一种开关柜快速充气组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力技术领域，特别涉及一种开关柜快速充气组件。
【背景技术】
[0002]户内交流高压气体绝缘金属封闭开关设备(以下简称“充气柜”)是新一代开关设备，主开关既可以用永磁机构真空断路器也可以用弹簧机构的真空断路器，整柜采用空气绝缘与六氟化硫气体隔室相结合，既紧凑又可扩充，适用于配电自动化。充气柜具有结构紧凑、操作灵活、联锁可靠等特点，对各种不同的应用场合(特别是环境恶劣的场所)、不同的用户要求均能提供令人满意的技术方案。传感技术和最新保护继电器的采用，加上先进的技术性能及轻便灵活的装配方案，完全可以满足用户不同的需求。充气柜适用于电力系统的小型二次变电所、开闭所、箱式变电站、住宅小区、工矿企业、大型商场，特别适用于机场、地铁、铁路等对用电要求$父尚的场合。
[0003]其中，保护氮气的情况下，开关柜需要依靠抽真空栗进行抽真空，抽真空完成后在开关柜内冲入氮气，氮气浓度是需要通过反复观察仪表来确定的。这就需要依靠操作人员时刻监视仪表的指数。
[0004]在较大的开关柜中，氮气充入所需要的时间较长，操作人员对仪表的监视一方面限制了操作人员的劳动力，另一方面随着工作时间的增长其注意力出现分散。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是克服或减缓至少上述缺点中的部分，特此提供一种开关柜快速充气组件，包括抽真空栗和充气栗，所述抽真空栗和充气栗均耦接检测保护装置；
[0006]所述检测保护装置包括检测单元和控制单元；
[0007]所述检测单元检测开关柜内部的气体浓度，并输出传感信号，
[0008]所述控制单元耦接检测单元，并根据传感信号控制所述抽真空栗和充气栗的工作时序。
[0009]优选地，所述控制单元包括:
[0010]第一比较单元，将预设的第一基准电压与传感信号进行比较，在第一基准电压第一次大于所述传感信号时，输出第一脉冲信号；
[0011]逻辑单元，耦接所述第一比较单元，并响应于所述第一脉冲信号，以翻转其输出的控制信号；
[0012]抽真空单元，耦接所述逻辑单元，并根据所述控制信号的高电平状态，控制所述抽真空栗的开启，根据所述控制信号的低电平状态，控制所述抽真空栗的关闭；
[0013]充气单元，耦接所述逻辑单元，并根据所述控制信号的低电平状态，控制所述充气栗的开启，根据所述控制信号的高电平状态，控制所述充气栗的关闭；
[0014]第二比较单元，将预设的第二基准电压与传感信号进行比较，在第二基准电压小于所述传感信号时，控制所述充气单元关闭。
[0015]优选地，所述第一比较单元包括:
[0016]第一比较器，其正相输入端接收第一基准电压，其反相输入端接收所述传感信号;
[0017]第一单触发电路，耦接所述第一比较器的输出端，响应于所述第一比较器输出的上升沿脉冲，以输出第一脉冲信号。
[0018]优选地，所述逻辑单元包括
[0019]JK触发器，其J引脚端接收有高电平的第三基准电压，其CL引脚端接收所述第一脉冲信号，其K引脚接收有供电信号；
[0020]复位电路，在常规状态下，输出高电平的供电信号至所述JK触发器的K引脚端，在复位状态下，输出低电平的供电信号至所述JK触发器的K引脚端后，输出第二脉冲信号至所述JK触发器的CL引脚端。
[0021]优选地，所述复位电路包括常闭按键，所述连通电源和分压电阻之间的常闭按键;
[0022]所述JK触发器的K引脚端耦接于所述常闭按键与分压电阻之间；
[0023]所述常闭按键与分压电阻之间的任意连接点依次通过反向延时器和第二单触发电路后耦接至所述JK触发器的CL引脚端。
[0024]优选地，所述抽真空单元包括抽真空启动电路和第一电机驱动电路；其中，所述抽真空启动电路包括常开按键、第一 NMOS管、第三电阻，所述常开按键的一端连接电源，另一端依次通过第一 NMOS管和第三电阻后接地，其栅极耦接所述逻辑单元的输出端；
[0025]所述第一电机驱动电路包括第一双向可控硅和抽真空栗的抽真空电机，所述第一双向可控硅的一端连接电源，另一端通过抽真空电机后接地，其控制极耦接于所述第一NMOS管和第三电阻之间。
[0026]优选地，所述充气单元包括充气启动电路和第二电机驱动电路；其中，
[0027]所述充气启动电路包括常第一 PMOS管、第二 NMOS管、第四电阻，所述第一 PMOS管的一端连接电源，另一端依次通过第二 NMOS管和第四电阻后接地，其栅极耦接所述第二比较单元的输出端，所述第二 NMOS管的栅极耦接所述逻辑单元的输出端；
[0028]所述第二电机驱动电路包括第二双向可控硅和充气栗的充气电机，所述第二双向可控硅的一端连接电源，另一端通过充气电机后接地，其控制极耦接于所述第一 PMOS管和第四电阻之间。
[0029]优选地，所述第二比较单元包括
[0030]第二比较器，反相输入端接收所述传感信号，其正相输入端接收有预设的第二基准电压，其输出端耦接至所述第二 NMOS管的栅极。
[0031]本发明旨在于，通过检查保护装置，检测开关柜内部保护气氛的气体浓度，并根据气体浓度自动化的控制开关柜内部进行抽真空和充氮气操作，提高了生产自动化效率。
【附图说明】
[0032]现在将参照所附附图更加详细地描述本发明的这些和其它方面，其所示为本发明的当前优选实施例。其中:
[0033]图1为本发明开关柜快速充气组件实施例的主视图；
[0034]图2为本发明开关柜快速充气组件实施例的电路结构图；
[0035]图3为本发明开关柜快速充气组件实施例开关柜内氮气浓度变化图。
[0036]附图标注:1、开关柜；211、充气栗；212、抽真空栗；3、温度检测孔；4、检测保护装置。
【具体实施方式】
[0037]下面结合附图和具体实例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
[0038]参照图1至图3对本发明的开关柜快速充气组件实施例做进一步说明。
[0039]如图1所示，本实施例示范性的公开了一种开关柜快速充气组件，其主要对充气型的开关柜I进行充气。
[0040]具体是开关柜Id充气口通过抽真空管道连通抽真空栗212，在需要将开关柜I内部进行抽真空时，打开抽真空栗212通过抽真空管道将开关柜I内部的气体抽出；
[0041]再者，通过抽真空栗212进行抽真空以后，通过充气栗211对开关柜I内部进行充入氮气，使开关柜I内部氮气达到指定浓度。
[0042]本实施例在检测保护装置4的检测单元通过开关柜的温度检测孔3检测开关柜I内部的温度，并作出提示。
[0043]如图2所示，本实施例所涉及检测单元和控制单元的电路原理图。
[0044]本实施例采用的氮气气体报警器，常见的氮气气体报警器在其检测开关柜I内部浓度达到预设浓度后，会产生报警提示；同时，其具有输出5至25mA或者I至f5DC的输出传感信号。
[0045]本实施例的氮气气体报警器输出传感信号至放大单元；放大单元包括放大器LM358、电阻Rl以及电阻R2 ；
[0046]其中，放大器LM358正相输入端接收氮气气体报警器输出的传感信号，其输出端依次电阻Rl和电阻R2后接地，且其反相输出端连接在电阻Rl和电阻R2之间，
[0047]这样设计可以将氮气气体报警器输出的传感信号进行比例放大，具体的放大增益为(Rl+R2)/R2o
[0048]由上述可以知道放大单元将传感信号进行比例放大后输出放大信号，放大信号输入至第一比较单元。
[0049]第一比较单元包括第一比较器LM393以及第一单触发电路；
[0050]第一比较器LM393的反相输入端连接至放大单元的输出端，以接收放大信号，其正相输入端接收预设的第一基准电压，其输出端根据与第一基准电压的比较结果输出上升沿脉冲的第一比较信号至第一单触发电路，
[0051]第一单触发电路的输入端接收由第一比较信号后，根据第一比较信号负跳变输出时钟信号的第一脉冲信号至逻辑控制单元；
[0052]逻辑控制单元包括主从JR触发器和复位电路，该JR触发器的J引脚端连接有第三基准电压，其CL引脚端连接单触发电路的输出端，以接收第一单脉冲信号，
[0053]复位电路包括供电电路和延时触发电路；
[0054]供电电路包括依次连接的第三供电电源VCC3、常闭按键SB2、电阻5、电阻R6，其中电阻R6接地；
[0055]反向延时触发电路包括依次连接的反向延时器和第二单触发电路；
[0056]上述的JK触发器的K引脚端连接至电阻R5和电阻R6之间；反向延时器的输入端连接至电阻R5和电阻R6之间，第二单触发电路的输出端输出第二脉冲信号至JK触发器的CL引脚端。
[0057]根据上述的逻辑控制单元，由于常闭按键SB2是常闭型触点开关，在常闭按键SB2没有按下时，JK触发器的J引脚以及K引脚均置位在高电平，此时CL引脚接收到第一脉冲信号后会使其Q引脚端翻转输出；在常闭按键SB2按下时，JK触发器的K引脚置位低电平，此时由于J引脚为高电平，K引脚为低电平，则JK触发器处于置高电平状态，同时的，反向延时器的输入端由高电平转为低电平，则其输出端由低电平转为低电平，即相当于产生了一上升沿信号，第二单触发电路根据此上升沿信号的产生一时钟信号的信号脉冲信号至JK触发器的CL引脚端，使JK触发器的输出端置位高电平，实现复位。
[0058]上述JK触发器的Q引脚端输出控制信号至抽真空单元和充气单元；
[0059]抽真空单元包括第一供电电源VCCl，第一供电电源VCCl依次通过常开按键SBl、第一 NMOS管Ql以及电阻R3后接地；其中，第一 NMOS管Ql的栅极连接