CN107121635A - 一种真空断路器在线监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可以集传感器、单片机、显示屏、键盘、驱动电路于一体的真空断路器在线监测装置。包括霍尔传感器、差动变压器位移传感器、光电耦合器、电压传感器、温度传感器、单片机；所述的霍尔传感器、差动变压器位移传感器、光电耦合器、电压传感器、温度传感器分别与单片机连接。本发明能够采集控制回路电流信号、动触头行程信号、辅助触头行程信号、主回路信号、温度信号，通过单片机进行分析、处理、存储，利用液晶板显示，这些信号经放大后可直接驱动断路器的执行机构，使断路器保护动作。

Description

一种真空断路器在线监测装置

所属技术领域

本发明涉及电力设备监测装置，特别是涉及一种真空断路器在线监测装置。

背景技术

真空断路器是电力系统中的重要设备，在系统中担负着两个作用：一是控制作用，根据电网运行，将一部分电器设备或线路投入或退出运行状态，转为备用或检修状态；二是保护作用，在电器设备或线路发生故障时，通过继电保护及自动装置动作断路器，将故障部分从电网中切除，保护电网的无故障部分得以正常运行。因此，其机械或电气等方面状态直接关系到系统的安全。对高压断路器的重要参数进行长期连续的在线监测，不仅可以提供设备现在的运行状态，而且还能分析各种重要参数的变化，判断有无存在故障的先兆，从而延长设备的维修保养周期，提高设备的利用率，减少维修保养的费用，为电力设备由定期检修向状态检修过渡提供保障。为了提高在线监测的准确性和快速性并简化系统设计，在真空断路器上加装检测系统，采集到断路器的状态数据后，进行处理，利用液晶板显示，这些信号经放大后可直接驱动断路器的执行机构，使断路器保护动作。

发明内容

本发明提供了一种可以集传感器、单片机、显示屏、键盘、驱动电路于一体的监测真空断路器相关参数并呈现在显示屏上以及数据存储和保护动作的装置。

本发明的技术方案是：

一种真空断路器在线监测装置，包括霍尔传感器、差动变压器位移传感器、光电耦合器、电压传感器、温度传感器、单片机；所述的霍尔传感器、差动变压器位移传感器、光电耦合器、电压传感器、温度传感器分别与单片机连接。

在上述的一种真空断路器在线监测装置，包括单片机、RAM外扩接口、驱动模块、显示屏和键盘；所述的单片机的一端与霍尔传感器、差动变压器位移传感器、光电耦合器、电压传感器、温度传感器连接，另一端依次与RAM外扩接口、驱动电路、显示屏和键盘连接。

在上述的一种真空断路器在线监测装置，所述霍尔传感器型号为CHF-800G；所述差动变压器位移传感器的型号为EX501；所述光电耦合器型号为ITR 8105；所述温度传感器型号为ETS1701-100-000；所述单片机型号为NS8070。

在上述的一种真空断路器在线监测装置，驱动模块具体型号为L289N。

本发明的有益效果是：一种基于单片机的真空断路器状态参数监测装置，能够采集控制回路电流信号、动触头行程信号、辅助触头行程信号、主回路信号、温度信号，通过单片机进行分析、处理、存储，利用液晶板显示，这些信号经放大后可直接驱动断路器的执行机构，使断路器保护动作。

附图说明

图1为本发明的电路结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1，一种真空断路器在线监测装置，包括霍尔传感器、差动变压器位移传感器、光电耦合器、电压传感器、温度传感器、单片机；所述的霍尔传感器、差动变压器位移传感器、光电耦合器、电压传感器、温度传感器分别与单片机连接。

还包括RAM外扩、驱动电路、显示屏和键盘；所述的单片机的一端与霍尔传感器、差动变压器位移传感器、光电耦合器、电压传感器、温度传感器连接，另一端依次与RAM外扩、驱动电路、显示屏和键盘连接。

整个设计以单片机为核心，外围电路被扩展。采集的原始数据经过单片机计算和处理后,通过通讯部分传送至显示屏,这些数据主要包括：控制回路电流信号、动触头行程信号、辅助触头行程信号、主回路信号、温度信号。

采用霍尔传感器作为控制回路电流信号和主回路电流信号的传感器件，其体积小、电气性能好，且合、分闸电磁铁线圈回路引线穿心而过，不会对真空断路器主系统的正常运行造成影响。采样口分合闸线圈电流采样使用霍尔电流传感器，将线圈电流按1000：1缩小，再通过输出电阻转换为模拟电压信号。该传感器对直流、交流和脉冲等电流信号均有较好采集能力，并具有信号隔离能力。使用单片机的A/D采样口对输出电阻两端的电压进行采样并乘以相应的系数即可以得到线圈电流的大小。高精度差动变压器式位移传感器将动触头的机械位移转换成同步变化的电压信号输出，输出的电压信号经A/D转换后送至CPU，这种方法要优于光栅法或转角法。辅助触点的状态变化信号经光耦隔离接单片机的中断口，既能保证信号传输的实时性，又能保证单片机系统不被损坏。由于监测系统的采样速度非常快且采集的信号比较多，仅靠单片机内部的数据存储器是远远不够的，因此加装了RAM外扩。单片机通过通信接口协议将这些数据传送至显示屏界面友好，显示当前断路器的运行状态。同时，通过键盘可以查询断路器运行情况，调用各种数据及记录，设定和修改设定值。

此外，系统还具有精度高、线性度动态特性好等优点，这对于保证整个装置的测量稳定性及测量精度都十分有利。能承受高电压、强电流、断路器操作的冲击与振动以及工作时的环境温度，能够实时反映真空断路器机械运行状态。测度方法简单、实用、测试元件价格适宜、体积小、安装方便、使用寿命长。

本发明需要保护的上述描述的硬件及其连接结构，对于涉及到信号的处理方法和过程，是为了解释本发明的硬件结构的工作原理，不属于本发明的保护范围，采用本发明的硬件连接结构后，信号处理的过程均能够通过现有技术实现。

应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。

应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种真空断路器在线监测装置，包括霍尔传感器、差动变压器位移传感器、光电耦合器、电压传感器、温度传感器、单片机；所述的霍尔传感器、差动变压器位移传感器、光电耦合器、电压传感器、温度传感器分别与单片机连接。

2.根据权利要求1所述的一种真空断路器在线监测装置，其特征在于：包括单片机、RAM外扩接口、驱动模块、显示屏和键盘；所述的单片机的一端与霍尔传感器、差动变压器位移传感器、光电耦合器、电压传感器、温度传感器连接，另一端依次与RAM外扩接口、驱动电路、显示屏和键盘连接。

3.根据权利要求1所述的一种真空断路器在线监测装置，其特征在于：所述霍尔传感器型号为CHF-800G；所述差动变压器位移传感器的型号为EX501；所述光电耦合器型号为ITR8105；所述温度传感器型号为ETS1701-100-000；所述单片机型号为NS8070。

4.根据权利要求1所述的一种真空断路器在线监测装置，其特征在于：驱动模块具体型号为L289N。