高層建筑水箱上水系統防溢水保護電路技術方案

本發明專利技術提供一種高層建筑水箱上水系統防溢水保護電路。技術方案包括繼電器，交流接觸器，兩個探測電極，常閉按鈕，常開按鈕，隔離變壓器。其中，兩個探測電極固定在高層建筑水箱內并分別與繼電器連接；繼電器的第一觸點連接工作正常指示燈，第二觸點連接報警指示燈和蜂鳴器，第三觸點連接常閉按鈕，第四觸點連接交流接觸器，第五觸點與原高層建筑水箱上水系統的浮球傳感器的高水位信號母線連接；交流接觸器的三聯動合觸點與原高層建筑水箱上水系統的泵電機的供電電路串聯。本發明專利技術當原上水控制系統發生故障將要發生溢水事故時，保護電路工作強行停止上水。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于自動控制
，特別涉及一種應用于自動控制的電路，該電路能夠解決高層建筑水箱上水系統缺少防溢水保護措施的問題。
技術介紹
某些廠房、商場、賓館、居民樓等高層建筑的生活用水和/或消防用水采用獨立上水系統，這些上水系統的蓄水水箱大都設在建筑物的頂部，其上水控制系統通常采用浮球-干簧式液位傳感器控制高、低兩個水位，低水位時自動上水，高水位時自動停水。在使用過程中，傳感器等部件因為個體差異或環境影響，有可能在有效期內失效，進而發生溢水事件，造成難以預計的損失。因此，如何從根本上解決水箱溢水問題，是一項值得研究的課題。針對水箱溢水問題，僅僅在提高上水控制系統自身可靠性上做文章，難以從根本上解決問題，因為再可靠的系統也不可能達到百分之百安全可靠。通過對以往溢水事故的統計和原因分析，發現絕大多數溢水事故是由于液位傳感器失效引起的。針對這個問題，本專利技術在保留現有上水系統基礎上，提供一套更可靠的上水系統防溢水保護電路。采用本防溢水保護電路后，只有當原上水控制系統和防溢水保護電路同時發生故障時才會發生溢水事故，從而使整個系統的安全性成數量級的提升。
技術實現思路
本專利技術提供一種高層建筑水箱上水系統防溢水保護電路，實現高層建筑水箱上高水位的自動監控。當原上水控制系統發生故障將要發生溢水事故時，保護電路工作強行停止上水。本專利技術的技術方案是，一種高層建筑水箱上水系統防溢水保護電路，包括繼電器KA，交流接觸器KM，兩個探測電極，常閉按鈕SB1，常開按鈕SB2，隔離變壓器。其中，市用交流電通過隔離變壓器為繼電器KA供電；兩個探測電極分別與繼電器KA連接；兩個探測電極固定在高層建筑水箱內，當高層建筑水箱的水位到達設定的水位高度時，兩個探測電極通過水導通使得繼電器KA處于通電狀態；繼電器KA的第一觸點KA1連接工作第一指示燈(即正常指示燈W1)，第二觸點KA2連接第二指示燈(即報警指示燈W2)和蜂鳴器W3，第三觸點KA3連接常閉按鈕SB1，第四觸點KA4連接交流接觸器KM，第五觸點KA5與原高層建筑水箱上水系統的浮球傳感器的高水位信號母線連接；常開按鈕SB2連接兩個探測電極，當按下常開按鈕SB2時，兩個探測電極相互接通；交流接觸器KM的三聯動合觸點KM1與原高層建筑水箱上水系統的泵電機的供電電路串聯。其中，繼電器KA的第一觸點KA1和第四觸點KA4為動斷觸點；繼電器KA的第二觸點KA2、第三觸點KA3和第五觸點KA5為動合觸點。更為詳細的是，當高層建筑水箱的水位到達設定的水位高度時，繼電器KA處于通電狀態，繼電器KA的五個觸點開關同時工作，分別為：第一觸點KA1斷開，正常上水指示燈W1滅；第二觸點KA2接通，報警指示燈W2亮和蜂鳴器W3響；第三觸點KA3接通，繼電器KA供電保持，防止因水位波動造成KA頻繁加電、掉電，導致泵電機反復啟動；故障排除后按常閉按鈕SB1，恢復正常上水；第四觸點KA4斷開，控制交流接觸器KM斷電；交流接觸器KM斷電后，其三聯動合觸點KM1斷開，泵電機斷電停止上水；第五觸點KA5接通，強制閉合原浮球傳感器高水位信號回路，作為備保，利用原上水控制系統停止上水；本專利技術的有益效果是：(1)不用液位傳感器探測液位，不存在傳感器失效問題，提高了系統的可靠性；(2)電路邏輯簡單，而簡單也就意味著可靠。通過選用優質元器件、合理安排線路布局以及對關鍵部位采用串并聯冗余措施，可進一步提高可靠性；(3)本電路可以方便地進行自檢(上水過程中按下常開按鈕SB2，若上水停止，則說明保護電路正常)，通過定期自檢和重要事件前抽檢，可以最大限度地保證系統安全可靠；(4)本改造方案原理清楚、電路簡單可靠，對現有上水系統改動小，投入少，工程量小，可立足本身自行改造，日常維護也非常方便。附圖說明圖1是本專利技術提供的高層建筑水箱上水系統防溢水保護電路的某一具體實施方式的原理示意圖；圖2是試驗中得到的數據一覽表。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術的某一具體實施方式進行詳細說明。本專利技術提供電路的核心部件是繼電器KA和交流接觸器KM。通過控制繼電器KA和交流接觸器KM的通電狀態，使得繼電器KA的五個不同觸點和交流接觸器KM的一個三聯動合觸點處于連接或斷開狀態，從而使每個觸點連接的電路或部件處于設定的狀態。為了說明清楚，我們根據本專利技術提供的電路具有的四個不同的功能將電路分成四個模塊在圖1中展示出來，四個模塊分別為：a)保護水位監測模塊；b)控制原傳感器高水位信號閉合模塊；c)控制泵電機斷電模塊；d)報警模塊。從圖中可以看出，本專利技術提供的電路的組件包括繼電器KA，交流接觸器KM，探測電極C和探測電極D，常閉按鈕SB1，常開按鈕SB2，隔離變壓器，正常指示燈W1(綠色)，報警指示燈W2(紅色)和蜂鳴器W3。市用交流電通過隔離變壓器為繼電器KA供電。保護水位監測模塊和報警模塊中分別使用兩個快速保險絲F為使用安全設置，屬于本領域的慣用手段；控制泵電機斷電模塊中的三個保險絲T是原上水系統固有的。同樣的，電阻R用于調整電路的阻抗，模擬兩探測電極之間水的電阻，屬于本領域的慣用手段。探測電極C和探測電極D分別與繼電器KA連接；探測電極C和探測電極D固定在高層建筑水箱內，當高層建筑水箱的水位到達設定的水位高度時，兩個探測電極通過水導通使得繼電器KA處于通電狀態，通常設定的水位高度略高于原上水系統的浮球傳感器的高水位，即停止上水水位；繼電器KA的第一觸點KA1連接工作正常指示燈W1，第二觸點KA2連接報警指示燈W2和蜂鳴器W3，第三觸點KA3連接常閉按鈕SB1，第四觸點KA4連接交流接觸器KM，第五觸點KA5連接原高層建筑水箱上水系統的浮球傳感器的高水位信號母線；常開按鈕SB2連接兩個探測電極，當按下常開按鈕SB2時，接通兩個探測電極；交流接觸器KM與原高層建筑水箱上水系統的泵電機的供電電路連接。利用本專利技術實現的功能是：(1)防溢水保護功能當上水系統失效，水位超過設定的高度A點所在位置，淹沒探測電極C和探測電極D時，繼電器KA的供電電路經水接通，繼電器KA的動斷觸點KA4斷開，交流接觸器KM斷電，其三聯動合觸點KM1斷開高層建筑水箱上水系統的泵電機的三相供電，泵電機停止工作使得上水停止；同時繼電器KA的動合觸點KA5接通浮球傳感器高水位信號回路，相當于浮球傳感器高水位干簧觸點接通，通過原上水系統控制泵電機斷電。(2)報警功能當上水控制系統失效，繼電器KA通電后，動斷觸點KA1斷開，動合觸點K2接通，綠燈W1滅，紅燈W2亮，蜂鳴器W3鳴叫，提醒自動上水系統出現故障。(3)狀態保持功能當上水控制系統失效，繼電器KA通電后，動斷觸點KA4斷開，交流接觸器KM斷電，其三聯動合觸點KM1斷開，高層建筑水箱上水系統的泵電機的三相供電斷電不再工作；但是一旦水位回落后繼電器KA掉電，動斷觸點KA4閉合，KM供電閉合，泵電機重新啟動；水位上升后繼電器KA再次接通，泵電機再次被斷電，從而出現頻繁啟動的現象。另外，當水箱水位剛剛達到兩探測電極位置時，也會因水面波動造成兩電極的頻繁接通、斷開。本專利技術設計了狀態保持功能，即：繼電器KA一經接通，其動合觸點KA3即閉合，這樣即使水位回落，探測電極C和探測電極D斷開，繼電器KA也不會掉電，從而防止泵再次自動啟動。在上水系統的故障消除后，人本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高層建筑水箱上水系統防溢水保護電路，包括繼電器(KA)，交流接觸器(KM)，兩個探測電極，常閉按鈕(SB1)，常開按鈕(SB2)，隔離變壓器；其中，市用交流電通過隔離變壓器為繼電器(KA)供電；兩個探測電極分別與繼電器(KA)連接；兩個探測電極固定在高層建筑水箱內，當高層建筑水箱的水位到達設定的水位高度時，兩個探測電極經水導通使得繼電器(KA)處于通電狀態；繼電器(KA)的第一觸點(KA1)連接第一指示燈(W1)，第二觸點(KA2)連接第二指示燈(W2)和蜂鳴器(W3)，第三觸點(KA3)連接常閉按鈕(SB1)，第四觸點(KA4)連接交流接觸器(KM)，第五觸點(KA5)與原高層建筑水箱上水系統的浮球傳感器的高水位信號母線連接；常開按鈕(SB2)連接兩個探測電極，當按下常開按鈕(SB2)時，兩個探測電極相互連接；交流接觸器(KM)的三聯動合觸點(KM1)與原高層建筑水箱上水系統的泵電機的供電電路串聯；其中，繼電器(KA)的第一觸點(KA1)和第四觸點(KA4)為動斷觸點；繼電器KA的第二觸點(KA2)、第三觸點(KA3)和第五觸點(KA5)為動合觸點。

【技術特征摘要】
1.一種高層建筑水箱上水系統防溢水保護電路，包括繼電器(KA)，交流接觸器(KM)，兩個探測電極，常閉按鈕(SB1)，常開按鈕(SB2)，隔離變壓器；其中，市用交流電通過隔離變壓器為繼電器(KA)供電；兩個探測電極分別與繼電器(KA)連接；兩個探測電極固定在高層建筑水箱內，當高層建筑水箱的水位到達設定的水位高度時，兩個探測電極經水導通使得繼電器(KA)處于通電狀態；繼電器(KA)的第一觸點(KA1)連接第一指示燈(W1)，第二觸點(KA2)連接第二指示燈(W2)和蜂鳴器(W3)，第...

【專利技術屬性】
技術研發人員：萬宏勁，
申請(專利權)人：萬宏勁，
類型：發明
國別省市：甘肅;62