷電以及市電恢復(fù)三種情況分別進(jìn)行描述。

當(dāng)市電正常工作時(shí)，控制回路工作在220伏的單相支路上。由于通電延時(shí)繼電器的常閉觸點(diǎn)與第二中間繼電器的繼電器線圈在c支路中串聯(lián)，因此第二中間繼電器的繼電器線圈被供電，此時(shí)b支路中的第二中間繼電器的常開觸點(diǎn)閉合，由此通電延時(shí)繼電器的繼電器線圈被供電。此時(shí)，通電延時(shí)繼電器串聯(lián)在c支路的常閉觸點(diǎn)斷開，并且通電延時(shí)繼電器位于a支路的常開觸點(diǎn)延時(shí)閉合。需要注意的是，該延遲的時(shí)間可以根據(jù)需要自行設(shè)置。此時(shí)，由于自鎖功能，b、c支路自動斷開。由于通電延時(shí)繼電器位于a支路的常開觸點(diǎn)延時(shí)閉合，因此第一中間繼電器的繼電器線圈被延時(shí)供電，導(dǎo)致第一中間繼電器的輔助觸點(diǎn)延時(shí)閉合，從而控制與空調(diào)設(shè)備的電源輸入端相連的第一中間繼電器的主觸點(diǎn)延時(shí)閉合。此時(shí)，空調(diào)被延時(shí)供電，之后保持正常工作狀態(tài)。

這里需要注意的是，當(dāng)?shù)谝恢虚g繼電器的輔助觸點(diǎn)延時(shí)閉合時(shí)，第一中間繼電器的常開觸點(diǎn)延時(shí)閉合，導(dǎo)致c支路中第一中間繼電器的常閉觸點(diǎn)斷開，從而第二中間繼電器的繼電器線圈被斷開，因此b支路的第二中間繼電器的常開觸點(diǎn)斷開，因此b支路斷開；此時(shí)，通電延時(shí)繼電器的繼電器線圈被停止供電，導(dǎo)致通電延時(shí)繼電器的常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)都進(jìn)行動作，使得a、c支路恢復(fù)到原來狀態(tài)。此時(shí)，a支路中的第一中間繼電器的繼電器線圈被供電后，使得c支路中的第一中間繼電器的常閉觸點(diǎn)被斷開，這避免了以下情況的出現(xiàn)：c支路斷開使得通電延時(shí)繼電器的繼電器線圈被斷電，c支路的通電延時(shí)繼電器的常閉觸點(diǎn)恢復(fù)“閉合”狀態(tài)，從而使得通電延時(shí)繼電器的繼電器線圈循環(huán)地被接通/斷開。

當(dāng)市電停電，即供電電源為“市電轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)組”時(shí)，T1＞t，通電延時(shí)繼電器先啟動，使得空調(diào)的供電線路被延時(shí)閉合，從而使得發(fā)電機(jī)組延時(shí)帶載，達(dá)到保護(hù)發(fā)電機(jī)組的目的。

當(dāng)市電恢復(fù)供電，即供電電源為“發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)換為市電”時(shí)，T2＜t，通電延時(shí)繼電器不啟動，通電延時(shí)控制裝置110不產(chǎn)生動作，負(fù)載全部由市電供電。

以上的通電延時(shí)控制裝置110，可以作為單獨(dú)的功能模塊添加至每臺獨(dú)立空調(diào)的輸入空開(空氣開關(guān))的下端，從而對每臺獨(dú)立空調(diào)的延時(shí)啟動進(jìn)行單獨(dú)的控制。以通訊樞紐為例，生產(chǎn)局一般包括動力機(jī)房、配電機(jī)房、交換機(jī)房、傳輸機(jī)房、數(shù)據(jù)機(jī)房、IT機(jī)房、監(jiān)控機(jī)房以及BSC機(jī)房等多種專業(yè)設(shè)備機(jī)房。應(yīng)用時(shí)，可以根據(jù)不同機(jī)房不同設(shè)備的重要程度，或者根據(jù)同一機(jī)房內(nèi)熱點(diǎn)區(qū)域的位置不同，分批次地合理調(diào)整或設(shè)置空調(diào)的通電時(shí)延。以此，當(dāng)發(fā)電機(jī)組啟動時(shí)，所帶的負(fù)載將分批次逐級遞增，從而對發(fā)電機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行形成保護(hù)。

作為示例，以下的表1和表2給出了兩種設(shè)置空調(diào)延時(shí)的方式。

表1

表2

以上只是示例，空調(diào)的具體時(shí)延可以根據(jù)實(shí)際中的需求自行設(shè)置。

在圖2中，以某市核心通信樞紐樓為例，示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一種對負(fù)載實(shí)施延時(shí)控制所得到的負(fù)載-時(shí)間示意圖。

在截至7月份的實(shí)際負(fù)荷數(shù)據(jù)中，保障性直流系統(tǒng)和不間斷交流系統(tǒng)(UPS)所帶負(fù)載約為121.88kw，由于發(fā)電機(jī)組啟動時(shí)該負(fù)載即被供電，因此將其稱為“起始負(fù)荷”。

此外，總體保障性負(fù)荷約為488kw，121.88/488≈25％。

除“起始符合”之外的剩余負(fù)荷可以采用50s作為時(shí)間間隔，以25％的增幅成正比例地遞增，這與移動通信的發(fā)電機(jī)組維護(hù)規(guī)程的相關(guān)要求較為吻合。

除此之外，其余通信樞紐樓的保障性負(fù)荷，可以根據(jù)實(shí)際的總體負(fù)荷數(shù)據(jù)、不間斷交直流負(fù)載和其它保障性負(fù)載(如機(jī)房空調(diào)、生產(chǎn)樓辦公、生產(chǎn)樓照明、監(jiān)控系統(tǒng)以及消防設(shè)施等重要負(fù)載)，根據(jù)本實(shí)用新型中的延時(shí)控制電路，因地制宜地分批次設(shè)置空調(diào)的起動時(shí)延。通過合理地劃分區(qū)間并設(shè)定線性增幅和遞增級次(一般三次以上)，使得發(fā)電機(jī)組的帶載按照線性關(guān)系遞增。

本實(shí)用新型中，通過采用二次控制回路，在每臺獨(dú)立空調(diào)之前增加延時(shí)控制裝置?；谝陨纤悸芬约翱刂苹芈返奶攸c(diǎn)，本領(lǐng)域的電路設(shè)計(jì)人員可以采用多個繼電器和接觸器進(jìn)行類似的設(shè)計(jì)，利用電氣互鎖及控制，達(dá)到與本實(shí)用新型相同的自動控制的目的。此后，在本實(shí)用新型的主旨和精神的基礎(chǔ)上，所衍生的采用n(n≥1)個中間繼電器、延時(shí)繼電器、接觸器、啟動/復(fù)位按鈕等電氣元件的裝置，通過替代和/或等價(jià)的實(shí)施方式以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，均應(yīng)認(rèn)為屬于本發(fā)明的范圍之內(nèi)。

以上描述了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，但是，該實(shí)施例僅是示例性的，而不是要限制本實(shí)用新型的范圍，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求書及其等同物限定。

此外，盡管已經(jīng)詳細(xì)描述了本實(shí)用新型及其優(yōu)勢，但應(yīng)該理解，可以在不背離所附權(quán)利要求限定的本實(shí)用新型主旨和范圍的情況下，進(jìn)行各種不同的改變、替換和更改；而且，本實(shí)用新型的范圍并不僅限于本說明書中描述的系統(tǒng)、方法和步驟的實(shí)施例。作為本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，通過本實(shí)用新型，現(xiàn)有的或今后開發(fā)的用于執(zhí)行和根據(jù)本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案基本相同的方式或獲得基本相同結(jié)果的方法和步驟根據(jù)本實(shí)用新型可以被使用。