CN103336467A - 智能型低压直流空开 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能型低压直流空开，由开关、操作继电器及智能控制电路构成，其特征在于所述的智能控制电路是由测量电路、取能电路、蓝牙电路、操作电路连接组成。本发明不需要电池和外部供电，采用装置内部芯片间无线通讯进行电压隔离，采用蓝牙信号与外部监控系统通讯，通过可编程具有A/D采样功能的蓝牙芯片完成电压、电流的测量与开关控制，结构简单，工作可靠，功耗低。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力开关，特别是一种智能型低压直流空开。
背景技术
目前变电站中的220V或110V低压直流空开的电压、电流模拟量、开关位置状态量等基本是通过二次电缆接入测控装置的，由测控装置进行采集转换成数字信号后上传监控系统，并且没有远方控制功能。这种设置的主要缺陷在于：一会耗用大量控制电缆，二是施工和维护工作量大，三是遇到紧急情况时，需要运行维护人员到现场进行空开的分合操作。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适合于在变电站低压直流供电系统中使用的智能型低压直流空开。
本发明的目的是这样实现的：一种智能型低压直流空开，由开关、操作继电器及智能控制电路构成，其特征在于所述的智能控制电路是由测量电路、取能电路、蓝牙电路、操作电路连接组成：
A、测量电路中的电流测量回路是由串接在开关与正极接线端子间的电流测量电阻和串接在开关与负极接线端子间的电流测量电阻组成，两个电流测量电阻两端分别接入蓝牙电路两个芯片的A/D端口，测量电路中的电压测量回路是由并联于正负极接线端子间相互串接的电压测量电阻和分压电阻组成，两个电压测量电阻分别接入蓝牙电路两个芯片的A/D端口；
B、取能电路是由：正极取能电阻和稳压电路连接组成的正极取能电路、负极取能电阻和稳压电路连接组成的负极取能电路、可调电阻和稳压电路连接组成的操作取能电路、分压电阻构成，正极取能电阻、分压电阻、可调电阻及负极取能电阻串接于正负极接线端子之间；
C、蓝牙电路由两个芯片组成，其中一个芯片通过光隔与操作电路连接，另一芯片与外部监控系统无线连接，两个芯片间无线连接；
D、操作电路由开关操作电路、光隔和操作继电器线圈组成，通过光隔与蓝牙电路的芯片连接。
本发明不需要电池和外部供电，采用装置内部芯片间无线通讯进行电压隔离，采用加密蓝牙信号与外部监控系统通讯，通过可编程具有A/D采样功能的蓝牙芯片完成电压、电流的测量与开关控制，结构简单，工作可靠，功耗低。
附图说明
图1是本发明的电路原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图所示，开关S1及其操作继电器K1的接线端子3为直流正极，连接于电源端，并作为正极参考电位；接线端子4为直流负极，连接于电源端，并作为负极参考电位；接线端子1为直流正极，连接于负荷端；接线端子2为直流负极，连接于负荷端；开关的位置节点连接于蓝牙芯片的I/O口；操作继电器K1的线圈L1串接于开关操作电路中。开关通过外部人工合闸操作进行储能。
测量电路由两部分组成，一是电流测量回路，它由串接在开关与接线端子3间的电流测量电阻R1和串接在开关与接线端子4间的电流测量电阻R2组成，R1与R2的阻值相同，R1电阻两端的电压模拟量接入蓝牙芯片IC3的A/D端口，经计算转换为电流量1，R2电阻两端的电压模拟量接入蓝牙芯片IC4的A/D端口，经计算转换为电流量2，两个蓝牙芯片采用加密无线通讯进行数据交换由芯片IC3比较电流量1与电流量2并执行接地、短路和过负荷等的保护功能；二是电压测量回路，它由接线端子3与接线端子4间的电压测量电阻R3、分压电阻R5、电压测量电阻R4组成，电压测量电阻R3一端连接于分压电阻R5一端连接于正极参考电位连接点，电压测量电阻R4一端连接于分压电阻R5一端连接于负极参考电位连接点，R3两端电压接入蓝牙芯片IC3的A/D端口，经换算得到直流电压1，R4两端电压接入蓝牙芯片IC4的A/D端口，经换算得到直流电压2，经两个蓝牙芯片间的数据交换由芯片IC4完成汇集电压与电流数据，计算有功功率，并将量测、开关位置和装置运行状态数据采用加密蓝牙信号上传监控系统，接收监控系统下发的控制命令并交由蓝牙芯片IC3去执行开关分闸操作。
取能电路由四部分组成，一是分压电阻R7，承担直流正负极间用于取能电路后的剩余电压；二是正极取能电路，它由正极取能电阻R6、3.3V稳压电路IC1组成；三是负极取能电路，它由负极取能电阻R9、3.3V稳压电路IC2组成；四是操作电路取能，它由可调电阻R8、12V稳压电路5组成。
蓝牙电路由芯片IC3和IC4组成，芯片IC3包含可编程的MCU、A/D模块、I/O模块、加密无线通讯模块，完成电压、电流、开关位置测量与开关的操作控制功能；芯片IC4包含可编程的MCU、A/D模块、I/O模块、加密无线通讯模块，完成电压、电流测量与信息的远传功能。芯片IC3与IC4间采用无线通讯进行实时信息交换并实现装置内模块间的电压隔离，芯片IC3通过光隔控制操作电路并实现与操作电路间的电压隔离，芯片IC4与外部监控系统间采用加密蓝牙信号通信。
操作电路由开关操作电路6、光隔U1和操作继电器K1的线圈L1组成，通过光隔接受芯片IC3的控制，通过向操作继电器K1的线圈注入电流完成开关的分闸控制。
本实施例通过芯片IC3测量220V直流正极的电压和电流，通过芯片IC4测量220V直流负极的电压和电流。IC3与IC4间通过加密无线通讯交换信息，同时实现电压隔离。同时，由IC3实现直流空开S1的接地保护、短路和过负荷保护、绝缘监察报警功能，由IC4换算220V直流电压和负荷电流的一次值、计算功率，完成S1直流空开的电压、电流、功率、开关位置、装置运行信息通过加密蓝压信号向监控系统传送的功能，并完成接收监控系统下传的控制分闸命令转IC3跳S1的功能。
Claims (1)
1.一种智能型低压直流空开，由开关、操作继电器及智能控制电路构成，其特征在于所述的智能控制电路是由测量电路、取能电路、蓝牙电路、操作电路连接组成：
A、测量电路中的电流测量回路是由串接在开关与正极接线端子间的电流测量电阻和串接在开关与负极接线端子间的电流测量电阻组成，两个电流测量电阻两端分别接入蓝牙电路两个芯片的A/D端口，测量电路中的电压测量回路是由并联于正负极接线端子间相互串接的电压测量电阻和分压电阻组成，两个电压测量电阻分别接入蓝牙电路两个芯片的A/D端口；
B、取能电路是由：正极取能电阻和稳压电路连接组成的正极取能电路、负极取能电阻和稳压电路连接组成的负极取能电路、可调电阻和稳压电路连接组成的操作取能电路、分压电阻构成，正极取能电阻、分压电阻、可调电阻及负极取能电阻串接于正负极接线端子之间；
C、蓝牙电路由两个芯片组成，其中一个芯片通过光隔与操作电路连接，另一芯片与外部监控系统无线连接，两个芯片间无线连接；
D、操作电路由开关操作电路、光隔和操作继电器线圈组成，通过光隔与蓝牙电路的芯片连接。
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| CN2013102300913A CN103336467A (zh) | 2013-06-09 | 2013-06-09 | 智能型低压直流空开 |
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| CN103336467A true CN103336467A (zh) | 2013-10-02 |
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2013
- 2013-06-09 CN CN2013102300913A patent/CN103336467A/zh active Pending
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