CN102237714A - 一种带无线或载波传输模块的多路剩余电流监控保护装置 - Google Patents

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Abstract

一种带无线或载波传输模块的多路剩余电流监控/保护装置，其多路剩余电流监控装置包括无线数据传输模块、一个分析运算单元、一个负荷开关跳闸信号输出/驱动模块和漏电电流采集通道；其中，漏电电流采集通道的信号输入端，分别与所述各零序电流互感器的信号输出端对应连接；漏电电流采集通道的信号输出端，与分析运算单元的I/O端口连接；负荷开关跳闸信号输出/驱动模块的信号输入端，与分析运算单元的I/O端口连接；负荷开关跳闸信号输出/驱动模块的信号输出端，与负荷开关跳闸功能模块的控制信号输入端连接；无线或载波传输模块的信号输入端，与分析运算单元的I/O端口连接；无线或载波传输模块的信号输出天线，与上位机的无线数据接收模块对应无线连接。

Description

一种带无线或载波传输模块的多路剩余电流监控保护装置
技术领域
本发明属于紧急保护电路装置领域，尤其涉及一种用于低压电网的剩余电流监控/保护装置——一种带无线或载波传输模块的多路剩余电流监控保护装置。 
背景技术
国际电工委员会(IEC)对各类剩余电流保护产品通称为剩余电流动作保护装置(Residualcurentoperated protective devices，简称ReD)，是指系统发生接地故障产生的剩余电流超过规定值时，能够自动分断电路或发出报警信号的电气装置。 
剩余电流动作保护装置，又通俗的称作触电保安器或简称保护器(保安器)，它是有效防止低压触、漏电事故的重要保护电器装置。 
农网自投入剩余电流动作保护器之后，农村用电触电死亡人数大幅下降。随着农网改造工程的不断深入，农村低压配电网的健康水平有了很大提高。但是由于农网中一些剩余电流动作保护器不能可靠动作，致使剩余电流动作总保护器投运率较低(参见近年农电事故统计年报)，影响农村低压电网的安全运行和供电可靠性。 
影响剩余电流动作保护器投运率的一个原因，是当保护器动作后供电管理部门或电工不能及时找出故障点并排除复位，影响了最终用户的电器使用。 
此外，根据消防部门的统计，在全国的火灾事故中，电气火灾约占1/3，在电气火灾事故中由于低压线路单相接地故障，造成事故约占电气火灾事故的1/2。可见线路单相接地故障的严重性与普遍性。 
在低压侧电源进线处装接带剩余电流保护器是一项重要的防火灾措施，其剩余电流保护功能，可对全建筑物的电弧性接地故障引起火灾进行防护，这在一些发达国家已经是广泛应用的电气防止火灾技术。 
为了及时发现剩余电流动作保护器的动作故障点并迅速排除复位，提高剩余电流动作总保护器的投运率，迫切需要一种能够及时反映剩余电流动作保护器运行状况，且可以监控/保护多路供电线路的剩余电流监控/保护装置。 
此外，在实际应用过程中发现，现有的家用漏电保护器缺乏远程遥控功能，不利于集中管理和规模化控制，无法适应供电系统网络的实际需要。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有数据无线传输功能的多路剩余电流监控装置，其采用无线数据传输的方式，将所监测供电线路的剩余电流上传给上一级供电管理部门， 且可同时监控/保护多个供电线路，具有反应迅速，一机多能，综合实施成本较低，易于为广大农村用户接受等优点，有助于提高剩余电流动作总保护器的投运率，确保农村低压电网安全运行和农村居民安全用电；同时，本技术方案还采用简洁的线路结构，使现有的普通家用漏电保护器具有了远程遥控功能，有利于集中管理和规模化控制，满足了农网改造工程和供电系统网络的实际需要。 
本发明的技术方案是：提供一种具有数据无线传输功能的多路剩余电流监控装置，包括负荷开关的跳闸功能模块和设置在各供电线路上的零序电流互感器，其特征是：所述的多路剩余电流监控装置至少包括一个无线数据传输模块、一个分析运算单元、一个负荷开关跳闸信号输出/驱动模块和至少一个漏电电流采集通道；其中，所述漏电电流采集通道的信号输入端，分别与所述各零序电流互感器的信号输出端对应连接；所述漏电电流采集通道的信号输出端，与分析运算单元的I/O端口连接；所述负荷开关跳闸信号输出/驱动模块的信号输入端，与分析运算单元的I/O端口连接；所述负荷开关跳闸信号输出/驱动模块的信号输出端，与负荷开关跳闸功能模块的控制信号输入端连接；所述无线数据传输模块的信号输入端，与分析运算单元的I/O端口连接；所述无线数据传输模块的信号输出天线，与上位机的无线数据接收模块对应无线连接。 
其所述的无线数据传输模块为无线信号发射电路。 
其所述的分析运算单元为单片机电路。 
其所述的负荷开关跳闸信号输出/驱动模块为脉冲放大电路。 
其所述的漏电电流采集通道为漏电检测/放大电路。 
此外，在所述负荷开关跳闸功能模块试验跳闸按钮的两端，还设置并引出两个接线端子；所述的接线端子上并接无线数据传输模块负荷开关跳闸信号输出/驱动模块信号输出继电器的一对输出触点。 
其所述信号输出继电器的输出触点为常开触点。 
所述无线数据传输模块负荷开关跳闸信号输出/驱动模块信号输出继电器的常开触点经试验跳闸按钮所在的试验跳闸回路与漏电保护器的跳闸功能电路连接。 
与现有技术比较，本发明的优点是： 
1.采用无线数据传输的方式，实时地将所监测供电线路的剩余电流上传给上一级供电管理部门，便于及时掌握剩余电流保护装置的实际运行状况，及时发现故障线路，及时恢复，有助于提高剩余电流动作总保护器的投运率； 
2.设置多个漏电电流采集通道，可同时监控/保护多个供电线路，具有反应迅速，一机多能，综合实施成本较低，易于为广大农村用户接受等优点； 
3.采用简洁、可靠的线路结构，使得现有的普通家用漏电保护器具有了远程遥控功能，有利于集中管理和规模化控制，满足了农网改造工程和供电系统网络的实际需要。 
4.即使集中监控保护系统出现故障，也不会影响家用漏电保护器的正常工作，保证了其 工作的绝对可靠性。 
附图说明
图1是本技术方案的功能模块结构方框图； 
图2是本发明外接继电器常开接点电路的结构示意图。 
图中TAN1～TANn为零序电流互感器，1为家用漏电保护器，2为漏电保护器的跳闸功能电路，3为无线遥控模块，4为接线端子，JCK为无线遥控模块继电器的常开触点，SYTZA为漏电保护器的试验跳闸按钮。 
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。 
图1中，本技术方案的监控/保护装置至少包括一个无线数据传输模块、一个分析运算单元、一个负荷开关跳闸信号输出/驱动模块和至少一个漏电电流采集通道。 
其中，所述各漏电电流采集通道的信号输入端，分别与所述各零序电流互感器的信号输出端对应连接。 
所述漏电电流采集通道的信号输出端，与分析运算单元的I/O端口连接。 
所述负荷开关跳闸信号输出/驱动模块的信号输入端，与分析运算单元的I/O端口连接。 
所述负荷开关跳闸信号输出/驱动模块的信号输出端，与负荷开关跳闸功能模块(图中未示出)的控制信号输入端连接。 
所述无线数据传输模块的信号输入端，与分析运算单元的I/O端口连接。 
所述无线数据传输模块的信号输出天线，与上位机的无线数据接收模块(图中未示出)对应无线连接。 
其中，所述的无线数据传输模块为常规无线信号发射电路。 
所述的分析运算单元为单片机电路。 
所述的负荷开关跳闸信号输出/驱动模块为脉冲放大电路。 
所述的漏电电流采集通道为漏电检测/放大电路。 
由于无线信号发射电路、上位机和无线数据接收模块均为现有技术，其具体线路结构、工作原理和相互之间的连接方式在此不再叙述。 
图2中，本技术方案的家用漏电保护器1，包括漏电保护器的试验跳闸按钮SYTZA和一无线遥控模块3，无线遥控模块受集中监控保护系统(图中未示出)的远程遥控，在漏电保护器试验跳闸按钮的两端，设置并引出两个接线端子4；接线端子上并接无线遥控模块继电器的一对输出触点JCK。 
具体的，其无线遥控模块继电器的输出触点为常开触点。 
进一步的，无线遥控模块继电器的常开触点经试验跳闸按钮所在的跳闸回路与漏电保护 器的跳闸功能电路2连接。 
实际工作时，单片机U2(CPU)内部带有8路数据采集通道，分时对外接零序互感器的漏电值采集，经A/D转换，与存储在CPU内部的设定值进行比较后，送出相应的跳闸控制信号，控制负荷开关的跳闸功能模块线路中的分断/跳闸机构动作；同时，把相应的漏电信息通过无线模块上传到上位机，以供管理人员或运行值班者进行数据分析，采取相应的对应操作处理。 
同时，本技术方案采用了在现有漏电保护器的试验跳闸按钮两端，设置并引出两个接线端子，与无线遥控模块继电器的一对常开输出触点进行并接的技术方案，其线路结构简洁、可靠，对现有家用漏电保护器产品的机械、电气结构无影响，不会影响现有产品的各项性能，即使监控保护系统或无线遥控模块出现故障，也不会影响现有漏电保护器的正常运行功能，对现有漏电保护器的影响降至最小，保证了其工作的绝对可靠性；使得现有的普通家用漏电保护器具有了远程遥控功能，有利于集中管理和规模化控制，满足了农网改造工程和供电系统网络的实际需要。 
本发明可广泛用于民用低压电网的保护和运行管理领域。 

Claims (8)

1.一种带无线或载波传输模块的多路剩余电流监控/保护装置，包括负荷开关的跳闸功能模块和设置在各供电线路上的零序电流互感器，其特征是：
所述的多路剩余电流监控装置至少包括一个无线数据传输模块、一个分析运算单元、一个负荷开关跳闸信号输出/驱动模块和至少一个漏电电流采集通道；
其中，所述漏电电流采集通道的信号输入端，分别与所述各零序电流互感器的信号输出端对应连接；所述漏电电流采集通道的信号输出端，与分析运算单元的I/O端口连接；
所述负荷开关跳闸信号输出/驱动模块的信号输入端，与分析运算单元的I/O端口连接；所述负荷开关跳闸信号输出/驱动模块的信号输出端，与负荷开关跳闸功能模块的控制信号输入端连接；
所述无线或载波传输模块的信号输入端，与分析运算单元的I/O端口连接；所述无线或载波传输模块的信号输出天线，与上位机的无线数据接收模块对应无线连接。
2.按照权利要求1所述的一种带无线或载波传输模块的多路剩余电流监控/保护装置，其特征是所述的无线或载波数据传输模块为无线信号发射电路。
3.按照权利要求1所述的一种带无线或载波传输模块的多路剩余电流监控/保护装置，其特征是所述的分析运算单元为单片机电路。
4.按照权利要求1所述的一种带无线或载波传输模块的多路剩余电流监控/保护装置，其特征是所述的负荷开关跳闸信号输出/驱动模块为脉冲放大电路。
5.按照权利要求1所述的一种带无线或载波传输模块的多路剩余电流监控/保护装置，其特征是所述的漏电电流采集通道为漏电检测/放大电路。
6.按照权利要求1所述的一种带无线或载波传输模块的多路剩余电流监控/保护装置，其特征是在所述负荷开关跳闸功能模块试验跳闸按钮的两端，设置并引出两个接线端子；所述的接线端子上并接无线数据传输模块负荷开关跳闸信号输出/驱动模块信号输出继电器的一对输出触点。
7.按照权利要求6所述的一种带无线或载波传输模块的多路剩余电流监控/保护装置，其特征是所述信号输出继电器的输出触点为常开触点。
8.按照权利要求6或7所述的一种带无线或载波传输模块的多路剩余电流监控/保护装置，其特征是所述无线数据传输模块负荷开关跳闸信号输出/驱动模块信号输出继电器的常开触点经试验跳闸按钮所在的试验跳闸回路与漏电保护器的跳闸功能电路连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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