智能漏電重合閘保護(hù)開(kāi)關(guān)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種智能漏電重合閘保護(hù)開(kāi)關(guān)，尤其是一種智能漏電重合閘保護(hù)開(kāi)關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，電能在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演著舉足輕重的角色，在當(dāng)前能源緊缺、環(huán)境形勢(shì)嚴(yán)峻的背景下，安全用電、節(jié)能環(huán)保顯得尤為重要。19世紀(jì)末美國(guó)著名發(fā)明家愛(ài)迪生發(fā)明了保險(xiǎn)絲，一百多年來(lái)，保險(xiǎn)絲拯救了無(wú)數(shù)生命。1885年，世界上最早產(chǎn)生的斷路器閘刀開(kāi)關(guān)問(wèn)世，主要作用是隔離電源，確保電路和設(shè)備維修的安全。1972年，西班牙西蒙電氣與德國(guó)西門(mén)子聯(lián)合開(kāi)發(fā)空氣開(kāi)關(guān)。從此，空氣開(kāi)關(guān)逐漸成為各類配電場(chǎng)所的必備短路設(shè)備。50年代末，由于電子元件的興起，又產(chǎn)生了電子脫扣器，到了今天，由于單片機(jī)的普及又有了智能型斷路器的問(wèn)世。
[0003]隨著電子信息技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推進(jìn)，智能配電設(shè)備的技術(shù)水平突飛猛進(jìn)，智能配電設(shè)備解決方案逐步向一次設(shè)備加內(nèi)嵌智能組件的方向轉(zhuǎn)變，可完成調(diào)整、控制、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、計(jì)量、保護(hù)等多種功能，而目前工業(yè)和民用電能監(jiān)控設(shè)備種類繁多，但大多價(jià)格昂貴，而且功能較原始，無(wú)法滿足物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代智能電網(wǎng)發(fā)展的需要。
[0004]傳統(tǒng)的配電箱空氣開(kāi)關(guān)一般有兩種:一種是不帶保護(hù)功能的、簡(jiǎn)單的用手撥動(dòng)實(shí)現(xiàn)通斷的普通斷路開(kāi)關(guān);另外一種是具有保護(hù)功能的空氣開(kāi)關(guān)，這種開(kāi)關(guān)一般有以下幾種。
[0005]1、電磁脫扣器:當(dāng)線路中出現(xiàn)短路故障時(shí)，電流超過(guò)正常電流的若干倍，電磁鐵產(chǎn)生的電磁力大于反作用力彈簧的作用力，銜鐵被電磁鐵吸動(dòng)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)自由脫扣機(jī)構(gòu)釋放主觸頭。主觸頭在分閘彈簧的作用下分開(kāi)切斷電路起到短路保護(hù)作用。只能提供短路保護(hù)。
[0006]2、熱脫扣器:當(dāng)電流過(guò)高時(shí)，提供二段保護(hù);動(dòng)作值誤差比較大，不可以調(diào)節(jié)(現(xiàn)在所謂的新一代斷路器可以機(jī)械調(diào)節(jié)，但調(diào)節(jié)幅度很小，且誤差相當(dāng)大)；受環(huán)境影響較大。
[0007]3、失壓脫扣器:失壓脫扣器并聯(lián)在斷路器的電源測(cè)，可起到欠壓及零壓保護(hù)的作用。
[0008]4、分勵(lì)脫扣器:分勵(lì)脫扣器用于遠(yuǎn)距離操作低壓斷路器分閘控制。在具體使用中，分勵(lì)脫扣側(cè)重于控制，失壓脫扣側(cè)重于保護(hù)。
[0009]5、漏電保護(hù)器:它主要包括檢測(cè)元件(零序電流互感器，用0.05?0.08mm的線在磁環(huán)上繞1000?2000圈，各廠家不同的)，中間環(huán)節(jié)(包括放大器、比較器、脫扣器等)，執(zhí)行元件(主開(kāi)關(guān))和試驗(yàn)元件等。當(dāng)被保護(hù)電路發(fā)生漏電或有人觸電時(shí)，由于漏電電流的存在，通過(guò)零序電流互感器一次側(cè)各相電流的相量和不再等于零，產(chǎn)生了漏電電流。該電流在鐵心中出現(xiàn)交變磁通。在交變磁通作用下，零序電流互感器二次側(cè)線圈就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，此漏電信號(hào)經(jīng)中間環(huán)節(jié)進(jìn)行處理和比較，當(dāng)達(dá)到預(yù)定值時(shí)，使主開(kāi)關(guān)分勵(lì)脫扣器線圈通電，驅(qū)動(dòng)主開(kāi)關(guān)自動(dòng)跳閘，切斷故障電路，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)。
[0010]漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)又分兩種形式:一種是偏機(jī)械結(jié)構(gòu)的脫扣器式漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)，這種開(kāi)關(guān)歷史悠久，質(zhì)量可靠，反應(yīng)速度慢，斷電后需要手動(dòng)撥動(dòng)開(kāi)關(guān)合閘，這種漏電開(kāi)關(guān)老化后跳閘門(mén)限值會(huì)發(fā)生漂移，安全性降低；另外一種是電子式的自動(dòng)重合閘漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)，這種開(kāi)關(guān)技術(shù)成熟可靠，漏電電流超過(guò)跳閘門(mén)限后，控制繼電器斷開(kāi)線路實(shí)現(xiàn)跳閘，保護(hù)合閘次數(shù)范圍內(nèi)線路恢復(fù)可以自動(dòng)合閘(繼電器閉合線路)，合閘次數(shù)超限需要待線路恢復(fù)后，通過(guò)手動(dòng)撥動(dòng)開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)合閘。
[0011]這兩種漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)，通過(guò)采集零序電流傳感器的信號(hào)感測(cè)漏電電流，它的保護(hù)動(dòng)作漏電流門(mén)限都不可調(diào)，只能實(shí)現(xiàn)漏電保護(hù)，線路運(yùn)行狀態(tài)的電能質(zhì)量未知，沒(méi)有對(duì)供電線路的漏電流、電流、電壓、功率和環(huán)境參量等進(jìn)行綜合檢測(cè)與多種保護(hù)，更沒(méi)有可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或其它無(wú)線通訊方式實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙控、遙調(diào)和遙信的功能。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0012]本實(shí)用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種智能漏電重合閘保護(hù)開(kāi)關(guān)。
[0013]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案:
[0014]智能漏電重合閘保護(hù)開(kāi)關(guān)，包括零序電流傳感器模塊，交直流電壓變換模塊，電壓電流采樣模塊，溫濕度傳感器模塊，電能采集模塊，板載天線模塊，磁保持繼電器模塊和微處理器模塊，所述磁保持繼電器模塊輸入端與交直流電壓變換模塊連接，所述磁保持繼電器模塊輸出端分別與零序電流傳感器模塊、電壓電流采樣模塊連接，所述微處理器模塊輸入端與溫濕度傳感器模塊連接，所述電壓電流采樣模塊與電能采集模塊連接，所述微處理器模塊輸出端分別與電能采集模塊和板載天線模塊連接；
[0015]所述零序電流傳感器模塊，用于采集零序電流，獲取漏電信息；
[0016]所述交直流電壓變換模塊，用于實(shí)現(xiàn)模數(shù)電源變換，獲取保護(hù)開(kāi)關(guān)所需的直流電源；
[0017]所述電壓電流采樣模塊，用于對(duì)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)所需要的電流和電壓進(jìn)行采樣，獲取電流電壓監(jiān)測(cè)信息；
[0018]所述溫濕度傳感器模塊，用于采集環(huán)境溫度和濕度，獲取開(kāi)關(guān)環(huán)境信息；
[0019]所述電能采集模塊，用于采集用電線路電能質(zhì)量參數(shù)，獲取電能質(zhì)量信息；
[0020]所述微處理器模塊，用于接收漏電信息、電能質(zhì)量信息、開(kāi)關(guān)環(huán)境信息和電流電壓監(jiān)測(cè)信息，將上述信息進(jìn)行信息處理，獲取電能運(yùn)行信息，并將電能運(yùn)行信息通過(guò)液晶顯示模塊進(jìn)行顯示，同時(shí)將上述信息通過(guò)板載天線模塊發(fā)送至遠(yuǎn)程媒體終端，與遠(yuǎn)程媒體終端進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交換，并根據(jù)遠(yuǎn)程媒體終端傳輸?shù)男畔⒖刂拼疟３掷^電器模塊通斷；
[0021]所述磁保持繼電器模塊，受控于微處理器模塊，用于實(shí)現(xiàn)電能通斷。
[0022]優(yōu)選的，所述智能漏電重合閘保護(hù)開(kāi)關(guān)還包括電流電壓變換模塊和漏電流信號(hào)調(diào)理模塊，電流電壓變換模塊與零序電流傳感器模塊的輸出端并聯(lián)，用于將零序電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，所述漏電流信號(hào)調(diào)理模塊串聯(lián)于零序電流傳感器模塊輸出端和微處理器輸入端所在的支路上，用于對(duì)所述電壓信號(hào)依次進(jìn)行放大、濾波和整形，獲取漏電中間信號(hào)，并傳輸至微處理器。
[0023]進(jìn)一步優(yōu)選的，所述漏電流信號(hào)調(diào)理模塊包括全波整流電路，用于對(duì)零序電流傳感器模塊輸出的零序電流信號(hào)進(jìn)行單極性變換。
[0024]優(yōu)選的，所述智能漏電重合閘保護(hù)開(kāi)關(guān)還包括繼電器驅(qū)動(dòng)模塊，所述繼電器驅(qū)動(dòng)模塊與磁保持繼電器模塊輸入端連接。
[0025]優(yōu)選的，所述智能漏電重合閘保護(hù)開(kāi)關(guān)還包括液晶顯示模塊，所述液晶顯示模塊與微處理器模塊輸出端連接。
[0026]優(yōu)選的，所述板載天線模塊采用Zigbee無(wú)線通信方式實(shí)現(xiàn)微處理器模塊與遠(yuǎn)程媒體終端進(jìn)行雙向通信。
[0027]優(yōu)選的，所述微處理器模塊包括單極性模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、電平匹配模塊、低通濾波模塊和儀表放大器模塊。
[0028]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0029]1.本實(shí)用新型可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電壓、電流等電能運(yùn)行信息，利用磁保持繼電模塊實(shí)現(xiàn)電能通斷，實(shí)現(xiàn)電路保護(hù)功能；
[0030]2.本實(shí)用新型通過(guò)板載天線模塊與遠(yuǎn)程媒體終端配合工作，實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙控功能，實(shí)現(xiàn)智能保護(hù)；
[0031]3.本實(shí)用新型集監(jiān)測(cè)、監(jiān)控、保護(hù)為一體，符合智能電網(wǎng)改造要求，符合未來(lái)智慧城市發(fā)展趨勢(shì)，適用范圍廣。
【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)不意圖；
[0033]圖2是本實(shí)用新型提供的全波整流電路電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0035]如圖1所示，智能漏電重合閘保護(hù)開(kāi)關(guān)，包括零序電流傳感器模塊，交直流電壓變換模塊，電壓電流采樣模塊，溫濕度傳感器模塊，電能采集模塊，板載天線模塊，磁保持繼電器模塊和微處理器模塊，所述磁保持繼電器模塊輸入端與交直流電壓變換模塊連接，所述磁保持繼電器模塊輸出端分別與零序電流傳感器模塊、電壓電流采樣模塊連接，所述微處理器模塊輸入端與溫濕度傳感器模塊連接，所述電壓電流采樣模塊與電能采集模塊連接，所述微處理器模塊輸出端分別與電能采集模塊和板載天線模塊連接；
[0036]所述零序電流傳感器模塊，用于采集零序電流，獲取漏電信息；
[0037]所述交直流電壓變換模塊，用于實(shí)現(xiàn)模數(shù)電源變換，獲取保護(hù)開(kāi)關(guān)所需的直流電源；
[0038]所述電壓電流采樣模塊，用于對(duì)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)所需要的電流和電壓進(jìn)行采樣，獲取電流電壓監(jiān)測(cè)信息；
[0039]所述溫濕度傳感器模塊，用于采集環(huán)境溫度和濕度，獲取開(kāi)關(guān)環(huán)境信息；
[0040]所述電能采集模塊，用于采集用電線路電能質(zhì)量參數(shù)，獲取電能質(zhì)量信息；