CN103956670A - 户内智能交流金属铠装移开式开关设备 - Google Patents

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董庆福
曹文
陈锐
徐颖
王利
姚辉
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HARBIN POWER SUPPLY COMPANY STATE GRID HEILONGJIANG ELECTRIC POWER Co Ltd
State Grid Corp of China SGCC
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Abstract

户内智能交流金属铠装移开式开关设备，属于智能开关柜领域。为了解决现有配电系统中常规二次设备的二次接线复杂和可靠性差的问题。本发明的高压带电传感器的数据信号输出端与高压带电显示模块的数据信号输入端连接，中央处理器的通讯信号输入输出端和语音信号输出端分别与RS485通讯接口电路的通讯信号输入输出端和语音提示电路的语音信号输入端连接，中央处理器的第一、二控制信号输出端分别与高压带电显示模块的控制信号输入端和LED显示模块的控制信号输入端连接，温湿度传感器的信号输出端与中央处理器温湿度数据信号输入端连接，三相电能计量模块的数据信号输出端与中央处理器的第二数据信号输入端连接。主要应用在电网配电领域。

Description

户内智能交流金属铠装移开式开关设备
技术领域
本发明属于智能开关柜领域。
背景技术
随着社会经济的快速发展，用电负荷需求增长迅猛，城市中心区用电负荷密度已达9～11MW/km2，现有电压等级供电能力已达饱和极限，无法满足用电负荷快速增长的需求，为了适应配电网规模增量发展的需要，引入20KV电网电压等级，这不仅可缓解线路走廊资源的紧张程度，还可提升供电能力1倍、供电半径和供电范围扩大2.5倍。节约土地资源50％和降低电网损耗75％、减少电网投资，增加社会和企业的经济效益。20KV电网的推广与之相配套的24KV供电设备正是适时的、急需的。新型的24KV开关设备的研究与开发，是在保证安全供电的前提下实现配合电网自动化，远程监控功能。
发明内容
本发明是为了解决现有配电系统中常规二次设备的二次接线复杂和可靠性差的问题，本发明提供了一种户内智能交流金属铠装移开式开关设备。
户内智能交流金属铠装移开式开关设备，它包括中央处理器、开关电源模块、高压带电显示模块、高压带电传感器、温湿度传感器、RS485通讯接口电路、LED显示模块、三相电能计量模块、外壳和语音提示电路；
所述的开关电源模块用于给中央处理器、高压带电显示模块、高压带电传感器、温湿度传感器、RS485通讯接口电路、LED显示模块、三相电能计量模块和语音提示电路提供电源，
所述的高压带电传感器的数据信号输出端与高压带电显示模块的数据信号输入端连接，该高压带电显示模块的控制信号输入端与中央处理器的第一控制信号输出端连接，
温湿度传感器的信号输出端与中央处理器温湿度数据信号输入端连接，RS485通讯接口电路的通讯信号输入输出端与中央处理器的通讯信号输入输出端连接，
LED显示模块的控制信号输入端与中央处理器的第二控制信号输出端连接，三相电能计量模块的数据信号输出端与中央处理器的第二数据信号输入端连接，
语音提示电路的语音信号输入端与中央处理器的语音信号输出端连接，
外壳为六面体箱体，且高压带电显示模块和LED显示模块嵌入在六面体箱体的前表面，开关电源模块、高压带电传感器、温湿度传感器、RS485通讯接口电路和三相电能计量模块设置在箱体内。
所述的中央处理器采用Freescale公司的节能型S08核的单片机MC9S08AW32实现。
所述的三相电能计量模块采用美国ADI公司的三相电能测量芯片ADE7758实现。
所述的LED显示模块采用128*128点阵显示。
所述的温湿度传感器采用芯片SHT10实现。
本发明带来的有益效果是，本发明采用单片机控制，与常规的开关柜状态显示仪相比，增加了智能化功能，除可显示开关状态外，还可对误操作作出语音提示、多种电力参数测量、RS485远程通信接口进行通讯，电缆及触头测温等功能。具有标准RS485通讯接口，使其具备了与变/配电站其它电气设备组成联网的微机防误监控系统，能够使开关柜进一步智能化、网络化、数字化，采用工业级电子元件，具有可靠性高、寿命长、抗干扰能力强等特点。
本发明所述的户内智能交流金属铠装移开式开关设备绝缘水平达到1min工频耐压(有效值)对地65kV，断口间79kV；雷电冲击耐压峰值：对地125k，断口间145kV。空气净距离相间、相对地大于等于180mm。
本发明具有实时动态显示一次模拟图、电力综合参数测量触头、实现电缆触头在线温度无线监测；当触头温度过高时温度传感器反馈信号，给予报警，具有标准RS485通讯接口，使实现变电站综合自动化和无人值班成为可能。
本发明所述的户内智能交流金属铠装移开式开关设备集保护、监控、远动、人机接口、通信功能一体化。可以和其它保护、自动化设备一起,通过通信接口组成自动化系统。
本发明主要应用在20KV配电网的发电厂、中小型发电机送电、工矿企事业配电及电力系统的二次变电所受电、馈电及大型高压电动机启动，实行控制保护、监测之用。
本发明可达到的技术指标如下：
1、工作电源：AC220V/DC220V
2、装置功耗：≤20VA
3、介电强度：≥2000V
4、绝缘性能(外壳与端子间)：≥100MΩ
5、温度测量范围、精度：-40℃～60℃、±0.5℃
6、湿度测量范围、精度：0～100％RH、±3％RH
7、三相电压、电流测显精度：±0.5％
8、工作环境：-10℃-50℃，≤95％RH(不结露)
9、存贮环境：-40℃-80℃，≤95％RH(不结露)
10、通讯方式：RS485
11、通讯协议：MODBUS
附图说明
图1为本发明所述的户内智能交流金属铠装移开式开关设备的原理示意图；
图2为本发明所述的户内智能交流金属铠装移开式开关设备的结构示意图；
具体实施方式
具体实施方式一：参见图1和2说明本实施方式，本实施方式所述的户内智能交流金属铠装移开式开关设备，其特征在于，它包括中央处理器1、开关电源模块2、高压带电显示模块3、高压带电传感器4、温湿度传感器5、RS485通讯接口电路6、LED显示模块7、三相电能计量模块8、外壳9和语音提示电路10；
所述的开关电源模块2用于给中央处理器1、高压带电显示模块3、高压带电传感器4、温湿度传感器5、RS485通讯接口电路6、LED显示模块7、三相电能计量模块8和语音提示电路10提供电源，
所述的高压带电传感器4的数据信号输出端与高压带电显示模块3的数据信号输入端连接，该高压带电显示模块3的控制信号输入端与中央处理器1的第一控制信号输出端连接，
温湿度传感器5的信号输出端与中央处理器1温湿度数据信号输入端连接，RS485通讯接口电路6的通讯信号输入输出端与中央处理器1的通讯信号输入输出端连接，
LED显示模块7的控制信号输入端与中央处理器1的第二控制信号输出端连接，三相电能计量模块8的数据信号输出端与中央处理器1的第二数据信号输入端连接，
语音提示电路10的语音信号输入端与中央处理器1的语音信号输出端连接，
外壳9为六面体箱体，且高压带电显示模块3和LED显示模块7嵌入在六面体箱体的前表面，开关电源模块2、高压带电传感器4、温湿度传感器5、RS485通讯接口电路6和三相电能计量模块8设置在箱体内。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一所述的户内智能交流金属铠装移开式开关设备的区别在于，所述的中央处理器1采用Freescale公司的节能型S08核的单片机MC9S08AW32实现。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二所述的户内智能交流金属铠装移开式开关设备的区别在于，所述的三相电能计量模块8采用美国ADI公司的三相电能测量芯片ADE7758实现。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式三所述的户内智能交流金属铠装移开式开关设备的区别在于，所述的LED显示模块7采用128*128点阵显示。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式四所述的户内智能交流金属铠装移开式开关设备的区别在于，所述的温湿度传感器5采用芯片SHT10实现。

Claims (5)

1.户内智能交流金属铠装移开式开关设备，其特征在于，它包括中央处理器(1)、开关电源模块(2)、高压带电显示模块(3)、高压带电传感器(4)、温湿度传感器(5)、RS485通讯接口电路(6)、LED显示模块(7)、三相电能计量模块(8)、外壳(9)和语音提示电路(10)；
所述的开关电源模块(2)用于给中央处理器(1)、高压带电显示模块(3)、高压带电传感器(4)、温湿度传感器(5)、RS485通讯接口电路(6)、LED显示模块(7)、三相电能计量模块(8)和语音提示电路(10)提供电源，
所述的高压带电传感器(4)的数据信号输出端与高压带电显示模块(3)的数据信号输入端连接，该高压带电显示模块(3)的控制信号输入端与中央处理器(1)的第一控制信号输出端连接，
温湿度传感器(5)的信号输出端与中央处理器(1)温湿度数据信号输入端连接，RS485通讯接口电路(6)的通讯信号输入输出端与中央处理器(1)的通讯信号输入输出端连接，
LED显示模块(7)的控制信号输入端与中央处理器(1)的第二控制信号输出端连接，三相电能计量模块(8)的数据信号输出端与中央处理器(1)的第二数据信号输入端连接，
语音提示电路(10)的语音信号输入端与中央处理器(1)的语音信号输出端连接，
外壳(9)为六面体箱体，且高压带电显示模块(3)和LED显示模块(7)嵌入在六面体箱体的前表面，开关电源模块(2)、高压带电传感器(4)、温湿度传感器(5)、RS485通讯接口电路(6)和三相电能计量模块(8)设置在箱体内。
2.根据权利要求1所述的户内智能交流金属铠装移开式开关设备，其特征在于，所述的中央处理器(1)采用Freescale公司的节能型S08核的单片机MC9S08AW32实现。
3.根据权利要求1或2所述的户内智能交流金属铠装移开式开关设备，其特征在于，所述的三相电能计量模块(8)采用美国ADI公司的三相电能测量芯片ADE7758实现。
4.根据权利要求3所述的户内智能交流金属铠装移开式开关设备，其特征在于，所述的LED显示模块(7)采用128*128点阵显示。
5.根据权利要求4所述的户内智能交流金属铠装移开式开关设备，其特征在于，所述的温湿度传感器(5)采用芯片SHT10实现。
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