CN106300644B - 一种电源切换电路及自动分合闸智能断路器 - Google Patents

一种电源切换电路及自动分合闸智能断路器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电源切换电路及自动分合闸智能断路器。其中电源切换电路在自动分合闸智能断路器完成合闸操作后，发送第一控制信号至切换单元，使切换单元将自动分合闸智能断路器的供电电源由客户电源切换至电网电源，能够在合闸操作后使自动分合闸智能断路器的所有电控部分均从电网电源取电，获取到稳定的电能；在自动分合闸智能断路器进行分合闸操作过程中或者完成分闸操作后，发送第二控制信号至切换单元，使切换单元将自动分合闸智能断路器的供电电源由电网电源切换至客户电源，使自动分合闸智能断路器处于合闸状态且无负载时，相序泄露电流小于0.2mA,从而减少了电能浪费和加强了电路安全的保障。

Description

一种电源切换电路及自动分合闸智能断路器
技术领域
发明涉及智能断路器技术领域，具体涉及一种电源切换电路及自动分合闸智能断路器。
背景技术
根据我国供电网络智能的需求，国家电网公司要求供电网络智能化。因此，需要供电网络的终端执行机构——断路器，执行上端信号结合智能电表实现欠费自动跳闸断电，充费自动合闸送电的功能。
但目前市场上使用的具有自动分合闸功能的断路器，其主要取电方式都是直接从客户电表(客户电源)取电，不管是合闸后还是分闸后都一样。而客户电表和断路器端易形成并联回路，使相序泄漏电流超出0.2mA，在造成电能浪费的同时也存在安全隐患。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于现有技术中的自动分合闸智能断路器都是直接从客户电表取电，当断路器合闸后且无负载时，客户电表和断路器端易形成并联回路，使相序泄漏电流超出0.2mA，在造成电能浪费的同时也存在安全隐患。
为此，本发明实施例提供了如下技术方案：
本发明提供了一种电源切换电路，包括：控制单元和切换单元；
所述控制单元，在自动分合闸智能断路器完成合闸操作后，发送第一控制信号至所述切换单元，使所述切换单元将所述自动分合闸智能断路器的供电电源由第一供电电源LD切换至第二供电电源XD；在所述自动分合闸智能断路器进行分合闸操作过程中或者完成分闸操作后，发送第二控制信号至所述切换单元，使所述切换单元将所述自动分合闸智能断路器的供电电源由第二供电电源切换至第一供电电源；
本发明所述的电源切换电路，所述第一供电电源LD从客户电源取电，所述第二供电电源XD从电网电源取电。
本发明所述的电源切换电路，所述控制单元包括：监测子单元和中央控制子单元；
所述监测子单元，用来采集用户用电信息并反馈至所述中央控制子单元；所述用户用电信息为用户欠费时，所述中央控制子单元发送分闸控制信号使所述自动分合闸智能断路器进行分闸操作，并发送第二控制信号至所述切换单元；所述用户用电信息为用户欠费后已充费时，所述中央控制子单元发送合闸控制信号使所述自动分合闸智能断路器进行合闸操作，并发送第二控制信号至所述切换单元；在所述自动分合闸智能断路器完成合闸操作后，所述中央控制子单元发送第一控制信号至所述切换单元。
本发明所述的电源切换电路，所述中央控制子单元包括第一信号输出端和第二信号输出端，分别与所述切换单元的第一信号输入端和第二信号输入端连接；
所述中央控制子单元在所述第一信号输出端输出第一电平且所述第二信号输出端输出第二电平时发送的为第一控制信号；在所述第一信号输出端输出第二电平且所述第二信号输出端输出第一电平时发送的为第二控制信号。
本发明所述的电源切换电路，所述切换单元包括：单稳态磁保持继电器和继电器驱动芯片；
所述继电器驱动芯片的两个信号输入端即为所述切换单元的第一信号输入端和第二信号输入端；所述继电器驱动芯片的两个信号输出端分别与所述单稳态磁保持继电器的两个电源端连接；所述单稳态磁保持继电器的第一触点K1与所述第二供电电源XD的电源输出端串联连接，所述单稳态磁保持继电器121的第二触点K2与所述第一供电电源LD的电源输出端串联连接。
本发明提供了一种自动分合闸智能断路器，包括所述的电源切换电路。
本发明所述的自动分合闸智能断路器，还包括：自动分合闸执行机构，接收到所述电源切换电路发送的分闸控制信号时执行分闸操作，接收到所述电源切换电路发送的合闸控制信号时执行合闸操作。
本发明所述的自动分合闸智能断路器，还包括：整流滤波变压稳压电路，与所述电源切换电路的电压输出端连接，用于对从所述电压输出端接收的电压进行整流、滤波、变压和稳压处理。
本发明所述的自动分合闸智能断路器，所述整流滤波变压稳压电路，包括整流单元、滤波单元、变压单元、稳压单元；
所述整流单元的电压输入端与所述电源切换电路的电压输出端连接，对所述电源切换电路输出的电压进行整流；所述滤波单元的输入端与所述整流单元的电压输出端连接，对整流后的电压进行滤波处理；所述变压单元的输入端与所述滤波单元的电压输出端连接，对滤波后的电压进行变压处理；所述稳压单元的输入端与所述变压单元电压输出端连接，对变压后的电压进行稳压处理。
本发明实施例技术方案，具有如下优点：
本发明提供了一种电源切换电路，在自动分合闸智能断路器完成合闸操作后，控制单元发送第一控制信号至切换单元，使切换单元将自动分合闸智能断路器的供电电源由第一供电源LD(客户电源)切换至第二供电电源XD(电网电源)；能够在合闸操作后使自动分合闸智能断路器的所有电控部分均从电网电源取电，获取到稳定的电能；电源切换电路在自动分合闸智能断路器进行分合闸操作过程中或者完成分闸操作后，发送第二控制信号至切换单元，使切换单元将自动分合闸智能断路器的供电电源由第二供电电源XD(电网电源)切换至第一供电电源LD(客户电源)；使自动分合闸智能断路器处于合闸状态且无负载时，相序泄露电流小于0.2mA,从而减少了电能浪费和加强了电路安全的保障。
附图说明
图1为本发明实施例中电源切换电路的结构框图；
图2为本发明实施例中电源切换电路的电路原理图；
图3为本发明实施例中自动分合闸智能断路器的结构框图。
附图标记：
1-电源切换电路； 2-自动分合闸执行机构； 3-整流滤波稳压电路；
11-控制单元； 31-整流单元；
12-切换单元； 32-滤波单元；
111-监测子单元； 33-变压单元；
112-中央控制子单元； 34-稳压单元。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
如图1所示：本实施例提供了一种电源切换电路1，应用于自动分合闸智能断路器上；电源切换电路1包括控制单元11和切换单元12；在自动分合闸智能断路器完成合闸操作后，控制单元11发送第一控制信号给切换单元12，使切换单元12将自动分合闸智能断路器的供电电源由第一供电电源切换至第二供电电源；当自动分合闸智能断路器进行分合闸操作过程中或者完成分闸操作后，控制单元11发送第二控制信号给切换单元12，使切换单元12将自动分合闸智能断路器的供电电源由第二供电电源切换至第一供电电源。
作为一种可选的实施方式，第一供电电源LD从客户电源取电，第二供电电源XD从电网电源取电。
具体地，以第一供电电源LD从客户电源取电，第二供电电源XD从电网电源取电为例，本实施例中的电源切换电路1；在自动分合闸智能断路器完成合闸操作后，发送第一控制信号至切换单元12，使切换单元12将自动分合闸智能断路器的供电电源由第一供电电源(客户电源)切换至第二供电电源(电网电源)，能够在合闸操作后使自动分合闸智能断路器的所有电控部分均从电网电源取电，获取到稳定的电能；在自动分合闸智能断路器进行分合闸操作过程中或者完成分闸操作后，发送第二控制信号至切换单元12，使切换单元12将自动分合闸智能断路器的供电电源由第二供电电源(电网电源)切换至第一供电电源(客户电源)，因为断路器不是从客户线路直接取电，所以客户线路不会和断路器形成并联回路，此时即使自动分合闸智能断路器处于合闸状态且无负载时，相序泄露电流也会小于0.2mA,从而减少了电能浪费和加强了电路安全的保障。
作为一种可选的实施方式，控制单元11进一步包括监测子单元111和中央控制子单元112。
监测子单元111，用来采集用户用电信息并反馈至中央控制子单元112；当监测子单元111采集用户用电信息为用户欠费时，中央控制子单元112发送分闸控制信号使自动分合闸智能断路器进行分闸操作，并发送第二控制信号至切换单元12，使供电电源由第二供电电源切换至第一供电电源；当监测子单元111采集用户用电信息为用户欠费后已充费时，中央控制子单元112发送合闸控制信号使自动分合闸智能断路器进行合闸操作，并发送第二控制信号至所述切换单元12，使供电电源切换至第一供电电源；自动分合闸智能断路器完成合闸操作后，中央控制子单元112发送第一控制信号至切换单元12，使供电电源由第一供电电源切换至第二供电电源。
作为一种可选的实施方式，本实施例中的电源切换电路1，中央控制子单元112包括第一信号输出端和第二信号输出端，分别与切换单元12的第一信号输入端和第二信号输入端连接；当中央控制子单元112在第一信号输出端输出第一电平且第二信号输出端输出第二电平时发送的为第一控制信号；当中央控制子单元112在第一信号输出端输出第二电平且所述第二信号输出端输出第一电平时发送的为第二控制信号。
具体地，第一电平为高电平时，第二电平为低电平，反之亦然。控制单元11的中央控制子单元112时刻监控着监测子单元111的状态，当电路处于稳定状态时，判断是第一控制信号或是第二控制信号，然后中央控制子单元112给切换单元12发送控制信号，最后根据控制信号切换单元12自动切换出相应的电源取电。
作为一种可选的实施方式，如图2所示：本实施例中的电源切换电路1的切换单元12包括单稳态磁保持继电器121和继电器驱动芯片122；继电器驱动芯片122的两个信号输入端即为切换单元12的第一信号输入端和第二信号输入端；继电器驱动芯片122的两个信号输出端分别与单稳态磁保持继电器121的两个电源端连接；单稳态磁保持继电器121的第一触点K1与第二供电电源XD的电源输出端串联连接，单稳态磁保持继电器121的第二触点K2与第一供电电源LD的电源输出端串联连接。
具体地，单稳态磁保持继电器121的第一触点K1为常开，第二触点K2为常闭，反之亦然。当自动分合闸执行机构2完成合闸动作后，控制单元11发送第一控制信号给继电器驱动芯片122，继电器处于STA1，此时，单稳态磁保持继电器121启动，在电磁吸合的作用下，K1由常开变为常闭，K2由常闭变为常开，由第二供电电源切换至第一供电电源；当自动分合闸执行机构2操作分合闸动作时和完成分闸动作后，控制单元11发送第二控制信号给继电器驱动芯片122，继电器处于STA2，此时，单稳态磁保持继电器121启动，在电磁吸合的作用下，K2由常开变为常闭，K1由常闭变为常开，由第一供电电源切换至第二供电电源。
实施例2
本实施例提供了一种自动分合闸智能断路器，如图3所示：包括电源切换电路1和自动分合闸执行机构2。自动分合闸执行机构2接收到电源切换电路1发送的分闸控制信号时执行分闸操作，接收到电源切换电路1发送的合闸控制信号时执行合闸操作。
以上技术属于现有技术中，供电网络通过远程信号控制合闸与分闸操作，当用户欠费时，可以远程控制分闸；当用户欠费时充费后，可以远程控制合闸。
具体地，本实施例中的自动分合闸智能断路器，其电源切换电路在自动分合闸智能断路器完成合闸操作后，发送第一控制信号至切换单元12，使切换单元12将自动分合闸智能断路器的供电电源由第一供电电源(客户电源)切换至第二供电电源(电网电源)，能够在合闸操作后使自动分合闸智能断路器的所有电控部分均从电网电源取电，获取到稳定的电能；在自动分合闸智能断路器进行分合闸操作过程中或者完成分闸操作后，发送第二控制信号至切换单元12，使切换单元12将自动分合闸智能断路器的供电电源由第二供电电源(电网电源)切换至第一供电电源(客户电源)，因为断路器不是从客户线路直接取电，所以客户线路不会和断路器形成并联回路，此时即使自动分合闸智能断路器处于合闸状态且无负载时，相序泄露电流也会小于0.2mA,从而减少了电能浪费和加强了电路安全的保障。
作为一种可选的实施方式，如图3所示:自动分合闸智能断路器进一步包括整流滤波变压稳压电路3，电源切换电路1的电压输出端连接，用于对从电压输出端接收的电压进行整流、滤波、变压和稳压处理。整流滤波变压稳压电路3，包括整流单元31、滤波单元32、变压单元33、稳压单元34。
具体地，整流单元31的电压输入端与电源切换电路1的电压输出端连接，对电源切换电路1输出的电压进行整流；滤波单元32的输入端与整流单元31的电压输出端连接，对整流后的电压进行滤波处理；变压单元33的输入端与滤波单元32的电压输出端连接，对滤波后的电压进行变压处理；稳压单元34的输入端与变压单元33电压输出端连接，对变压后的电压进行稳压处理。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种电源切换电路(1)，其特征在于，包括：控制单元(11)和切换单元(12)；
所述控制单元(11)，在自动分合闸智能断路器完成合闸操作后，发送第一控制信号至所述切换单元(12)，使所述切换单元(12)将所述自动分合闸智能断路器的供电电源由第一供电电源(LD)切换至第二供电电源(XD)；在所述自动分合闸智能断路器进行分合闸操作过程中或者完成分闸操作后，发送第二控制信号至所述切换单元(12)，使所述切换单元(12)将所述自动分合闸智能断路器的供电电源由第二供电电源(XD)切换至第一供电电源(LD)；
所述第一供电电源(LD)从客户电源取电，所述第二供电电源(XD)从电网电源取电。
2.根据权利要求1所述的电源切换电路(1)，其特征在于，所述控制单元(11)包括：监测子单元(111)和中央控制子单元(112)；
所述监测子单元(111)，用来采集用户用电信息并反馈至所述中央控制子单元(112)；所述用户用电信息为用户欠费时，所述中央控制子单元(112)发送分闸控制信号使所述自动分合闸智能断路器进行分闸操作，并发送第二控制信号至所述切换单元(12)；所述用户用电信息为用户欠费后已充费时，所述中央控制子单元(112)发送合闸控制信号使所述自动分合闸智能断路器进行合闸操作，并发送第二控制信号至所述切换单元(12)；在所述自动分合闸智能断路器完成合闸操作后，所述中央控制子单元(112)发送第一控制信号至所述切换单元(12)。
3.根据权利要求2所述的电源切换电路(1)，其特征在于，所述中央控制子单元(112)包括第一信号输出端和第二信号输出端，分别与所述切换单元(12)的第一信号输入端和第二信号输入端连接；
所述中央控制子单元(112)在所述第一信号输出端输出第一电平且所述第二信号输出端输出第二电平时发送的为第一控制信号；在所述第一信号输出端输出第二电平且所述第二信号输出端输出第一电平时发送的为第二控制信号。
4.根据权利要求3所述的电源切换电路(1)，其特征在于，所述切换单元(12)包括：单稳态磁保持继电器(121)和继电器驱动芯片(122)；
所述继电器驱动芯片(122)的两个信号输入端即为所述切换单元(12)的第一信号输入端和第二信号输入端；所述继电器驱动芯片(122)的两个信号输出端分别与所述单稳态磁保持继电器(121)的两个电源端连接；所述单稳态磁保持继电器(121)的第一触点(K1)与所述第二供电电源(XD)的电源输出端串联连接，所述单稳态磁保持继电器(121)的第二触点(K2)与所述第一供电电源(LD)的电源输出端串联连接。
5.一种自动分合闸智能断路器，其特征在于，包括权利要求1-4任一项所述的电源切换电路(1)。
6.根据权利要求5所述的自动分合闸智能断路器，其特征在于，还包括：自动分合闸执行机构(2)，接收到所述电源切换电路(1)发送的分闸控制信号时执行分闸操作，接收到所述电源切换电路(1)发送的合闸控制信号时执行合闸操作。
7.根据权利要求5-6任一项所述的自动分合闸智能断路器，其特征在于，还包括：整流滤波变压稳压电路(3)，与所述电源切换电路(1)的电压输出端连接，用于对从所述电压输出端接收的电压进行整流、滤波、变压和稳压处理。
8.根据权利要求7所述的自动分合闸智能断路器，其特征在于，所述整流滤波变压稳压电路(3)，包括整流单元(31)、滤波单元(32)、变压单元(33)、稳压单元(34)；
所述整流单元(31)的电压输入端与所述电源切换电路(1)的电压输出端连接，对所述电源切换电路(1)输出的电压进行整流；所述滤波单元(32)的输入端与所述整流单元(31)的电压输出端连接，对整流后的电压进行滤波处理；所述变压单元(33)的输入端与所述滤波单元(32)的电压输出端连接，对滤波后的电压进行变压处理；所述稳压单元(34)的输入端与所述变压单元(33)电压输出端连接，对变压后的电压进行稳压处理。
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