CN103107485A - 一种模块化微断开关馈线测控装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种模块化微断开关馈线测控装置，包括与微断开关相连接、用于采集微断开关中待测控信号的采集测量模块，以及用于对采集测量模块采集的待测控信号做数据分析、得出微断开关所带负载的能耗分析、各相能源分布状况、故障原因的控制模块，控制模块与采集测量模块采用插拔方式连接；采集测量模块包括设置有采集单元和馈线铜排、用于完成待测控信号采集的采集测量模块本体，用于将采集测量模块本体内部采集单元与外界隔离的采集测量模块中间单元，以及用于密封采集测量模块本体的微断开关盖板。本发明的模块化微断开关馈线测控装置中间没有任何二次线，生产、安装、维护都是标准化操作，可实现流水化工序作业，稳定和提高产品质量。

Description

一种模块化微断开关馈线测控装置

技术领域

本发明涉及电力配电技术领域，更具体地说，涉及一种模块化微断开关馈线测控装置。

背景技术

现在市场上(特别是变电站)的电源屏和配电柜能源各技术参数的检测、控制都是散装式结构，而非模块化结构。尤其是微断开关等小电流负荷的能源检测、控制，一般情况下都是一相(通常为B相)电流电压检测，测量设备的安装位置不固定，维护空间有限，也不方便。正因为是无固定模式的非模块化结构安装，导致整个配电柜、电源屏标准化程度低，生产随意性大，质量很难把控，后期安装维护很不方便。主要体现在以下几点：

1、馈线回路中一次、二次线缆多，不易标准化，检修维护很不方便而且凌乱不便整理，影响整体美观；

2、生产随意性大，因人而异，质量很难保证；

3、常规情况下，用于指示电源的信号指示灯与开关本体一般是分离安装的，这样也增加了二次线生产成本，同时在线维护信号指示灯存在安装隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种便于生产、安装且安全的模块化微断开关馈线测控装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

构造一种模块化微断开关馈线测控装置，其中，包括与微断开关相连接、用于采集所述微断开关中待测控信号的采集测量模块，以及用于对所述采集测量模块采集的待测控信号做数据分析、得出所述微断开关所带负载的能耗分析、各相能源分布状况、故障原因、能源质量信息的控制模块，所述控制模块与所述采集测量模块采用插拔方式连接；所述采集测量模块包括设置有采集单元和馈线铜排、用于完成所述待测控信号采集的采集测量模块本体，用于将所述采集测量模块本体内部采集单元与外界隔离的采集测量模块中间单元，以及用于密封所述采集测量模块本体的微断开关盖板。

本发明所述的测控装置，其中，所述采集单元包括电流采集单元、电压采集单元、以及开关辅助接点和报警采集单元；其中，

所述电流采集单元，用于采集所述微断开关每一相电流，并将所采集的电流信号传送给所述控制模块；

所述电压采集单元，用于采集所述微断开关每一相电压，并将所采集的电压信号传送给所述控制模块；

所述开关辅助接点和报警采集单元，用于采集所述微断开关的开关辅助接点和报警信号，并将所采集的开关辅助接点和报警信号发送给所述控制模块。

本发明所述的测控装置，其中，所述采集测量模块还包括用于采集所述微断开关的位置与报警信号、并将所述微断开关的位置与报警信号传输给所述控制模块的微断开关位置与报警采样板；

所述采集测量模块还包括位置与报警插接端子，所述位置与报警插接端子一端与所述微断开关的位置与报警输出导线连接，另一端与所述微断开关位置与报警采样板采用插拔式连接。

本发明所述的测控装置，其中，所述采集测量模块本体内设置有微断开关安装导轨，所述微断开关可相对所述采集测量模块本体左右移动的安装在所述微断开关安装导轨上。

本发明所述的测控装置，其中，所述采集测量模块还包括用于指示微断开关分合状态的信号指示灯，在所述信号指示灯上连接有信号指示灯取电片。

本发明所述的测控装置，其中，所述采集测量模块还包括用于固定所述信号指示灯、且隔离所述信号指示灯与所述采集单元和馈线铜排的采集测量模块上部单元。

本发明所述的测控装置，其中，所述采集测量模块内各连接导线采用小电流导线固定夹固定。

本发明所述的测控装置，其中，所述控制模块内包括第一采样单元、第二采样单元、数据分析单元和数据通讯单元；其中，

所述第一采样单元与所述采集单元连接，用于获取所述微断开关每一相的电流信号和电压信号；

所述第二采样单元与所述采集单元连接，用于获取所述微断开关的开关辅助接点和报警信号；

所述数据分析单元与所述第一采样单元和所述第二采样单元连接，用于分析所述电压信号、电流信号和所述开关辅助接点和报警信号，以得出所述微断开关所带负载的能耗分析、各相能源分布状况、故障原因、能源质量信息；

所述数据通讯单元，用于将所述微断开关所带负载的能耗分析、各相能源分布状况、故障原因、能源质量信息转换成通讯数据、并发送出去。

本发明的有益效果在于：通过模块化技术，对微断开关测控装置做了模块化分类、模块化组合，整个测控装置由采集测量模块和控制模块两大部分组成。此两大模块使用标准插件进行插拨式连接，中间没有任何二次线，生产、安装、维护都是标准化操作，可实现流水化工序作业，稳定和提高产品质量。可广泛应用于电力系统领域，尤其是变电站交直流电源屏、控制柜、配电柜、配电箱等电力配电领域，为各种负载提供电力和进行数字化采集，检测和传输，实现各馈线回路的能源合理分配，确保供电质量和电力管理。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明较佳实施例的模块化微断开关馈线测控装置整体示意图一；

图2是本发明较佳实施例的模块化微断开关馈线测控装置整体示意图二；

图3是本发明较佳实施例的模块化微断开关馈线测控装置装配示意图一；

图4是本发明较佳实施例的模块化微断开关馈线测控装置装配示意图二；

图5是本发明较佳实施例的模块化微断开关馈线测控装置的控制模块原理图。

具体实施方式

本发明较佳实施例的模块化微断开关馈线测控装置如图1和图2所示，包括与微断开关3相连接、用于采集微断开关3中待测控信号的采集测量模块，以及用于对采集测量模块采集的待测控信号做数据分析、得出微断开关所带负载的能耗分析、各相能源分布状况、故障原因、能源质量信息的控制模块15，控制模块15与采集测量模块采用插拔方式连接。其中采集测量模块包括设置有采集单元和馈线铜排14、用于完成待测控信号采集的采集测量模块本体11，用于将采集测量模块本体11内部导电部件与外界隔离的采集测量模块中间单元12，以及包括用于密封采集测量模块本体11的微断开关盖板10。这样通过模块化技术，对微断开关测控装置做了模块化分类、模块化组合，使得整个测控装置由采集测量模块和控制模块15两大部分组成，且两大模块使用标准插件进行插拨式连接，中间没有任何二次线，生产、安装、维护都是标准化操作，可实现流水化工序作业，稳定和提高产品质量。

可以理解，上述模块化微断开关馈线测控装置中，如图3和图4所示，还包括输入导线19、内连接导线20以及紧固件等必须组件，在此不一一赘述。待测控信号包括电流信号、电压信号、开关辅助接点和报警信号等。上述微断开关盖板10可以增加采集测量模块本体11本身防护等级，让操作者更加安全，并可以将采集测量模块本体11内部弯曲的带电导线密封，增加测控装置外表面美观。

进一步地，上述模块化微断开关馈线测控装置中，采集测量模块的采集单元电流采集单元、电压采集单元、以及开关辅助接点和报警采集单元。其中，电流采集单元，用于采集微断开关3每一相电流，并将所采集的电流信号传送给控制模块；电压采集单元，用于采集微断开关3每一相电压，并将所采集的电压信号传送给控制模块；开关辅助接点和报警采集单元，用于采集微断开关3的开关辅助接点和报警信号，并将所采集的开关辅助接点和报警信号发送给控制模块。如图4所示，上述电流采集单元、电压采集单元和开关辅助接点和报警信号采集单元可以采用霍尔电流传感器2(或霍尔漏电流传感器)来实现信号采集，馈线铜排14从霍尔传感器2内部穿过，每一个霍尔传感器2都通过各自的塑胶卡扣固定在采集测量模块本体11内部，馈线铜排14为负载传输电力，同时也为霍尔传感器2的电流、电压采集提供采集点。

进一步地，上述模块化微断开关馈线测控装置中，如图4所示，采集测量模块还包括用于采集微断开关3的位置与报警信号、并将微断开关的位置与报警信号传输给控制模块的微断开关位置与报警采样板16。该微断开关位置与报警采样板16为一特殊的PCB板，其两端设置有对插端子，并通过一组塑胶卡扣固定在采集测量模块本体11内。上述采集测量模块还包括位置与报警插接端子8，位置与报警插接端子8一端与微断开关的位置与报警输出导线连接，另一端与微断开关位置与报警采样板16采用插拔式连接。

进一步地，上述模块化微断开关馈线测控装置中，如图3和图4所示，采集测量模块本体11内还设置有微断开关安装导轨9，微断开关3可相对采集测量模块本体11左右移动的安装在微断开关安装导轨9上。该微断开关安装导轨9直接设置于采集测量模块本体11内，使微断开关3可以左右移动调整，以方便在线安装和拆卸更换微断开关3。

进一步地，上述模块化微断开关馈线测控装置中，如图1和图3所示，采集测量模块还包括用于指示微断开关分合状态的信号指示灯1，在信号指示灯1上连接有信号指示灯取电片18。这样可以实现信号指示灯1与微断开关3本体的一体安装，避免了二次线，节省成本，提高产品质量。

优选地，上述模块化微断开关馈线测控装置中，如图1、图2和图3所示，采集测量模块还包括用于固定信号指示灯1、且隔离信号指示灯1与采集单元及馈线铜排14的采集测量模块上部单元13。在更换信号指示灯1时，该采集测量模块上部单元13可以避免带电部分外露，让操作更加安全。

更优选地，上述模块化微断开关馈线测控装置中，如图1所示，采集测量模块内各连接导线均采用小电流导线固定夹17固定。该小电流导线固定夹17可以快速固定装置内的连接导线，导线只需剥离外保护层，无需套上线鼻子(即线耳)，使得安装更加方便。

上述各实施例中，如图5所示，模块化微断开关馈线测控装置的控制模块15内包括第一采样单元153、第二采样单元154、数据分析单元151和数据通讯单元152。其中，第一采样单元153与采集单元连接，用于获取微断开关3每一相的电流信号和电压信号；第二采样单元154与采集单元连接，用于获取微断开关3的开关辅助接点和报警信号；数据分析单元151与采集单元连接，用于分析电压信号、电流信号和开关辅助接点和报警信号，以得出微断开关3所带负载的能耗分析、各相能源分布状况、故障原因、能源质量信息；数据通讯单元152，用于将微断开关3所带负载的能耗分析、各相能源分布状况、故障原因、能源质量信息转换成通讯数据、并发送出去。其中，第一采样单元153、第二采样单元154、数据分析单元151和数据通讯单元152均可以采用软件实现，也可以采用硬件实现。在第一采样单元153和第二采样单元154中，可分别对所获取的电压信号和电流信号、以及开关辅助接点和报警信号进行存储，以便于后续单元对这些数据进行分析。在数据分析单元151中，可以包含多种用于对电压和电流信号、以及对开关位置和告警信号进行分析的算法，在此不一一赘述。在数据通讯单元152中，主要完成数据格式转换及数据通讯的功能，将所分析的结果传送出去，具体转换方式也可参照现有技术，在此不一一赘述。

安装时，请参阅图3和图4，先将微断开关3直接安装在微断开关安装导轨9上，而微断开关安装导轨9则直接置于采集测量模块本体11内；各个霍尔传感器2和馈线铜排14、微断开关位置与报警采样板16都通过塑胶卡扣固定在采集测量模块本体11内；小电流导线固定夹7通过标准螺钉固定在馈线铜排14上；装有信号指示灯取电片18的信号指示灯1直接固定在采集测量模块上部单元13上，然后插入采集测量模块中间单元12内，并用标准螺钉进行固定；采集测量模块中间单元12通过塑胶卡扣固定在采集测量模块本体11上；微断开关盖板10通过标准螺钉固定在采集测量模块本体11上；装置的输入导线19直接安装在微断开关3的输入端，而装置的内连接导线20一端固定在微断开关3的输出端，另一端与馈线铜排14通过小电流导线固定夹17固定；位置与报警插接端子8一端与微断开关3的位置与报警输出导线连接，另一端与微断开关位置与报警采样板16插拨式连接；在控制模块15处预留有标准插口，与采集测量模块形成插拔式连接。

上述整个采集测量模块的组装由内而外，然后将控制模块15对插于采集测量模块后面，并锁紧紧固螺钉。最后再将整个模块化微断开关馈线测控装置通过标准螺栓固定在安装板组件(未图示)上。

综上，本发明通过模块化技术，对微断开关馈线测控装置做了模块化分类、模块化组合，整个测控装置由采集测量模块和控制模块两大部分组成。此两大模块使用标准插件进行插拨式连接，中间没有任何二次线，生产、安装、维护都是标准化操作，可实现流水化工序作业，稳定和提高产品质量。可广泛应用于电力系统领域，尤其是变电站交直流电源屏、控制柜、配电柜、配电箱等电力配电领域，为各种负载提供电力和进行数字化采集，检测和传输，实现各馈线回路的能源合理分配，确保供电质量和电力管理。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1. 一种模块化微断开关馈线测控装置，其特征在于，包括与微断开关（3）相连接、用于采集所述微断开关（3）中待测控信号的采集测量模块，以及用于对所述采集测量模块采集的待测控信号做数据分析、得出所述微断开关所带负载的能耗分析、各相能源分布状况、故障原因、能源质量信息的控制模块（15），所述控制模块（15）与所述采集测量模块采用插拔方式连接；

所述采集测量模块包括设置有采集单元和馈线铜排（14）、用于完成所述待测控信号采集的采集测量模块本体（11），用于将所述采集测量模块本体（11）内部采集单元与外界隔离的采集测量模块中间单元（12），以及用于密封所述采集测量模块本体（11）的微断开关盖板（10）。

2. 根据权利要求1所述的测控装置，其特征在于，所述采集单元包括电流采集单元、电压采集单元、以及开关辅助接点和报警采集单元；其中，

所述电流采集单元，用于采集所述微断开关（3）每一相电流，并将所采集的电流信号传送给所述控制模块（15）；

所述电压采集单元，用于采集所述微断开关（3）每一相电压，并将所采集的电压信号传送给所述控制模块（15）；

所述开关辅助接点和报警采集单元，用于采集所述微断开关（3）的开关辅助接点和报警信号，并将所采集的开关辅助接点和报警信号发送给所述控制模块（15）。

3. 根据权利要求2所述的测控装置，其特征在于，所述采集测量模块还包括用于采集所述微断开关（3）的位置与报警信号、并将所述微断开关（3）的位置与报警信号传输给所述控制模块（15）的微断开关位置与报警采样板（16）；

所述采集测量模块还包括位置与报警插接端子（8），所述位置与报警插接端子（8）一端与所述微断开关（3）的位置与报警输出导线连接，另一端与所述微断开关位置与报警采样板（16）采用插拔式连接。

4. 根据权利要求1所述的测控装置，其特征在于，所述采集测量模块本体（11）内设置有微断开关安装导轨（9），所述微断开关（3）可相对所述采集测量模块本体（11）左右移动的安装在所述微断开关安装导轨（9）上。

5. 根据权利要求1所述的测控装置，其特征在于，所述采集测量模块还包括用于指示所述微断开关（3）分合状态的信号指示灯（1），在所述信号指示灯（1）上连接有信号指示灯取电片（18）。

6. 根据权利要求5所述的测控装置，其特征在于，所述采集测量模块还包括用于固定所述信号指示灯（1）、且隔离所述信号指示灯（1）与所述采集单元和馈线铜排（14）的采集测量模块上部单元（13）。

7. 根据权利要求1所述的测控装置，其特征在于，所述采集测量模块内各连接导线采用小电流导线固定夹（17）固定。

8. 根据权利要求2所述的测控装置，其特征在于，所述控制模块（15）内包括第一采样单元（153）、第二采样单元（154）、数据分析单元（151）和数据通讯单元（152）；其中，

所述第一采样单元（153）与所述采集单元连接，用于获取所述微断开关（3）每一相的电流信号和电压信号；

所述第二采样单元（154）与所述采集单元连接，用于获取所述微断开关（3）的开关辅助接点和报警信号；

所述数据分析单元（151）与所述第一采样单元（153）和所述第二采样单元（154）连接，用于分析所述电压信号、电流信号和所述开关辅助接点和报警信号，以得出所述微断开关（3）所带负载的能耗分析、各相能源分布状况、故障原因、能源质量信息；

所述数据通讯单元（152），用于将所述微断开关（3）所带负载的能耗分析、各相能源分布状况、故障原因、能源质量信息转换成通讯数据、并发送出去。

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