本发明公开了一种电力系统配电保护装置、应用与方法，包括配电柜体、行程开关、三只电磁继电器、信号灯、受控开关，其中三只电磁继电器都经过信号灯作用于受控开关，其中两只电磁继电器电磁线圈回路相互控制，且分别在正常供电和临时检修时作用，另一只电磁继电器做延迟计时和辅助备用，且也受令外两只电磁继电器控制，他们组成三条控制回路作用于对受控开关。本发明可以实现在不中断供电的情况下，对配电柜(箱)内的配电设备进行检修、改造、轮换及周期检验等工作；违法分子非法打开时，如在设定的时间内依然没有插入专用钥匙，则系统会断电，且只有插入专用钥匙的情况才能恢复供电。
1.一种电力系统配电保护装置，其特征是：包括控制电源、行程开关、专用钥匙和三只电磁继电器，其中，所述控制电源为行程开关、专用钥匙和三只电磁继电器提供电源，所述三只电磁继电器包括主电磁继电器、从电磁继电器和辅助电磁继电器，三只电磁继电器都含有电磁线圈，主电磁继电器、从电磁继电器电磁线圈回路相互控制，且分别在正常供电和临时检修时作用，所述主、从电磁继电器均有一个通路复合开关和一个辅助复合开关，通路复合开关和辅助复合开关通过机械柱相连，每个复合开关都有一对常开和常闭触头；
所述主电磁继电器的电磁线圈与行程开关、主电磁继电器辅助常闭触头以及控制电源形成串联回路；从电磁继电器的电磁线圈和专用钥匙，主电磁继电器辅助常开触头与控制电源形成串联回路；
所述主电磁继电器辅助常闭触头和从电磁继电器辅助常开触头并联；主电磁继电器通路常闭触头和从电磁继电器通路常开触头并联；
从电磁继电器电磁线圈回路设置有专用钥匙，辅助电磁继电器用于延迟计时和辅助备用，以实现在未插入专用钥匙时，进行断电且只有插入专用钥匙的情况才能恢复供电。
2.如权利要求1所述的一种电力系统配电保护装置，其特征是：所述辅助电磁继电器的线圈导通受晶体管控制，晶体管基极经两个反相器后受电容与辅助电阻连接点的电压控制；该点电压大小在经二极管和另一个反相器后受任一主、从电磁继电器辅助触头闭合控制，当触头闭合时，辅助电磁继电器通路开关闭合。
3.如权利要求1所述的一种电力系统配电保护装置，其特征是：所述辅助电磁继电器通路开关和两只主、从电磁继电器通路复合开关并联后经过信号灯作用于受控开关。
4.如权利要求1所述的一种电力系统配电保护装置，其特征是：所述主电磁继电器通路开关为正常供电情况的控制开关，从电磁继电器通路开关为备用情况的控制开关，主电磁继电器通路开关的再次闭合需要从电磁继电器辅助开关, 关、从电磁继电器开关触点的闭合需要一定的电磁力，有一定的行程距离。
5.配电柜，其特征是：应用如权利要求1-4中任一项所述的配电保护装置，配电保护装置设置于柜门内。
6.基于如权利要求5所述的配电柜的工作方法，其特征是：包括以下步骤：
(2)柜门打开，行程开关动作，主电磁继电器线圈回路断开，通路开关常闭触头打开，辅助开关常开触头开始闭合，与此同时，晶体管基极的控制电容放电，即辅助电磁继电器断开计时开始，此时受控开关在辅助电磁继电器作用下依然保持闭合，配电系统供电不中断；
(3)在插入专用钥匙的情况下，主电磁继电器辅助开关常开触头闭合后，从电磁继电器线圈闭合，在磁场的作用下，从电磁继电器通路开关和辅助开关的常开触头都开始闭合，待闭合后，受控开关在受到从电磁继电器通路开关作用下保持闭合，与此同时，由于从电磁继电器辅助开关常开触头也闭合，晶体管基极的控制电容放电终止并进行重新充电，辅助电磁继电器通路开关依然保持闭合；
(4)在完成对配电柜内的电力设备进行作业后，关闭柜门，行程开关闭合，此时由于从电磁继电器辅助开关常开触头是闭合的，主电磁继电器线圈回路形成，在磁场的作用下，主电磁继电器通路开关和辅助开关的常闭触头都进行闭合，随着主电磁继电器辅助开关的常开触头断开，从电磁继电器线圈回路断开，从电磁继电器的通路开关触头和辅助开关触头都恢复初始状态，配电系统恢复初始状态。
7.如权利要求6所述的工作方法，其特征是：所述步骤(3)中，如开始并没有专用钥匙，在辅助电磁继电器断开计时时间内插入专用钥匙，依然能使从电磁继电器通路开关和辅助开关的常开触头都进行闭合，配电系统依然不间断供电；
或，所述步骤(3)中，如始终都没有专用钥匙，在计时时段过后，辅助电磁继电器通路开关断开，配电系统供电中断。
8.如权利要求6所述的工作方法，其特征是：所述步骤(4)中，如没有插入专用钥匙，即使关闭柜门，由于主电磁继电器线圈回路未形成，主电磁继电器通路开关和辅助开关的常闭触头都不能闭合，配电系统供电无法恢复。
一种电力系统配电保护装置、应用与方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种电力系统配电保护装置、应用与方法。
背景技术
[0002] 目前电力配电装置如配电柜、计量箱等设备是保护变压器分接头、互感器、电能表等重要设备的最直接屏障，违法分子打开后，对其内部设备进行跨接、改造等操作后，再关闭柜(箱)门，将配电装置恢复原样，很容易造成窃电。而且窃电手段越来越隐蔽，窃电发生后，很难在短时间发现，往往都是用电稽查人员通过线损率、台区变损率、用户一段时期内的用电量变化等数据进行分析，再进行现场调查、取证。确认窃电行为以后再依法进行电量追补、电费追缴以及处罚等事后处理。此种大海捞针式的反窃电工作即费时又费力，而且反窃电查处的目的重点并不在经济处罚上，而在防止窃电行为进一步发生。为此有必要对重要配电设备进行改造。
[0003] 对配电设备如变压器、互感器等私自跨接，绕越计量装置；或对互感器、电能表等进行分压、分流，导致电能少计都是常见的窃电手段。而这两种窃电手段都需要打开配电柜(箱)，才能对其内部进行操作，如果对配电柜(箱)加上一专用保护装置，在柜(箱)门处增加一行程开关，开启时触动保护装置，如插入专用钥匙，则启动第二道开关回路，依然保持送电；如不插入专用钥匙，设计的辅助开关回路延迟一段时间后断开，系统断电，如依然不插入专用钥匙，则系统供电无法恢复。
[0004] 此种配电保护装置，可以使反窃电工作由事后调查变为事前阻止，由被动变主动，减轻用电稽查人员的工作强度，提高劳动效率，同时保障电能资源不被非法窃取。
发明内容
[0005] 本发明为了解决上述问题，提出了一种电力系统配电保护装置、应用与方法，本发明可以实现在不中断供电的情况下，对配电柜(箱)内的配电设备进行检修、改造、轮换及周期检验等工作；违法分子非法打开时，如在设定的时间内依然没有插入专用钥匙，则系统会断电，且只有插入专用钥匙的情况才能恢复供电。
[0006] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0007] 一种电力系统配电保护装置，包括控制电源、行程开关、专用钥匙和三只电磁继电器，其中，所述控制电源为行程开关、专用钥匙和三只电磁继电器提供电源，所述三只电磁继电器包括主电磁继电器、从电磁继电器和辅助电磁继电器，三只电磁继电器都含有电磁线圈，主电磁继电器、从电磁继电器电磁线圈回路相互控制，且分别在正常供电和临时检修时作用，从电磁继电器电磁线圈回路设置有专用钥匙，辅助电磁继电器用于延迟计时和辅助备用，以实现在未插入专用钥匙时，进行延迟断电且只有插入专用钥匙的情况才能恢复供电。
[0008] 所述主、从电磁继电器分别有一个通路复合开关和一个辅助复合开关，通路复合开关和辅助复合开关通过机械柱相连，每个复合开关都有一对常开和常闭触头。
[0009] 辅助电磁继电器只有一个通路开关。
[0010] 所述主电磁继电器的电磁线圈与行程开关、主电磁继电器辅助常闭触头以及控制电源形成串联回路；从电磁继电器的电磁线圈和专用钥匙，主电磁继电器辅助常开触头与控制电源形成串联回路。
[0011] 所述主电磁继电器辅助常闭触头和从电磁继电器辅助常开触头并联；主电磁继电器通路常闭触头和从电磁继电器通路常开触头并联。
[0012] 所述辅助电磁继电器的线圈导通受晶体管控制，晶体管基极经两个反相器后受电容与辅助电阻连接点的电压控制；该点电压大小在经二极管和另一个反相器后受任一主、从电磁继电器辅助触头闭合控制，当触头闭合时，辅助电磁继电器通路开关闭合。
[0013] 所述辅助电磁继电器通路开关和两只主、从电磁继电器通路复合开关并联后经过信号灯作用于受控开关。
[0014] 所述主电磁继电器通路开关为正常供电情况的控制开关，从电磁继电器通路开关为备用情况的控制开关，主电磁继电器通路开关的再次闭合需要从电磁继电器辅助开关。主、从电磁继电器开关触点的闭合需要一定的电磁力，有一定的行程距离。
[0015] 配电柜，应用上述配电保护装置，配电保护装置设置于柜门内。
[0016] 基于以上配电柜的工作方法，包括以下步骤：
[0017] (1)准备打开配电柜前，插入专用钥匙；
[0018] (2)柜门打开，行程开关动作，主电磁继电器线圈回路断开，通路开关常闭触头打开，辅助开关常开触头开始闭合，与此同时，晶体管基极的控制电容放电，即辅助电磁继电器断开计时开始，此时受控开关在辅助电磁继电器作用下依然保持闭合，配电系统供电不中断；
[0019] (3)在插入专用钥匙的情况下，主电磁继电器辅助开关常开触头闭合后，从电磁继电器线圈回路闭合，在磁场的作用下，从电磁继电器通路开关和辅助开关的常开触头都将闭合，闭合后，受控开关在受到从电磁继电器通路开关作用下保持闭合，与此同时，由于从电磁继电器辅助开关常开触头也闭合，晶体管基极的控制电容放电终止并进行重新充电，辅助电磁继电器通路开关依然保持闭合；
[0020] (4)在完成对配电柜内的电力设备进行作业后，关闭柜门，行程开关闭合，此时由于从电磁继电器辅助开关常开触头是闭合的，主电磁继电器线圈回路形成，在磁场的作用下，主电磁继电器通路开关和辅助开关的常闭触头都将闭合，随着主电磁继电器辅助开关的常开触头断开，从电磁继电器线圈回路断开，从电磁继电器的通路开关触头和辅助开关触头都恢复初始状态，配电系统恢复初始状态。
[0021] 所述步骤(3)中，如开始并没有专用钥匙，在辅助电磁继电器断开计时时间内插入专用钥匙，依然能使从电磁继电器通路开关和辅助开关的常开触头都闭合，配电系统依然不间断供电。
[0022] 所述步骤(3)中，如始终都没有专用钥匙，在计时时段过后，辅助电磁继电器通路开关断开，配电系统供电中断。
[0023] 所述步骤(4)中，如没有插入专用钥匙，即使关闭柜门，由于主电磁继电器线圈回路未形成，主电磁继电器通路开关和辅助开关的常闭触头都不能闭合，配电系统供电无法恢复。
[0024] 在所述(1)-(4)中，如客户拨打电话请求恢复供电，电力公司人员可通过插入专用钥匙，电磁继电器线圈闭合回路重新形成，通路开关和辅助开关的常闭触点重新闭合，配电系统恢复初始状态。而这种非正常开启柜门的客户为窃电嫌疑客户，需重点检测、检查配电设备。
[0025] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0026] (1)本发明在正常情况下由主电磁继电器和辅助电磁继电器为客户提供双回路供电，在打开情况下，可由从电磁继电器和辅助电磁继电器提供双回路供电，提高了供电稳定性；
[0027] (2)在对配电设备进行检修、改造、轮换或周期检验时，可实现不间断供电，提高供电服务水平。
[0028] (3)当非法打开配电柜(箱)时，会自动断电，且非电力公司人员无法恢复，防止窃电情况的发生。
[0029] (4)当有此类停电客户报修时，为疑似窃电客户，反窃电排查工作缩小了排查范围，提高的排查效率。
附图说明
[0030] 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
[0031] 图1是本发明的电力系统配电保护装置的工作流程示意图；
[0032] 图2是本发明的结构示意图；
[0033] 图3是本发明工作回路原理图；
[0034] 图4是本发明各种情况下的控制波形图；
[0035] 其中：1.配电柜(箱)体，2.控制电源，3.行程开关，4.专用钥匙，5.主电磁继电器，6.从电磁继电器，7.辅助电磁继电器，8.反相器，9.二极管，10辅助电阻，11.电容器，12.晶体管，13.信号灯，14.受控开关。
具体实施方式：
[0036] 下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
[0037] 应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0038] 需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0039] 正如背景技术所介绍的，现有技术中存在违法分子打开后，对其内部设备进行跨接、改造等操作后，再关闭柜(箱)门，将配电装置恢复原样，很容易造成窃电且不宜发现的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种电力系统配电保护装置，本装置可以实现在不中断供电的情况下，对配电柜(箱)内的配电设备进行检修、改造、轮换及周期检验等工作；违法分子非法打开时，如在设定的时间内依然没有插入专用钥匙，则系统会断电，且只有插入专用钥匙的情况才能恢复供电。
[0040] 如图2所示，本发明包括配电柜体1，控制电源2，行程开关3，专用钥匙4，主电磁继电器5和从电磁继电器6，主、从继电器都包含通路开关复合触点和辅助开关复合触点，两者的通路开关都经过信号灯13后作用于受控开关14，主电磁继电器电磁线圈经过行程开关3和自身辅助开关的常闭触点(或从电磁继电器辅助开关的常开触点)与控制电源3形成回路，从电磁继电器电磁线圈经过专用钥匙4和主电磁继电器辅助开关的常开触点与控制电源3形成回路，电磁线圈通电，则两电磁继电器通路开关下触点闭合。
[0041] 同时本发明还包括辅助电磁继电器7，辅助电磁继电器7包含一个通路开关，该通路开关经过信号灯13后作用于受控开关14，辅助电磁继电器7的电磁线圈经过晶体管12后与控制电源形成回路。晶体管12的基极前有辅助电阻10和三只反相器8，在Ⅱ号反相器和Ⅰ号反相器间串接二极管关9，接点下经辅助电阻接控制电源负极，上经电容器接控制电源正极。Ⅰ号反相器输入端上经辅助电阻接控制电源正极，下经主电磁继电器辅助开关的常闭触点(或从电磁继电器辅助开关的常开触点)接控制电源负极。
[0042] 受控开关14在控制回路导通的情况下(即信号灯13亮的情况)，配电线路可对外供电，控制回路不通，则无法对外供电，正常工作情况如下：
[0043] 主电磁继电器通路开关和辅助开关常闭触点及行程开关都处于闭合状态，受控开关经主电磁继电器通路开关完成闭合，对外供电。
[0044] 与此同时辅助电磁继电器由于Ⅰ号反相器输入段经主电磁继电器辅助开关常闭触点后接控制电源负极，为低电平，反相后为高电平，二极管9导通，电容器11下端充电，积累正电荷。经两个反相器后，晶体管12基极高电平，晶体管导通，辅助电磁继电器通路开关闭合，受控开关经此通路开关也能完成闭合，对外供电，配电控制回路如图3实线所示。
[0045] 在没有插入专用钥匙的情况下打开配电柜门，行程开关动作，主电磁继电器通路开关控制的回路立即断开，同时它的辅助开关常闭触点也打开，Ⅰ号反相器输入端为高电平，输出端为低电平，二极管不导通，电容器11下端开始放电，如在设定了放电时间内，始终没插入钥匙，则Ⅱ号反相器输入端为低电平，经两级反相后，依然为低电平，晶体管不再导通，辅助电磁继电器通路开关也打开，对供电中断，具体受控开关的接入的控制波形如图4中t1-t2所示。
[0046] 此时，即使关闭柜门，行程开关闭合，但是由于主电磁继电器电磁线圈所需经过的自身辅助开关的常闭触点为打开状态(或从电磁继电器辅助开关的常开触点也为打开状态)，供电依然无法恢复，要想恢复供电，需电力公司人员通过插拔专用钥匙，才能实现电磁线圈导通，受控开关的接入的控制波形如图4中t3-t4所示。
[0047] 在没有插入专用钥匙的情况下打开配电柜门，如在设定的断电延迟时间内，插入专用钥匙，由于辅助电磁继电器通路开关作用，系统依然不会中断供电，控开关的接入的控制波形如图4中t5-t6所示，此后可以对配电电柜内的变压器分接头、互感器、电能表进行检修、改造、轮换或周期检验等工作，工作完成后，关闭柜门，配电系统恢复到初始状态，受控开关的接入的控制波形如图4中t7-t8所示。
[0048] 如在打开柜门前，就插入专用钥匙，然后再进行相关的检修工作，配电控制回路如图3虚线所示，受控开关接入的控制波形如图4中t9-t12所示。
[0049] 辅助电磁继电器通路开关作用具体延迟时间由电容器容量和反相器的阈值大小有关，可根据时间长短需要，调节配置。
[0050] 不管是在正常工作状态，还是设备检修状态，配电线路的受控开关都受到两路控制信号作用，提高了供电可靠性。
[0051] 如电力公司人员接到此装置非法打开导致的停电，则该用户纳入疑似窃电用户，需对该用户前期以及后用电量等数据加强注意分析。
[0052] 以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
[0053] 上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
