用于火灾和非火灾的具有自动转换至仅供火灾使用的特征的专用发电机

技术领域

本发明涉及用于电力中断和灭火的专用发电机，该发电机具有自动切换至 灭火的功能，其具有当火突然发生时自动提供灭火功率的特征，更特别地，涉 及用于电力中断和灭火的专用发电机，该发电机具有自动切换至灭火的功能， 当用于电力中断和灭火时，操作该发电机以选择在电力中断载荷和灭火载荷中 较大的一个功率，因此降低了安装成本，且在正常电力中断时其提供电力中断 载荷，同时在产生火期间电力中断时在起步时提供电力中断载荷和灭火载荷， 并且当火增大时逐渐增加灭火载荷，因此如果灭火载荷达到接近发电机额定功 率的设定值，首先限制电力中断载荷的供应，或者，由于起火停止电力中断载 荷以配合灭火设备的工作，其在起火期间安全地提供用于灭火载荷的电力，因 此提供高经济效益和安全性。

首先，解释本发明的详细说明书中使用的术语。

术语用于火灾和非火灾的具有自动转换至仅供火灾使用的特征的专用 发电机，定义了一种用于提供电力中断载荷作为不包含灭火载荷的紧急载荷并 提供灭火载荷用作灭火设备的紧急电力发生器。当在电力中断期间发生火灾或 当起火时电力中断提供电力中断载荷和灭火载荷的情况下，上述专用发电机自 动操作，感应由起火或灭火设备操作消耗的各种电力载荷，在设定条件下或瞬 间停止除了灭火载荷外的载荷供应，这样即使所述发电机达到其超负荷条件， 也能连续供应灭火的电力。所述专用发电机在高压和低压下以单独和并联的运 行方式操作。以下，术语“用于火灾和非火灾的具有自动转换至仅供火灾使用 的特征的专用发电机”简称为“具有自动转换至仅供火灾使用的特征的专用 发电机”，或更简称为“专用发电机”。进一步地，鉴于灭火载荷的自动转换功 能来灭火简称为灭火电源自动选择功能、灭火电源储存功能、灭火电源保护功 能、灭火电源维持功能、灭火电源切换功能、灭火功能转移功能、灭火功能转 换功能、以及灭火功能优选功能，在另一个方面，鉴于灭火载荷的自动转换功 能来灭火简称为自动控制功能、自动限制功能、以及电力中断载荷、正常载荷 和除了灭火载荷的载荷自动断开功能。

所述专用发电机由安装在建筑物或设备上的单个或多个发电机形成，在正 常电源电力中断期间提供用于灭火的紧急电力，它意味着专用断开系统包括其 包括主电力电路断路器、用于电力中断的断路器和用于灭火的断路器，分别设 置于紧急情况电源线中，以及布线装置，诸如各种塑壳断路器和开关。

所述灭火载荷是灭火设备所需的电力载荷，安装在建筑物或设备上按照灭 火相关法律和安全的需要来完成火灾报警、灭火和逃生。所述灭火载荷主要包 括按照建筑法和航空法的紧急电力载荷，并进一步包括通讯和安全载荷作为必 要的载荷。

所述灭火用于灭火载荷、灭火设备和用于灭火的线路或电线装置。

所述电力中断载荷是按照灭火相关法除了灭火载荷之外的紧急电力载荷， 即常规紧急载荷。此外，所述电力中断载荷仅限于除了包括消防法、建筑法和 航空法的法律定义的电力载荷的为了商业便利的紧急电力载荷。

所述电力中断用于电力中断载荷和用于电力中断的紧急电源线或电线装 置。

主电源是专用发电机的发生电源，在所述发电机用于电力中断和灭火的情 况下，将电力中断电源和灭火电源相加得到所述主电源。

所述灭火电源是满足火灾或测试操作而发生激活的灭火设备的电力载荷的 紧急电源。

控制电源是操作和停止专用发电机、电力设备和灭火设备以及进行安全装 置手动或自动控制所需的电源，所述控制电源包括85V-265V范围内的AC/DC、 以及110V、60V、48V、24V和12V的DC。

主电源线是从专用发电机的电源输出端通过主电源断路器延伸到分支到电 力中断断路器和灭火断路器之前线路的线路。如果是高压专用发电机，在专用 发电机和主电源断路器之间设置有抽拉断路器(drawing circuit breaker) 和变压器，在这个时候，所述主电源线包括通过抽拉断路器和变压器的线路。 然而，如果是并联运行发电机，所述主电源线从各自发电机的输出端延伸集中 到通过所述主电源断路器的线路。

灭火线是从主电源断路器下端通过用于在控制面板或配电盘以及配电盘和 面板的断路器和开关上灭火的断路器延伸到各种灭火设备载荷侧的电线。

控制线是控制电源提供的线路用于操作和停止专用发电机和灭火设备以及 用于控制像断路器的安全装置。所述控制线也由于是线而称为操纵线和由于操 纵电源而称为操纵电源线。

测量仪器为用于检测发生火灾的状况的组件，在发生火灾电力中断的状态 下或在电力中断发生火灾的状态下，通过启动专用发电机提供紧急电力。测量 仪器的输入端与电力设备、灭火设施或与之相应的设备连接，其输出端与控制 仪器或用于电力中断的断路器连接。

也就是说，分别安装测量仪器或测量仪器包括电流互感器(CT)、电源互感 器(PT)、数字总电力控制系统或类似物，主电源线上提供测量仪器以测量电 力载荷的变化值，通常提供测量设备用于控制或主电源断路器。

测量仪器适合于检测灭火设施中的接收单元的火警信号或者用于灭火的操 作装置的操作信号像排放信号，从火警信号中可以确认火灾的发生。

控制仪器是以相互平行或串行关系安装在用于电力中断的断路器上的单个 或多个控制装置或者控制线，其接收测量仪器的输入并以设定值产生单个输出 或多个输出以提供给各触点，并且给用于电力中断的断路器的跳闸端子提供控 制电力以断开跳闸端子。

控制仪器包括在/从主电源断路器上内部或外部安装的OCR或OPR，且它与 专用发电机控制器中现有的嵌入式产品或单独安装的现有的外部产品一起使 用。如果控制仪器的触点容量小于控制电力中断断路器所需的容量(在约 5A-10A范围内)，提供辅助控制仪器如控制继电器作为二级控制仪器，在这种 情况下，所述控制仪器包括辅助控制仪器或包含测量仪器的控制仪器。所述控 制仪器包括以下组件或部件。

首先，所述控制仪器包括发电机控制器、可编程逻辑控制器(PLC)、微型计 算机(MICOM)、中央处理器(CPU)、个人计算机(PC)、直接数字控制器(DDC)、 分布式控制器(DCS)、分布式操作控制台(DOC)、监督控制和数据采集(SCADA)、 专用集成电路(ASIC)、专用指令处理器(ASIP)、最大电力载荷控制器和其它控 制器。

其次，所述控制仪器包括记录继电器、功率表、电度表、无功表、无功电 度表、电流表、数字多功率表、数字继电器、感应继电器、热继电器、过电流 继电器(OCR)、过功率继电器(OPR)、电子过电流继电器(EOCR)、控制继电器、 智能通信和测量装置、馈线的智能测量和保护装置、其它继电器和控制仪器的 辅助触点。

再次，所述控制仪器包括控制线，其设置为当火灾发生时主要从测量仪器、 电力设备、或灭火设备上断开电力中断断路器。

如果是单独操作方式，所述主电源断路器是安装在主电源线上的电源断路 器，用来保护专用发电机和主电源线。另一方面，如果是并联操作方式，所述 主电源断路器安装在主电源线上，设置在各专用发电机上的断路器末端连接到 该主电源线。高压主电源断路器可以用作真空断路器(VCB)和油断路器(OCB)， 低压主电源断路器可以用作空气断路器(ACB)、塑壳电线断路器(MCCB)。如果 是空气断路器(ACB)，过电流继电器(OCR)嵌入其中或安装在所述ACB的外侧， 真空断路器(VCB)与OCR和嵌入有控制和通信功能的馈线智能测量和保护装置 并联使用。

所述灭火断路器是安装来保护在发电机控制面板内部或外部用于灭火的电 源线的，包括在从发电机主电源线分支出来用于灭火的电源线上的单个或多个 断路器。此外，所述灭火断路器包括在其下端的分支灭火断路器和塑壳电线断 路器以及灭火设备的开关。一般地，使用具有断路功能的ACB和MCCB。

所述电力中断断路器是安装来保护在发电机控制面板内部或外部用于电力 中断的电源线的，包括在从发电机主电源线分支出来用于电力中断的电源线上 的单个或多个断路器。此外，所述电力中断断路器包括在其下端的分支电力中 断断路器和塑壳电线断路器以及电力中断设备的开关。一般地，ACB和MCCB被 用作电力中断断路器，所述电力中断断路器包括跳脱装置、跳脱报警装置和嵌 入式辅助触点。

互锁是发电机的操作控制电路，其中在正常电力中断时包括电力中断断路 器闭合以及灭火设备切换器断开，反之，根据切换器或火灾信号或火灾检测装 置的其它火灾接收器的信号，电力中断断路器断开，主电源断路器以及灭火断 路器保持闭合状态。

所述切换器是断开和闭合电源线的开关，安装用来操作和停止用于手动或 自动操作方式的灭火设备的电力设备，一般地，所述切换器可以使用磁性切换 器。

所述灭火设备用于完成火灾检测和报警、灭火和从火灾中逃生，包括报警 装置、具有感应器的自动火灾检测装置、继电器和接收器、室内消火栓系统、 喷水系统、泡沫灭火系统、喷水灭火系统、气体灭火系统、干粉灭火系统、给 水管系统、室外消火栓系统、紧急插座系统、控烟系统、指引灯、应急灯系统 和其它灭火系统。所述灭火设备包括灭火材料、机械仪器、管道和例如切换器 的相关操作装置。此外，所述灭火设备包括排烟系统和紧急电梯系统。

所述灭火设备是各种单元产品或构成所述灭火设备的部件，包括各种感应 器、断路器和基本上基于常规火灾操作的灭火设备切换器。此外，所述灭火设 备包括信号发射仪器。鉴于该设备的操作，所述灭火设备也被称作灭火操作 设备。

火灾信号发生装置适于报警和从自动火灾检测系统的接收器输出火灾信 号。此外，所述火灾信号发生装置包括输出在主电源线或灭火设备电线上随着 灭火设备的操作增加的载荷变化值的仪器，通过灭火设备的操作产生感应、显 示和报警信号的信号发生装置以及操作触点。此外，所述火灾信号发生装置包 括输出自动火灾检测系统或接收器的继电器的火灾信号的装置、输出用于启动 火灾水泵和水流检测装置的水切换装置的排放信号的装置、各种灭火设备切换 器的操作装置和火灾报警装置。

背景技术

为了当火灾发生时保护人们的生命和财产远离火灾，逃生设备、报警系统、 灭火系统和灭火作业系统，作为灭火设备建在处于火灾危险中的建筑物或设备 中，是根据其需要安装的或者应当根据消防相关法律来安装的。当电力中断发 生时，为了另外提供除了正常电源之外的紧急电源，以下法规在不同国家中提 出。在韩国，首先，按照基于灭火设备安装和安全管理的相关法规的室内消火 栓系统的国家消防安全法规(NFSC 102)第8条第2款，室内消火栓系统安装在 不含地下室具有七层和总楼面面积2,000m²以上或者总楼面面积3,000m²以上的 建筑物中。在美国，提出了国家消防协会NFPA法规，在日本，按照消防法第 12条第4款规定，室内消火栓系统安装在楼面面积1,000m²以上的建筑物中。 紧急电源通过接收两个不同变电站的电能在电力中断的发生时改变电能的接 收，或者，紧急电源通过安装专用发电机或电池设备来准备。专用发电机一般 适于防止其安装成本增加。除了灭火电力载荷，也准备了电力中断电力载荷， 当正常电源电力中断发生时，为了给建筑物中的居民提供方便，在这种情况下， 提供正常电源载荷的一部分(约1/3)作为紧急电源。在韩国，按照基于电力业 务法律的电气设备法规第72条(用作紧急电源的设备)和室内布线规定 No.4168(紧急电源)准备紧急电源，在这种情况下，由于电源容量的内容未在 其中提出，紧急电源在用户需求、设计者经验和电源以及实际情况的基础上设 计。通常，用于灭火和电力中断的载荷容量彼此几乎相似。

涉及到构成紧急电源载荷的内容，例如在紧急电源载荷的照明装置中，一 般光具有1501x-2001x范围的照度，用于电力中断的紧急光具有501x-701x范 围的照度，用于灭火的紧急光具有1.01x以上范围的照度，按照它们的使用目 的在它们之间表现出很大差异。因此，从灭火的角度看，当火灾发生时保护灭 火电源同时断开电力中断载荷的方法是最有效的，因为灭火设备被激活；但是 从灭火和居民逃生的角度看，在火灾发生的起始阶段同时提供用于电力中断和 灭火的载荷并当载荷随着时间推移增加时停止提供电力中断载荷是最有利的。

建造建筑物或设备的技术领域包括土木工程、建筑、机械工程、电力、消 防、通讯和园林建筑领域。其中，消防领域划分为灭火机械领域和灭火电气领 域。灭火设备所需的电源容量由灭火机械系统的设计者决定，用于电源载荷的 专用发电机的紧急电源容量不是由灭火机械系统的设计者决定，而是由灭火电 气系统的设计者决定。因此，这两个领域的设计者在他们的工作范围内互不干 扰或彼此接触，这导致形成了一个死角。通常情况下，现有的专用发电机选择 下列方式之一安装。

作为第一种方式，灭火发电机和电力中断发电机相互独立安装。这确保了 更可靠的稳定性，但是引起了发电机数量和建筑面积不必要的增加。所以，这 两台发电机的安装不能很好采纳。

作为第二种方式，安装具有灭火载荷和电力中断载荷相加得到的容量的发 电机。这提供了两倍于单个载荷大小的容量，从而从容量的角度确保了可靠的 稳定性，但是导致了高昂的建筑成本。由于这种方式比第一种方式更有利，在 某些情况下可以采用。

作为第三种方式，通过在灭火载荷和电力中断载荷中选择更大的载荷并通 过所选的单个载荷容量提供灭火载荷或电力中断载荷来安装发电机。

这是基于在电力中断时提供电力中断载荷、在火灾发生时提供灭火载荷的 概念。然而，在真实情况中，在电力中断时使用电力中断载荷，当在电力中断 期间发生火灾时或当火灾期间发生电力中断时同时使用电力中断载荷和灭火 载荷，这样就超过了发电机的容量，从而激活了电源断路器来保护发电机的超 负荷，其停止了紧急电源的供应，从而在那些情况中带来了许多危险。

发电机所需的容量是按照随着驱动马达增加的堵转电流的起始特性计算 的，一般地，所述载荷容量由PG(其中计算PG1、PG2和PG3，并按照工业安 全和卫生机构2004年12月31日公布的KOSHA法令E-21-2004选择它们的最 大值)或RG(其中计算RG1、RG2、RG3和RG4，并按照日本内燃发电设备行业 协会发电机容量计算标准NEGA-C201选择它们的最大值)的方式计算。

容量的计算根据电力中断和灭火来进行。在计算发电机容量时，计算了应 用所需容量的电力中断载荷和不应用所需容量的灭火载荷。在这种情况下，单 个载荷采用选择电力中断载荷和灭火载荷中更大的载荷，叠加的载荷采用相加 两种载荷。在具有大型水箱安装于其顶部的超高层建筑物的情况下，作为抗地 震的安全计划，灭火的水源是基于自然的头部加压方式，这样由于灭火载荷相 对低于电力中断载荷，当与叠加载荷采用相比时，单个载荷采用安装成本的降 低非常少，从而容易通过两个载荷的叠加计算发电机容量而不会造成麻烦。在 中等或大型高层建筑物或公寓的情况下，其中两种载荷之间几乎不存在差别或 非常小，但是，安装成本是叠加载荷采用的两倍，因此通常选择单个载荷采用 (见韩国国家住房公司电力信息通讯设备设计手册2008第94页)来减少安装 成本的增加。在这种情况下，在一种严重的状态下火灾和停电同时发生，发电 机容量不足使得灭火发电机的安装成为徒劳的。

按照全世界常用的美国NFPA 70 701-6紧急电源的容量和等级规则，提到 了紧急设备同时给所有操作设备提供合适的容量和等级，所述紧急设备应当适 于端子产生的最大堵转电流。因此，应当足量地提供紧急电源的容量。

但是，到目前为止，设计和建筑已经主要集中到降低安装成本上，其导致 安全程度非常低。这是鉴于相关领域的执行系统从结构特征和技术特点方面得 到的结论。而且，专用发电机的安装是有规定的，但在实际案例中，没有具体 提出用于灭火设备的发电机容量相关的内容。另一方面，安全成本的负担是明 确给定的，但是安全本身并没有很好地暴露在外面，其不必要地导致了安全意 识的缺乏和对安全的疏忽。最近，这些问题出现在该领域中，对问题的解决方 案和意见被发送到相关的主要机构。因此，通过行政指导已经修改或改进了相 关规定，这样在用于紧急电源的专用发电机常用于电力中断和灭火的情况下， 建议加入两个电力中断和灭火载荷，从而逐步解决忽视安全的问题。但是，由 于应当减少由建筑成本的增加造成的负担，需要合理和经济的解决方案。因此， 本发明将通过完成对应于这种需求的技术来解决安全方面的问题并满足相关 需求和要求的需要。

图1是显示了按照常规操作相互独立安装的用于电力中断的紧急电源和用 于灭火的紧急电源，每个发电机提供各自所需的载荷的示意性电路图。传统发 电机的构造从发电机容量的角度是稳定的。但是，由于在单个建筑物中用于电 力中断的发电机和用于灭火的发电机相互独立安装，发电机的数量约是具有单 一容量发电机的两倍，从而没有给出低的经济效率。另外，发电机的安装空间 的增大导致了建筑成本和建筑后的管理成本都提高了。因此，它确实很难应用 到该领域的系统中。

图2显示了能够在电力中断时按照常规操作提供紧急电源的单个专用发电 机系统。所述发电机具有电力中断载荷和灭火载荷相加得到的容量的电力。顺 便提一下，传统系统的配置鉴于发电机的容量是稳定的，但它具有下列问题。 也就是说，单个发电机，其具有正常状态的电力中断载荷(例如600kW)和火灾 发生期间灭火电力载荷(例如600kW)相加得到的容量，安装在单个建筑物中， 使得发电机的容量是实际使用的单个容量的两倍，从而是的经济效率和效益降 低。因此，该系统在有限的条件下采用，其中在审批施工许可的权限的司法下 消防局有需求、消防建筑主管者有需求、或者建筑公司认识到这些问题并将解 决方案应用到设计中，但在实际案例中，没有很好地采用该系统。

图3显示了具有单个容量能够在电力中断时按照常规操作提供紧急电源的 专用发电机系统。电线的构造与图2中相同，但是发电机选择一个建筑物中电 力中断载荷和灭火载荷中较大的容量。鉴于建筑成本降低的经济效率，该系统 在一般建筑物和公寓建筑中被广泛采用，但它具有下列问题。也就是说，在电 力中断时发生火灾的情况下或在发生火灾时电力中断的情况下，同时应用电力 中断载荷(例如600kW)和灭火载荷(例如600kW)，随着时间的推移，两方面所 需的载荷随着两个载荷是发电机规定容量的两倍(例如1200kW)的结果增加。在 这种情况下，发电机的操作期间发生超负荷，因此，应用叠加载荷的发电机的 主电源断路器(例如600kW)在用于电力中断的断路器(例如600kW)和用于灭火 的断路器(例如600kW)运行之前首先运行。结果，紧急电源的供应停止，从而 使得无法操作灭火设备。这导致与没有安装专用发电机作为灭火紧急电力设备 时相同的结果，其违反了有关灭火紧急电源供应的规定。

图4显示了另一种具有单个容量能够在电力中断时按照常规操作提供紧急 电源的专用发电机系统。电线的构造与图3中相同，但是在安装内置发电机的 情况下或安装被称为防灾型发电机的机罩式发电机的情况下，将ATS安装在主 电源断路器下端的主电源线上，用于电力中断的断路器和用于灭火的断路器从 ATS的下端分支出来。按照发电机的上限容量安装灭火专用发电机有效性损失 的危险以图3中相同的方式引起。

图5也显示了另一种具有单个容量能够在电力中断时按照常规操作提供紧 急电源的专用发电机系统。电线的构造与图3中相同，但是在该配置中，专用 发电机互相平行安装。主电源断路器安装在主电源线上，通过各专用发电机上 的断路器末端连接到该主电源线，用于电力中断的断路器和用于灭火的断路器 从主电源断路器的下端分支出来。按照发电机的上限容量安装灭火专用发电机 有效性损失的危险以图3中相同的方式引起。

图6仍然显示了另一种具有单个容量能够在电力中断时按照常规操作提供 紧急电源的专用发电机系统。该系统与图3中相似，但是在该配置中，安装了 高压专用发电机。如图3所示作为高压断路器和变压器的VCB安装在发电机主 体和主电源断路器之间，用于电力中断的断路器和用于灭火的断路器从变压器 的下端分支出来。按照发电机的上限容量安装灭火专用发电机有效性损失的危 险以图3中相同的方式引起。

如图4和5所示，在安装高压专用发电机的情况下，所述高压电源直接连 接到载荷，但一般地，全部或部分包含低压载荷。如果电源供应到低压载荷， 高压真空断路器和变压器安装在发电机的断路器和主电源断路器之间。如图 3-6所示，在发电机中选择单个载荷容量作为发电机容量的情况下，引起容量 的缺乏，这样在电力中断和灭火时发电机超负荷造成主电源断路器断开(跳 闸)，从而造成了安装灭火专用发电机有效性损失。这不能满足灭火设备中专 用发电机安装的相关规定并导致火灾造成的危险。

上述问题到目前没有被发现的理由如下：

首先，灭火设备的电容量从设计的角度是由火灾机械工程的设计者计算的， 紧急发电机的紧急电源的容量是由电气设备设计者计算的。在这种情况下，两 种设计者在其工作范围内互不干扰或彼此接触，他们也不熟悉其对应部分的工 作。因此，根据灭火设备的特点应用专用发电机的容量的工作区域和职责成为 了死角，其使得难以发现该问题。

其次，从试运行角度看，专用发电机现场构造之后的试运行是仅通过检查 发电机的启动和运行状态以及电力设备的转动方向进行的，由于该测试是在发 电机无载荷或部分载荷的状态下进行的，测试期间不能发现容量的缺乏。

第三，从应对火灾的角度看，常规火灾一般在切换到紧急电源之前被扑灭。 此外，即使电力中断期间发生火灾或者即使发生火灾期间电力中断，或也会在 电力中断载荷和灭火载荷没有满负荷的起始阶段早早地被扑灭，在这种情况 下，灭火设备在紧急电源的电源载荷部分载荷状态下轻微地启动来完成灭火， 其使得难以发现发电机容量不足的问题。

第四，从火灾事故的原因暴露的条件来看，灭火载荷随着火灾的发展增加， 保护发电机的设备由发电机的载荷超负荷来操作以引起主电源断路器断开，从 而停止电力的供应。在这种情况下，停止灭火设备的功能造成灭火失败，从而 扩大了火灾区域。即使在这种引起发电机容量不足的情况下，如果恢复或重启 发电机，它的运行不会有任何麻烦，其不会被认为是灭火失败的原因，从而使 得难以发现该问题。

第五，从火灾事故调查角度来看，即使发电机容量不足的问题发生在各种 各样的事故中，调查通过提出灭火设备的操作失败来简单地完成。在这种情况 下，不会提供有关因素或各种火灾的扩展的发电机项目，从而使得难以发现该 问题。

这些问题在应用具有单个容量的发电机中几乎没有发现，但是它们作为造 成在紧急状态下激活灭火设备所需的紧急电源停止供应的主要危险因素存在， 其实际上违反了消防应当准备紧急电源的有关规定。

发明内容

技术问题

因此，鉴于现有技术中存在的上述问题而作出本发明，且本发明的目的为 提供用于电力中断和灭火的专用发电机，该专用发电机具有自动切换至灭火功 能，其中所述专用发电机具有单个载荷容量且当在电力中断期间发生火灾或当 起火时如果消防局或电力公司停止正常电力的供应，上述专用发电机自动操作 以有效进行灭火，且其中所述专用发电机具有当操作专用发电机期间增加灭火 载荷时在超负荷操作主电源断路器前断开用于电力中断的断路器的装置，或 者，所述专用发电机具有配置在其中的操作系统以便与灭火设施的操作一起断 开用于电力中断的断路器。

本发明的另一个目的为提供用于电力中断和灭火的专用发电机，该专用发 电机具有自动切换至灭火功能，其中所述专用发电机在正常电力中断时提供电 力中断载荷且当发生火灾或当起火时该专用发电机只切换到灭火以提供灭火 载荷，或者，所述专用发电机同时提供电力中断载荷和灭火载荷且如果超负荷 发生时主要提供用于灭火的电力载荷，因此停止电力中断载荷的供应，这样保 证了建筑的消防安全且提供经济优势。

技术方案

为了达到上述目的，根据本发明，提供用于电力中断和灭火的专用发电机， 该专用发电机具有自动切换至灭火的功能，所述专用发电机在正常电力的电力 中断期间可用作紧急电力发电机且包括：用于检测经由主电源的断路器的电源 线上的载荷的变化的测量仪器；和在其输入端与所述测量仪器连接以及在其输 出端与配置在主电源断路器的下端的用于电力中断的断路器连接的控制仪器， 其中，如果在操作所述发电机期间所述发电机的电力达到设定值，操作主电源 断路器前，通过由测量仪器检测的电源线上的电力载荷值操作控制仪器来断开 用于电力中断的断路器，因此提供用于电力中断的断路器断开前避免主电源断 路器断开的控制功能。

为了达到上述目的，根据本发明，提供用于电力中断和灭火的专用发电机， 该专用发电机具有自动切换至灭火的功能，所述专用发电机通过由灭火设施产 生的火警信号互锁断开所有的用于电力中断的断路器，因此保持其中用于灭火 的电力。

为了达到上述目的，根据本发明，提供用于电力中断和灭火的专用发电机， 该专用发电机具有自动切换至灭火的功能，所述专用发电机包括：配置在发电 机主电源线上以便检测其上的电流或电力变化的测量仪器；和在其输入端与所 述测量仪器连接以及在其输出端与用于电力中断的断路器连接的控制仪器，其 中，如果在操作所述发电机期间，通过所述测量仪器检测超载荷后，通过在预 定的超载荷(通常，紧急载荷的110％和额定载荷的120％)下操作过电流继电 器断开主电源断路器前，此时在火灾发生的地方由电力载荷的预先设定值操作 控制仪器以断开用于电力中断的断路器(这种情况下，超载荷的范围为0％到 30％)，在发生火灾时同时提供电力中断载荷和灭火载荷以及超载荷发生时断开 用于电力中断的断路器(这种情况下，超载荷的范围任意设定为0％到150％， 例如，一次设定超载荷至额定载荷的100％或110％或者逐步设定至100％、105％ 和110％)。

或者，当火灾发生时由操作灭火设施产生的火警信号断开控制面板的内部 或外部提供的用于电力中断的断路器，或者依次断开从用于电力中断的断路器 的下端分支的用于电力中断的多个分支断路器，因此提供电力中断载荷的首先 断开条件，其中，断开用于电力中断的断路器和用于电力中断的分支断路器前 没有断开主电源断路器。

根据本发明的第一个方面，提供用于电力中断和灭火的专用发电机，所述 专用发电机具有自动切换至灭火的功能，所述专用发电机在正常电力的电力中 断期间可用作紧急电力发电机，所述专用发电机具有主电源断路器以及从主电 源断路器下端分支的用于电力中断的断路器和用于灭火的断路器，所述专用发 电机包括：测量仪器，其通过主电源线上的电力载荷的变化检测火灾发生的状 态；和控制仪器，在其输入侧与所述测量仪器连接以及在其输出侧与用于电力 中断的断路器连接；当从测量仪器输入的电力载荷的变化值达到预定设定值时， 用于电力中断的断路器首先被断开，从而在用于电力中断的断路器被断开之前 主电源断路器保持不被断开，其中，直至火灾期间所述专用发电机达到超载荷 状态，电力中断载荷和灭火载荷是同时被提供的，且发生火灾期间首先保持灭 火载荷的供应。

根据本发明的第二个方面，提供用于电力中断和灭火的专用发电机，该专 用发电机具有自动切换至灭火的功能，所述专用发电机在正常电力的电力中断 期间可用作紧急电力发电机，所述专用发电机具有主电源断路器以及从主电源 断路器下端分支的用于电力中断的断路器和用于灭火的断路器，所述专用发电 机包括：测量仪器，其通过主电源线上的电力载荷的变化检测火灾发生的状态； 和控制仪器，在其输入侧与所述测量仪器的输出侧连接以及在其输出侧与从用 于电力中断的断路器的下端输出侧分支的用于电力中断的多个分支断路器连 接；从测量仪器输入的电力载荷的变化值达到预定设定值时，依次断开用于电 力中断的分支断路器，从而避免用于电力中断的所有分支断路器断开前主电源 断路器被断开，其中，直至火灾期间所述专用发电机达到超载荷状态，电力中 断载荷和灭火载荷是同时被提供的，且发生火灾期间首先保持灭火载荷的供应。

根据本发明的第三个方面，提供用于电力中断和灭火的专用发电机，所述 专用发电机具有自动切换至灭火的功能，所述专用发电机在正常电力的电力中 断期间可用作紧急电力发电机且具有主电源断路器以及从主电源断路器下端分 支的用于电力中断的断路器和用于灭火的断路器，所述专用发电机包括：测量 仪器，其通过主电源线上的电力载荷的变化检测火灾发生的状态；和控制仪器， 在其输入侧与所述测量仪器的输出侧连接以及在其输出侧与用于电力中断的断 路器以及从所述用于电力中断的断路器的下端输出侧分支的用于电力中断的多 个分支断路器中的一部分用于电力中断的分支断路器连接，从测量仪器输入的 电力载荷的变化值达到预定设定值时，依次断开所述一部分用于电力中断的分 支断路器且最后断开用于电力中断的断路器，从而在用于电力中断的断路器断 开之前主电源断路器保持不被断开，其中，直至火灾期间所述专用发电机达到 超载荷状态，电力中断载荷和灭火载荷是同时被提供的，且发生火灾期间首先 保持灭火载荷的供应。

根据本发明的第四个方面，提供用于电力中断和灭火的专用发电机，所述 专用发电机具有自动切换至灭火的功能，所述专用发电机在正常电力的电力中 断期间可用作紧急电力发电机且具有主电源断路器以及从主电源断路器下端分 支的用于电力中断的断路器和用于灭火的断路器，所述专用发电机包括：测量 仪器，通过主电源线上的电力载荷的变化检测火灾发生的状态；控制仪器，在 其输入侧与所述测量仪器的输出侧连接；控制线零件，其在所述控制仪器的控 制下供应控制电力至用于电力中断的断路器的跳闸端子；以及辅助控制仪器， 其与控制仪器的输出侧、控制电力所供应至的控制线和用于电力中断的断路器 连接，这样，从测量仪器输入的电力载荷的变化值达到预定设定值时，通过所 述控制器的控制首先断开用于电力中断的断路器，从而在用于电力中断的断路 器断开之前主电源断路器保持不被断开，其中，用于电力中断的断路器由控制 电力在设定过电流值下断开，从而在用于电力中断的断路器断开之前主电源断 路器保持不被断开，且直至火灾期间所述专用发电机达到超载荷状态，电力中 断载荷和灭火载荷是同时被提供的，且发生火灾期间首先保持灭火载荷的供应。

根据本发明的第五个方面，提供用于电力中断和灭火的专用发电机，所述 专用发电机具有自动切换至灭火的功能，所述专用发电机在正常电力的电力中 断期间可用作紧急电力发电机且具有主电源断路器以及从主电源断路器下端分 支的用于电力中断的断路器和用于灭火的断路器，所述专用发电机包括：测量 仪器，通过主电源线上的电力载荷的变化检测火灾发生的状态；控制仪器，在 其输入侧与所述测量仪器的输出侧连接；控制线零件，在所述控制仪器的控制 下供应控制电力至用于电力中断的断路器的跳闸端子；以及辅助控制仪器，其 与控制仪器的输出侧、控制电力所供应至的控制线、从用于电力中断的断路器 的下端输出侧分支的多个用于电力中断的分支断路器连接，这样，从测量仪器 输入的电力载荷的变化值达到预定设定值时，通过控制器的控制依次断开用于 电力中断的多个分支断路器，从而避免用于电力中断的所有多个分支断路器断 开前主电源断路器被断开，其中，所述用于电力中断的多个分支断路器由控制 电力在设定过电流值下断开，从而避免用于电力中断的多个分支断路器断开前 主电源断路器被断开，且直至火灾期间所述专用发电机达到超载荷状态，电力 中断载荷和灭火载荷是同时被提供的，从而发生火灾期间首先保持灭火载荷的 供应。

根据本发明的第六个方面，提供用于电力中断和灭火的专用发电机，所述 专用发电机具有自动切换至灭火的功能，所述专用发电机在正常电力的电力中 断期间可用作紧急电力发电机且具有主电源断路器以及从主电源断路器下端分 支的用于电力中断的断路器和用于灭火的断路器，所述专用发电机包括：测量 仪器，通过主电源线上的电力载荷的变化检测火灾发生的状态；和控制仪器， 在其输入侧与所述测量仪器的输出侧连接；控制线零件，在所述控制仪器的控 制下供应控制电力至用于电力中断的断路器的跳闸端子；以及辅助控制仪器， 其与控制仪器的输出侧、控制电力所供应至的控制线、从用于电力中断的断路 器的下端输出侧分支的多个用于电力中断的分支断路器中的一部分用于电力中 断的分支断路器连接，这样，从测量仪器输入的电力载荷的变化值达到预定设 定值时，通过控制器的控制依次断开所述用于电力中断的多个分支断路器且最 后断开用于电力中断的断路器，从而在用于电力中断的断路器断开之前主电源 断路器保持不被断开，其中，通过控制电力在设定过电流值下断开用于电力中 断的多个分支断路器，从而避免所述一部分用于电力中断的分支断路器和用于 电力中断的断路器断开前主电源断路器被断开，且直至火灾期间所述专用发电 机达到超载荷状态，电力中断载荷和灭火载荷是同时被提供的，从而发生火灾 期间首先保持灭火载荷的供应。

根据本发明的第七个方面，提供用于电力中断和灭火的专用发电机，所述 专用发电机具有自动切换至灭火的功能，所述专用发电机在正常电力的电力中 断期间可用作紧急电力发电机且具有主电源断路器以及从主电源断路器下端分 支的用于电力中断的断路器和用于灭火的断路器，所述专用发电机包括：测量 仪器，用于检测主电源线上的电力载荷的变化；自动载荷断路器或与电力中断 线路和灭火端线路连接或者与各自的自动转换开关连接的自动载荷转换开关； 和控制仪器，在其输入端与所述测量仪器连接，在其输出端与自动载荷断路器 自动载荷转换开关连接；这样，主电源线上的电力载荷的变化值达到预定设定 值时，在火灾发生时自动停止电力中断载荷的供应以首先断开电力中断线路， 从而避免电力中断线路断开前断开主电源断路器，其中直至火灾期间所述专用 发电机达到超载荷状态，电力中断载荷和灭火载荷是同时被提供的，从而发生 火灾期间首先保持灭火载荷的供应。

根据本发明的第八个方面，提供用于电力中断和灭火的专用发电机，所述 专用发电机具有自动切换至灭火的功能，所述专用发电机在正常电力的电力中 断期间可用作紧急电力发电机且具有主电源断路器以及从主电源断路器下端分 支的用于电力中断的断路器和用于灭火的断路器，所述专用发电机包括：主电 源断路器，其用于嵌入用于检测主电源线上的电力载荷的变化的测量仪器；和 过电流继电器，其作为控制仪器与其中的所述测量仪器连接，以便在设定过电 流值下为报警端子或单独安装的辅助过电流继电器的输出端子的提供输出触 点；以及控制线零件，其通过作为报警端子的备用输出端子和单独的输出端子， 向用于电力中断的断路器的跳闸端子提供控制电力，用于报警主电源断路器的 过电流；其中，达到控制仪器上所设定的过电流值时，通过供应控制电力至控 制线断开用于电力中断的断路器，从而在用于电力中断的断路器断开之前主电 源断路器保持不被断开状态，且直至火灾期间所述专用发电机达到超载荷状态， 电力中断载荷和灭火载荷是同时被提供的，从而发生火灾期间首先保持灭火载 荷的供应。

根据本发明的第九个方面，提供用于电力中断和灭火的专用发电机，所述 专用发电机具有自动切换至灭火的功能，所述专用发电机在正常电力的电力中 断期间可用作紧急电力发电机且具有主电源断路器以及从主电源断路器下端分 支的用于电力中断的断路器和用于灭火的断路器，所述专用发电机包括：主电 源断路器，其用于嵌入用于检测主电源线上的电力载荷的变化的测量仪器；和 过电流继电器，其作为控制仪器与其中的所述测量仪器连接，以便在设定过电 流值下为报警端子或辅助备用过电流继电器的输出端子提供输出触点；控制线 零件，通过备用输出端子作为主电源断路器的过电流报警端子供应控制电力至 用于电力中断的断路器的跳闸端子；和辅助控制仪器，其与主电源断路器、控 制电力所供应至的控制线零件和用于电力中断的断路器连接，这样，由测量仪 器输入的电力载荷的变化值达到控制仪器的预定设定值时，用于电力中断的断 路器首先断开，从而在用于电力中断的断路器断开之前主电源断路器保持不被 断开状态，其中直至火灾期间所述专用发电机达到超载荷状态，电力中断载荷 和灭火载荷是同时被提供的，从而发生火灾期间首先保持灭火载荷的供应。

根据本发明的第十个方面，提供用于电力中断和灭火的专用发电机，所述 专用发电机具有自动切换至灭火的功能，所述专用发电机在正常电力的电力中 断期间可用作紧急电力发电机且具有主电源断路器以及从主电源断路器下端分 支的用于电力中断的断路器和用于灭火的断路器，所述专用发电机包括：触点 零件，其通过用于灭火设施的灭火设备的操作而操作，所述灭火设备经由配置 在用于灭火的断路器的下端的用于灭火的分支断路器而安装；和互锁装置，其 通过控制线与所述触点零件连接以及与用于电力中断的断路器连接；其中，当 火灾发生时通过操作灭火设备以互锁的方法首先断开用于电力中断的断路器， 这样避免用于电力中断的断路器断开前主电源断路器被断开，从而保持了灭火 电力的供应。

根据本发明的第十一个方面，提供用于电力中断和灭火的专用发电机，所 述专用发电机具有自动切换至灭火的功能，所述专用发电机在正常电力的电力 中断期间可用作紧急电力发电机且具有主电源断路器以及从主电源断路器下端 分支的用于电力中断的断路器和用于灭火的断路器，所述专用发电机包括：火 警信号产生装置，其产生由灭火设备的操作而检测的火警信号，所述灭火设备 经由安装在用于灭火的断路器的下端的用于灭火的分支断路器而配置；和通过 火警信号的产生供应控制电力来断开用于电力中断的断路器的控制仪器，从而 当火灾发生时，首先断开用于电力中断的断路器，这样，避免用于电力中断的 断路器断开前主电源断路器被断开，从而保持了其中灭火电力的供应。

根据本发明的第十二个方面，提供用于电力中断和灭火的专用发电机，所 述专用发电机具有自动切换至灭火的功能，所述专用发电机在正常电力的电力 中断期间可用作紧急电力发电机且具有主电源断路器以及从主电源断路器下端 分支的用于电力中断的断路器和用于灭火的断路器，所述专用发电机包括：辅 助触点零件，其通过灭火设施的灭火电动开关的操作而操作，所述灭火电动开 关经由安装在用于灭火的断路器的下端的用于灭火的分支断路器而配置；和跳 闸端子零件，通过控制线与所述辅助触点开关连接并且嵌入用于电力中断的断 路器中；其中，当火灾发生时，经由灭火电动开关的操作而操作的辅助触点零 件，用于电力中断的断路器通过被提供控制电力而首先被断开，这样，避免用 于电力中断的断路器断开前主电源断路器被断开，从而保持了其中的灭火电力。

根据本发明，优选地，通过灭火设备或火警信号产生装置的操作而操作的 触点零件包括自动火灾检测设备的继电器、接收单元的火警信号装置、用于启 动经驱动而输出信号的消防泵的水压开关装置、水流指示器的排放信号装置、 用于消防泵的监控控制面板、电力控制面板的操作显示装置和自动水基灭火设 备的水管的防拆开关中的一个。

根据本发明，优选地，在安装或远程控制所述发电机的区域，所述的专用 发电机进一步包括显示装置，所述显示装置通过控制线接收控制电力，并且连 接至所述用于电力中断的断路器，所述显示装置以显示灯、显示窗口或在一个 区域内具有一个或多个字符、符号和图案的屏幕来显示切换状态至灭火。

根据本发明，优选地，所述专用发电机进一步包括与所述主电源断路器和 所述用于电力中断的断路器连接的控制开关，以便选择性地断开所述用于电力 中断的断路器和所述用于灭火的断路器，由此进行灭火的切换控制测试和初始 状态的回归测试。

根据本发明，优选地，所述测量仪器包括电流互感器(CT)和电源变压器 (PT)中的一个。

根据本发明，优选地，每个测量仪器和控制仪器包括数字总功率控制器、 智能通信和测量装置、数字多功率计、馈线的智能测量和保护装置以及最大电 力载荷控制器中的一个。

根据本发明，优选地，每个控制仪器和辅助控制仪器包括发电机控制器、 可编程逻辑控制器(PLC)、微型计算机(MICOM)、中央处理器(CPU)、个人计算 机(PC)、直接数字控制器(DDC)、分布式控制器(DCS)、分布式操作控制台(DOC)、 监督控制和数据采集(SCADA)、专用集成电路(ASIC)和专用指令处理器(ASIP) 中的一个。

根据本发明，优选地，每个控制仪器和辅助控制仪器包括单个或多个过电 流继电器(OCR)、过功率继电器(OPR)、电子过电流继电器(EOCR)、记录继电器、 功率表、电度表、无功表、无功电度表、电流表、数字多功率表、数字继电器、 感应继电器、热继电器和控制继电器中的一个。

根据本发明，优选地，所述控制仪器的设定值设定为额定载荷的0％到150％ 的范围内的一个或两个或多个值，以便在电力中断的状态下发生火灾时或火灾 发生的状态下发生电力中断时，在主电源断路器由于主电源线的超载荷而被断 开前断开用于电力中断的断路器，这样，专用发电机达到超载荷状态前，在起 火初始阶段同时提供电力中断载荷和灭火载荷。

根据本发明，优选地，所述控制仪器的设定值设定为额定载荷的0％到30％ 的范围内的一个值，以便在电力中断的状态下发生火灾时或火灾发生的状态下 发生电力中断时，在主电源断路器由于主电源线的超载荷而被断开前断开用于 电力中断的断路器，这样，火灾发生时电力载荷被断开，从而保持了其灭火电 力。

有益效果

根据本发明，提供了具有自动切换至灭火的功能的具有单个容量的专用发 电机，用于电力中断和灭火操作，从而在电力中断时切换到电力中断功能，在 火灾发生时切换到灭火功能。

此外，在发电机的控制由各种电源载荷进行的情况下，在电力中断时提供 电力中断载荷，在火灾期间发生电力中断的起始阶段提供电力中断载荷和灭火 载荷，灭火载荷随着时间的推移逐渐增加，这样如果电力载荷的变化值达到设 定在发电机的规定载荷或紧急载荷附近的电流值或载荷值，电力中断载荷的供 应部分或顺序停止，从而在火灾起始阶段为建筑物中的居民提供了活动上的便 利，为他们提供安全逃生结果，以及不断供应灭火电源。

由于安全问题在灭火领域中非常重要，发电机应当具有高可靠性。发电机 具有推荐安装在具有预定尺寸的建筑中的最大电源管理装置的功能以利于降 低电源消耗成本，其在常规电力设备冷却和加热系统被激活的夏季控制峰值电 源载荷来提供电源供应公司的发电和变电装置的安全以及基于电源的许可规 定改善配电系统的可靠性，但其不同于在超大型智能建筑物中任意选择和采用 的常规电源的监控系统。本发明涉及作为为灭火设备提供安全条件以及基本上 和结构上为专用发电设备在灭火中提供安全条件所需的紧急电源发电机的自 行发电发电机。

因此，在根据本发明的具有自动切换至灭火的功能的专用发电机具有当火 灾发生时电力中断载荷的主要断开功能的情况下，它能够满足上述安全条件， 从而允许通过灭火相关人员、司法下的主管当局和公共事务主要机构来检查灭 火中的安全，从而当发电机由制造商制造出来后灭火相关人员出现在发电机的 销售之前，允许通过自动切换到灭火保持灭火电源得到主要的验证，从而允许 通过提供性能测试或通过超负荷继电器测试仪的操作测试或具有预定条件的 现场灭火设备的操作来肉眼检查。因此，提供可靠的安全结果来给出经济优势， 其使得本发明的发电机通过政府指导或系统地被采纳。

从经济效率的角度来看，通常情况下，由于单个载荷容量大约是叠加载荷 容量的60％，减少了约40％的容量，但如果将本发明制造过程中约10％的增 加的额外成本从中减去，降低了约30％的安装成本。

涉及整个国内市场，根据KOSIS(韩国统计信息服务)的主题统计第九版采 矿和制造业、能源矿业和制造业调查，2007年的国内发电机市场具有约92,490 亿美元的市场规模。用于紧急电源的柴油发电机具有约30,000-40,000亿美元 的市场规模，在建筑物中用于电力中断和灭火的具有单个载荷容量的中等或大 型发电机具有约20,000亿美元的市场规模。如果计算被修订法律采纳的满足 电力中断和灭火的叠加载荷容量，约60％至20,000亿美元的增长变成了约 33,000亿美元发电机容量的增长。当然，叠加的载荷容量按照标准的修订被设 计者或用户的喜好部分采纳，但如果完成根据本发明的发电机的替换，33,000 亿美元的安装成本有30％的减少率，每年实际降低约10,000亿美元为国家产 业经济达到节约经济的效果并从经济上消除危险因素，从而为需求者降低建筑 成本并提供高安全性和安全社会结构。

附图说明

图1是显示了按照常规操作相互独立安装的用于电力中断的紧急电源和用 于灭火的紧急电源，每个发电机提供各自所需的载荷的示意性电路图。

图2是显示了能够在电力中断时按照常规操作提供紧急电源的单个专用发 电机系统的示意性电路图。

图3是显示了具有单个容量能够在电力中断时按照常规操作提供紧急电源 的专用发电机系统的示意性电路图。

图4是显示了另一种具有单个容量能够在电力中断时按照常规操作提供紧 急电源的专用发电机系统的示意性电路图。

图5是显示了又一种具有单个容量能够在电力中断时按照常规操作提供紧 急电源的专用发电机系统的示意性电路图。

图6是仍然显示了另一种具有单个容量能够在电力中断时按照常规操作提 供紧急电源的专用发电机系统的示意性电路图。

图7-26是显示了根据本发明优选实施方案的具有自动切换至灭火的功能 的专用发电机的示意性电路图。

具体实施方式

根据本发明优选实施方案的具有自动切换至灭火的功能的专用发电机将结 合附图进行详细解释。

发明的实施方式

图7-26是显示了根据本发明优选实施方案的具有自动切换至灭火的功能 的专用发电机的示意性电路图。根据本发明，构成本发明附图的控制线之前的 基本图是图3，构成本发明控制线时的基本图是图4、5和6。

但是，在高压发电机的情况下，采用真空断路器(VCB)作为主电源断路器， 在这种情况下，在VCB附近安装像多功能综合数字式保护继电器这样的与电流 互感器(CT)和过电流继电器(OCR)连接的电源监控和保护装置，用于控制VCB。 如果是VCB，根据本发明的控制线的构造通过电源监控和保护继电器的方式连 接，其与低压主电源断路器的ACB情况下的空气断路器(ACB)相同。在本发明 的优选实施方案中，将避免在附图中对相同的参考数字相互重复解释。

在所述专用发电机用于电力中断和灭火的条件下，根据本发明的具有自动 转换至灭火功能的专用发电机包括：主电源断路器(在并行操作系统，主电源 断路器安装在发电机断路器的下端)、从主电源断路器的下端分支的用于电力 中断的断路器和用于灭火的断路器、以及经由用于电力中断的断路器和用于灭 火的断路器安装在配电盘和面板或电源控制面板上的电力中断线路和灭火线 路，其在建筑中作为电力设备和灭火设施提供。自动转换开关安装在用于电力 中断的断路器和用于灭火的断路器的后端或前端，其在正常电力的电力中断时 通过操作低电压继电器自动转换电力至发电机的紧急电力线路，且在供应紧急 电力至载荷的状态下，所述载荷经由从自动转换开关下端分支的单个或多个用 于电力中断的分支断路器和单个或多个用于灭火的分支断路器分支，在电力中 断和发生火灾时首先断开用于电力中断的分支断路器，因此保持了灭火电力需 求的绝对供应。

参考图7至26，提供用于电力中断和灭火的专用发电机，该专用发电机具 有自动切换至灭火功能，所述专用发电机在正常电力的电力中断期间可用作紧 急电力发电机且具有配置在发电机主体的下端的主电源断路器和从主电源断 路器下端分支的用于电力中断的断路器和用于灭火的断路器，其中检测火灾的 状态并在设定条件下断开用于电力中断的断路器，因此，允许保持主电源断路 器和用于灭火的断路器间的连接以保持灭火电力。检测火灾的状态包括检测电 力载荷的变化或有灭火设施产生的火警信号，且通过测量仪器、通过测量仪器 和控制仪器或只通过控制线的结构控制它们。作为最有用的方法中的一个，存 在用于检测电力载荷变化的系统。更详细地，从所述发电机的主电源线路安装 电流或功率测量仪器，以便检测电流值或功率值，且当检测的值达到预先设定 值时，操作所述控制仪器以便首先断开用于电力中断的断路器。正常电力的电 力中断时，自动操作所述发电机，且操作自动转换开关(ATS)来给电力中断 载荷和灭火载荷供应紧急电力。在正常电力中断时，所述发电机的紧急电力具 有电力线，通过该电力线通过主电源断路器SM和通过用于电力中断的断路器 SN和用于灭火的断路器SF，给各载荷供应所述发电机电力。另外，正常电力 中断时首先供应电力中断载荷，且火灾期间电力中断时同时供应电力中断载荷 和灭火载荷。当随着时间的推移火灾蔓延时，两种载荷或者灭火载荷增加，这 样，如果整个载荷容量接近断开主电源断路器的载荷，分支线路上增加的载荷 首先断开主电源断路器的SM。断开主电源断路器的SM前，正常电力的电力中 断期间，为了首先断开用于电力中断的断路器以供应用于冷却和加热、卫生、 厨房、空调、灯、电暖气、冷能、电梯和作为便利设施的滚梯的部分载荷组成 的用于电力中断的紧急载荷，通过控制仪器的输出触点来构造控制仪器的控制 线，由此给用于电力中断的断路器供应控制电力，以断开用于电力中断的断路 器。

在用主电源线上的载荷值构造控制的情况下，使用整个载荷条件或具有设 定状态的超载荷来断开用于电力中断的断路器，因此，通过OCR测试仪的方法 测试自动至灭火的转换。

用灭火设施产生的火警型号构造控制的情况下，用互锁的方法通过操作灭 火设施的灭火设备给用于电力中断的断路器的跳闸端子(trip terminal)供 应控制电力，因此断开用于电力中断的断路器。

断开用于电力中断的断路器前没有断开主电源断路器的状态下，安全供应 灭火电力且通过连续操作灭火设备灭火，因此提供安全灭火和经济优势。

所述专用发电机由三个组件组成，即发动机、主体和控制面板(其叫做操 作面板或处理面板)，控制面板被制造为小型发电机的内置控制面板、用于分 隔火组件或阻止噪音的罩控制面板和用于中型或大型发电机的独立(自立)控 制面板。本发明适用于所有类型的发电机，且更优选地，本发明提供独立控制 面板。如果主电源断路器为ACB且用于电力中断和灭火的断路器为MCCB，那么 它们收容在一个面板上，反之，如果它们都是ACB，所述控制面板由两个面板 形成。

与本发明有关的设备的结构或其线路结构与控制面板有关系，且其中具有 收容空间的独立控制面板的情况下，控制仪器和用于电力中断的断路器收容在 所述控制面板的内部且在其中连接。然而，即使在控制仪器和用于电力中断的 断路器在外部安装在配电盘上的状态下提供所述独立控制面板，或者甚至在内 置控制面板和罩控制面板的情况下，在安装或链接于发电机的测量仪器与安装 在设置于控制面板外的配电盘上的控制仪器间的连接端子设置在控制面板(处 理面板)的连接端子箱中，因此，通过在现场连接来构造控制线。进一步，从 外部远程控制控制仪器的情况下，短距离的控制可由所述控制线有效地进行， 长距离的控制由通信线进行。通信线的控制通过有线或无线的方式进行。

参考图7，提供用于电力中断和灭火的专用发电机，该专用发电机具有自 动切换至灭火的功能，所述专用发电机在正常电力的电力中断期间可用作紧急 电力发电机且具有主电源断路器以及从主电源断路器下端分支的用于电力中 断的断路器和用于灭火的断路器，所述专用发电机包括：用于经由主电源断路 器通过主电源线上的电力载荷的变化来检测火灾发生的状态的测量仪器；和在 其输入侧与所述测量仪器连接以及在其输出侧与用于电力中断的断路器连接 的控制仪器，这样，当从测量仪器输入的电力载荷的变化值达到预定设定值时， 首先断开用于电力中断的断路器，因此避免用于电力中断的断路器断开前断开 主电源断路器。

通过控制面板上的主电源断路器SM传递发电机Ge的电力，且在主电源断 路器SM的下端分支发电机Ge的电力至用于电力中断的断路器SN和用于灭火 的断路器SF。各电线穿过安装在控制面板外侧的配电盘上用于在电力中断时自 动从正常电源切换到紧急电源的自动转移切换器ATS，然后穿过配电盘上的一 个或多个用于电力中断的分支断路器SN1，SN2和SN3以及一个或多个用于灭火 的分支断路器SF1，SF2和SF3，从而将紧急电源供应到各个载荷。所述自行发 电机包括安装在发电机的主电源线上以感应其上各种载荷的测量仪器，以及一 端连接到测量仪器另一端与电力中断断路器SN的跳闸端触点的控制仪器。当 所述发电机运行时，通过测量仪器测量载荷，如果基于火灾的发生激活灭火设 备造成主电源线上的电流或电源值高时，设定载荷值低于主电源断路器SM运 行和断开时的载荷值，造成控制仪器运行，从而允许用于电力中断的断路器SN 被断开，这样在主电源断路器SM和灭火断路器SF处于连接状态下，持续供应 紧急灭火电力。

提供所述控制仪器为现有发电机控制器加入电路，或者，提供分别安装在 控制面板内部或外部的控制仪器，其通过RS485标准通讯远程控制。在这种情 况下，短距离由电源线的配置来控制，长距离由LAN等配置来控制。然而，因 为控制电源从控制仪器直接供应，所述控制仪器应当具有足够的触点容量(例 如5A-10A以上)。

根据本发明，大部分火灾在其起始阶段就被灭火设备扑灭，因此，在火灾 起始阶段或火灾期间灭火时都提供电力中断载荷和灭火载荷，从而在当时为建 筑物中的居民活动提供了便利，帮助他们从火灾中逃生，并安全地为灭火设备 提供灭火载荷。

而且，所述测量仪器可以安装在灭火线上为控制线的构造提供了便利，其 应用在不必需同时提供电力中断载荷和灭火载荷的地方是更有利的。在这种情 况下，通过测量仪器测定灭火线上电流值的变化以仅仅检查是否有火灾发生。 因此，控制仪器的设定载荷值很低，当火灾发生时，立即进行切换功能来灭火。

图8显示了根据本发明另一个优选技术方案的具有自动切换至灭火的功能 的专用发电机，其大体上与图7类似，除了电力中断载荷的供应通过多个设置 在电力中断断路器SN下端用于电力中断的断路器SN1，SN2和SN3。在本发明的 优选实施方案中，有利地，多个用于电力中断的分支断路器SN1，SN2和SN3不 同时断开，但它们可以逐步断开，其进一步延长了为剩余电力中断载荷供应电 力中断电源的时间。

图9显示了根据本发明又一个优选技术方案的具有自动切换至灭火的功能 的专用发电机，其大体上与图7类似，除了电力中断载荷的供应通过多个设置 在电力中断断路器SN下端用于电力中断的断路器SN1，SN2和SN3。在本发明的 优选实施方案中，有利地，在电力中断分支断路器数量很大引起电线施工困难 的情况下，主要载荷的供应通过多个用于电力中断的分支断路器SN1和SN2的 部分逐步停止并通过电力中断断路器SN最终停止，其通过逐步停止电力中断 载荷进一步延长了电力中断电源的供应时间。

图10仍然显示了根据本发明另一个优选技术方案的具有自动切换至灭火 的功能的专用发电机，其大体上与图7类似。在本发明的优选实施方案中，有 利地，在控制仪器不具有足够触点容量的情况下，采用像继电器的辅助控制仪 器来改善安全性或提供像另外显示的辅助功能。所述辅助控制仪器设置在控制 面板内部或外部。

图11仍然显示了根据本发明另一个优选技术方案的具有自动切换至灭火 的功能的专用发电机，其大体上与图8类似。在本发明的优选实施方案中，有 利地，在控制仪器不具有足够触点容量的情况下，采用多个像继电器的辅助控 制仪器来改善安全性或提供像另外显示的辅助功能。所述辅助控制仪器设置在 控制面板内部或外部。

图12显示了根据本发明又一个优选技术方案的具有自动切换至灭火的功 能的专用发电机，其大体上与图9类似。在本发明的优选实施方案中，有利地， 在控制仪器不具有足够触点容量的情况下，采用多个像继电器的辅助控制仪器 来改善安全性或提供像另外显示的辅助功能。所述辅助控制仪器设置在控制面 板内部或外部。

图13仍然显示了根据本发明另一个优选技术方案的具有自动切换至灭火 的功能的专用发电机，其大体上与图7相似。在本发明的优选实施方案中，提 供了用于电力中断和灭火的具有自动切换至灭火的功能的专用发电机，所述专 用发电机在正常电源电力中断期间可以用作紧急电源发电机，具有主电源断路 器和从主电源断路器的下端分支出来的电力中断断路器以及灭火断路器，所述 专用发电机包括：测量仪器，其用于通过穿过主电源断路器的主电源线上的电 源载荷的变化来感应火灾发生状态；以及控制仪器，其输入侧连接到测量仪器， 其输出侧连接到电力中断断路器，这样当从测量仪器输入的电源载荷的变化值 达到预定的设定值，电力中断断路器首先断开，从而在电力中断断路器断开之 前主电源断路器保持断开状态。

所述控制仪器包括各种像数字继电器的继电器，在电力中断时提供电力中 断载荷，在火灾期间电力中断时提供所有的电力中断载荷和灭火载荷。此后， 如果发电机处于超负荷状态，仅提供灭火载荷。该发电机安装比较简单，易于 应用到现有发电机中。

图14显示了根据本发明另一个优选技术方案的具有自动切换至灭火的功 能的专用发电机，其大体上与图13类似，除了电力中断载荷的供应通过多个 设置在电力中断断路器SN下端用于电力中断的断路器SN1，SN2和SN3。在本发 明的优选实施方案中，有利地，通过采用多个继电器的一个或一个具有多级输 出功能的继电器使多个电力中断断路器SN1，SN2和SN3不同时断开，但它们可 以逐步断开，其为剩余的电力中断载荷延长了电力中断电源的供应时间。

图15显示了根据本发明另一个优选技术方案的具有自动切换至灭火的功 能的专用发电机，其大体上与图14类似，除了电力中断载荷的供应通过多个 设置在电力中断断路器SN下端用于电力中断的断路器SN1，SN2和SN3。在本发 明的优选实施方案中，有利地，通过采用多个继电器的一个或一个具有多级输 出功能的继电器使多个电力中断断路器SN1，SN2和SN3不同时断开，多个用于 电力中断的分支断路器SN1和SN2首先断开。在电力中断分支断路器数量很大 引起电线施工困难的情况下，主要载荷的供应通过多个用于电力中断的分支断 路器SN1和SN2的部分逐步停止并通过电力中断断路器SN最终停止，其通过 逐步停止电力中断载荷进一步延长了电力中断电源的供应时间。其达不到如图 13的延长时间，但大体上与其接近。

参考图16，提供了用于电力中断和灭火的具有自动切换至灭火的功能的专 用发电机，所述专用发电机在正常电源电力中断期间可以用作紧急电源发电 机，主电源断路器和电力中断断路器以及灭火断路器从主电源断路器的下端分 支出来，所述专用发电机包括：电流互感器CT或电源变压器PT，其作为测量 仪器安装在主电源断路器上来测量主电源线上的过电流；过电流继电器OCR， 其用作保护的控制仪器安装在主电源断路器上；以及电线部分，其从过电流继 电器的跳闸报警端子接收输出设置，并为电力中断断路器的跳闸端子提供控制 电源；其中如果由灭火设备的激活造成在主电源线上发生超负荷，电力中断断 路器在预先设定的超负荷值下首先断开，从而在电力中断断路器断开之前保持 主电源断路器断开状态。

在本发明的优选实施方案中，主电源断路器应当在特殊的特定条件下生产， 以允许报警端子具有足够的触点容量；此外，报警端子应当具有独立于跳闸端 子操作点的操作点。或者，主电源断路器具有多个选择使用的跳闸操作输出端， 来替代报警端子，跳闸操作输出端之一应当设定得较低。这需要特殊的生产工 艺。然而，有利地，只有控制线另外在外侧另外形成，因为利用了主电源断路 器的功能。

以上述相似的方式，分支电力中断断路器可以安装在另一个控制面板上， 当与主电源断路器上分立时，在这种情况下，灭火断路器的报警端子可以用于 施工安全。在这个时候，因为难以预料断开主电源断路器的操作点，设置低的 过电流继电器的操作点来防止主电源断路器运行，从而当火灾发生时立刻处于 自动切换到灭火功能的状态。

图17显示了根据本发明又一个优选实施方案的具有自动切换至灭火的功 能的专用发电机，其大体上与图16类似。在本发明优选的实施方案中，通过 采用主电源断路器的报警触点或单独的过电流继电器的输出触点之一来断开 电力中断断路器，在这种情况下，如果主电源断路器是标准产品，它具有小的 触点容量。因此，额外安装像继电器的辅助控制仪器，从而通过叠加配置的容 量提高安全性。

图18显示了根据本发明又一个优选实施方案的具有自动切换至灭火的功 能的专用发电机，其大体上与图16类似。在本发明的优选实施方案中，当具 有自动切换至灭火的功能的专用发电机运行时，安装有一盏灯来显示运行状 态，也就是说，来显示电力中断断路器的断开状态，从而提高了其使用和维护 的便利性。所述显示由显示器或数字装置或控制器的显示窗口上的符号、字符 或图案形成，或者，安装的灯上显示字符，从而容易识别发电机的运行状态以 使得容易实现控制和操纵。可选地，以事件的方式储存记忆并用于在搜索后检 查发电机的历史记录。然而，生产的报警端子应当具有特殊规定，其中它的容 量大于断开电力中断断路器所需的触点容量。

图19显示了根据本发明又一个优选实施方案的具有自动切换至灭火的功 能的专用发电机，其大体上与图18类似。在本发明的优选实施方案中，有利 地，主电源断路器采用标准产品，当作为主电源断路器的过电流继电器的报警 触点的直接控制中发生报警触点容量不足时，使用像继电器的辅助控制仪器来 增强施工安全性。

图20仍然显示了根据本发明另一个优选实施方案的具有自动切换至灭火 的功能的专用发电机，其大体上与图18类似，除了安装控制切换器来提供测 试灭火的切换操作的功能和回到原始状态的功能。

显示灭火的自动切换状态和安装控制切换器或者两者被可选地应用到本发 明所有的优选实施方案中，它们的安装位置确定在控制面板的内部或外部。此 外，通过远程安装的CRT来监控和控制它们。

图21显示了根据本发明又一个优选实施方案的具有自动切换至灭火的功 能的专用发电机，其大体上与图20类似。在本发明的优选实施方案中，有利 地，主电源断路器采用标准产品，当作为主电源断路器的过电流继电器的报警 触点的直接控制中发生报警触点容量不足时，使用像继电器的辅助控制仪器来 增强施工安全性。

参考图22，提供了用于电力中断和灭火的具有自动切换至灭火的功能的专 用发电机，所述专用发电机在正常电源电力中断期间可以用作紧急电源发电机 并具有主电源断路器、设置在主电源断路器下端的自动载荷转移切换器或自动 载荷断路器、以及从自动载荷转移切换器或自动载荷断路器下端分支出来的电 力中断线和灭火线，所述专用发电机包括：测量仪器，适于通过在穿过主电源 断路器的主电源线上的各种电源载荷感应火灾发生状态；以及输入侧连接到测 量仪器和输出侧连接到自动载荷转移切换器或自动载荷断路器的控制仪器，这 样当从测量仪器输入的电源载荷变化值达到预定的设定值时，自动载荷转移切 换器或自动载荷断路器运行来同时提供电力中断载荷和灭火载荷，如果所述值 达到过载值，电力中断断路器首先断开，从而在电力中断断路器断开之前保持 主电源断路器断开状态。

而且，可以操作测量仪器以通过感应灭火线上的各种载荷来断开自动载荷 转移切换器或自动载荷断路器。

或者，可以操作测量仪器以通过火警信号的方式来断开自动载荷转移切换 器或自动载荷断路器，在这种情况下，在火灾发生的同时断开电力中断断路器。

参考图23，提供了用于电力中断和灭火的具有自动切换至灭火的功能的专 用发电机，所述专用发电机在正常电源电力中断期间可以用作紧急电源发电 机，具有主电源断路器和从主电源断路器的下端分支出来的电力中断断路器以 及灭火断路器，所述专用发电机包括：电线部分，通过操作触点互锁，当火灾 发生时其通过灭火设备的灭火装置操作来断开电力中断断路器，这样在火灾发 生的同时断开电力中断断路器，从而在电力中断断路器断开之前保持主电源断 路器断开状态。

参考图24，提供了用于电力中断和灭火的具有自动切换至灭火的功能的专 用发电机，所述专用发电机在正常电源电力中断期间可以用作紧急电源发电 机，具有主电源断路器和从主电源断路器的下端分支出来的电力中断断路器以 及灭火断路器，所述专用发电机包括：控制仪器，在火灾发生时其由灭火设备 产生的火警信号操作；以及电线部分，用于由控制仪器的操作断开电力中断断 路器，这样在火灾发生的同时断开电力中断断路器，从而在电力中断断路器断 开之前保持主电源断路器断开状态。

所述火警信号由灭火装置根据火灾的发生通过感应、显示、报警信号或触 点操作来检测，所述火警信号由来自继电器或自动火灾检测装置的接收单元的 火警信号、启动消防泵的水压切换装置或来自水流指示器的排放信号、各种灭 火设备的辅助触点或切换器的操作、以及火灾报警组成。

图25显示了根据本发明又一个优选技术方案的具有自动切换至灭火的功 能的专用发电机，其与图24相似。参考图25，提供了用于电力中断和灭火的 具有自动切换至灭火的功能的专用发电机，所述专用发电机在正常电源电力中 断期间可以用作紧急电源发电机，具有主电源断路器和从主电源断路器的下端 分支出来的电力中断断路器以及灭火断路器，所述专用发电机包括：控制线部 分，其将从根据火灾发生的灭火设备产生的火灾信号线直接连接到电力中断断 路器，这样在火灾发生的同时断开电力中断断路器，从而在电力中断断路器断 开之前保持主电源断路器断开状态。

所述火警信号由灭火装置根据火灾的发生通过感应、显示、报警信号或触 点操作来检测，所述火警信号由来自继电器或自动火灾检测装置的接收单元的 火警信号、启动消防泵的水压切换装置或来自水流指示器的排放信号、各种灭 火设备的辅助触点或切换器的操作、以及火灾报警组成。

当与图24的配置比较时，所述火灾信号线应当具有足够的容量使控制线和 电源容量可以断开电力中断断路器，加强电池安装在火灾接收器上的控制电源 电池上。然而，在该实施方案中，由于不需要控制仪器的配置，所述控制线在 配置上是简单的。

图26显示了根据本发明又一个优选技术方案的具有自动切换至灭火的功 能的专用发电机，其与图24相似。参考图25，提供了用于电力中断和灭火的 具有自动切换至灭火的功能的专用发电机，所述专用发电机在正常电源电力中 断期间可以用作紧急电源发电机，具有主电源断路器和从主电源断路器的下端 分支出来的电力中断断路器以及灭火断路器，所述专用发电机包括：用于断开 电力中断断路器的电线部分，其在灭火设备中由根据火灾发生运行的灭火马达 切换的辅助触点激活，这样电力中断断路器在火灾发生的同时断开，从而在电 力中断断路器断开之前保持主电源断路器断开状态。

工业实用性

如上所述，提供了用于电力中断和灭火的具有自动切换至灭火的功能的专 用发电机，其中所述专用发电机具有单个电容并切换以在电力中断时提供电力 中断载荷和在火灾发生时提供灭火载荷，从而在灭火操作中提供高经济效率和 安全性。