CN111103535B - 断路器监测装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种断路器监测装置，包括多个电流传感器、信号调理电路和处理器。多个电流传感器用于获取三相电流。三相电流包括第一相电流、第二相电流和第三相电流。信号调理电路与多个电流传感器电连接。信号调理电路用于接收三相电流，并将三相电流由模拟信号转换为数字信号，得到数字三相电流。处理器与信号调理电路电连接。处理器用于获取数字三相电流，并基于数字三相电流、第一预设跳圈电流和/或第二预设跳圈电流确定断路器是否工作正常。本申请通过电流传感器检测三相电流，能够避免将电流传感器接入二次回路当中，在不破坏原来二次回路的基础上，实现对断路器跳圈、合圈的电流大小和时间的监测，提高了供电的可靠性。

Description

断路器监测装置

技术领域

本申请涉及电力设备技术领域，特别是涉及断路器监测装置。

背景技术

电力系统中存在大量的断路器元件，其工作状况直接影响到电力系统的安全问题。对断路器元件的运行状况进行实时跟踪和监控有利于用户及时掌握其动作过程中产生的各种信息。

传统的监控技术是利用监控装置对断路器的运行状态信息进行现场采集后送终端监控系统进行控制和处理。具体的，是将监控装置中的检测工具接入二次回路当中，不仅破坏了原本的二次回路，且当电流检测工具出现故障时，对于二次回路本身会产生不利影响，制约了供电的可靠性。

发明内容

基于此，有必要针对断路器的监控，现有的检测方法是将监控装置中的检测工具接入二次回路当中，不仅破坏了原本的二次回路，且当电流检测工具出现故障时，对于二次回路本身会产生不利影响，制约了供电的可靠性的问题，提供一种断路器监测装置。

一种断路器监测装置，包括：

多个电流传感器，用于获取三相电流，所述三相电流包括第一相电流、第二相电流和第三相电流；

信号调理电路，与多个所述电流传感器电连接，用于接收所述三相电流，并将所述三相电流由模拟信号转换为数字信号，得到数字三相电流；

处理器，与所述信号调理电路电连接，用于获取所述数字三相电流，并基于所述数字三相电流、第一预设跳圈电流和/或第二预设跳圈电流确定断路器是否工作正常。

在其中一个实施例中，所述处理器获取所述数字三相电流后，将所述数字三相电流与所述第一预设跳圈电流进行比较，得到第一比较结果，并基于所述第一比较结果确定所述断路器是否工作正常。

在其中一个实施例中，若所述第一比较结果为所述数字三相电流大于所述第一预设跳圈电流，且所述断路器此时处于断开状态，或者，所述数字三相电流小于或等于所述第一预设跳圈电流，且所述断路器此时处于导通状态，则确定所述断路器工作正常。

在其中一个实施例中，若所述第一比较结果为所述数字三相电流大于所述第一预设跳圈电流，且所述断路器此时处于导通状态，或者，所述数字三相电流小于或等于所述第一预设跳圈电流，且所述断路器此时处于断开状态，则确定所述断路器工作不正常。

在其中一个实施例中，所述处理器还用于将所述数字三相电流与所述第二预设跳圈电流进行比较，得到第二比较结果，并基于所述第二比较结果确定所述断路器是否工作正常。

在其中一个实施例中，若所述第二比较结果为所述数字三相电流大于所述第二预设跳圈电流，且所述断路器此时处于断开状态，或者，所述数字三相电流小于或等于所述第二预设跳圈电流，且所述断路器此时处于导通状态，则确定所述断路器工作正常。

在其中一个实施例中，若所述第二比较结果为所述数字三相电流大于所述第二预设跳圈电流，且所述断路器此时处于导通状态，或者，所述数字三相电流小于或等于所述第二预设跳圈电流，且所述断路器此时处于断开状态，则确定所述断路器工作不正常。

在其中一个实施例中，所述的断路器监测装置还包括：

多个输入电流接入端子，每个所述输入电流接入端子电连接一个所述电流传感器。

在其中一个实施例中，所述的断路器监测装置还包括：

智能接口，所述信号调理电路通过所述智能接口与多个所述电流传感器电连接。

在其中一个实施例中，所述电流传感器为霍尔电流传感器。

在其中一个实施例中，所述电流传感器的采样精度为1％。

与现有技术相比，上述断路器监测装置，通过多个所述电流传感器实时检测三相电流(即第一相电流、第二相电流和第三相电流)，并将所述三相电流通过所述信号调理电路转换为数字三相电流后发送至所述处理器，通过所述处理器基于所述数字三相电流、第一预设跳圈电流和/或第二预设跳圈电流确定断路器是否工作正常。本申请通过所述电流传感器检测所述三相电流，能够避免将所述电流传感器接入二次回路当中，在不破坏原来二次回路的基础上，实现对所述断路器跳圈、合圈的电流大小和时间的监测，提高了供电的可靠性。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的断路器监测装置的原理框图；

图2为本申请一实施例提供的空调器的电路示意图。

10断路器监测装置

100电流传感器

110输入电流接入端子

200信号调理电路

210智能接口

300处理器

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参见图1，本申请一实施例提供一种断路器监测装置10，包括：多个电流传感器100、信号调理电路200和处理器300。多个所述电流传感器100用于获取三相电流。所述三相电流包括第一相电流、第二相电流和第三相电流。所述信号调理电路200与多个所述电流传感器100电连接。所述信号调理电路200用于接收所述三相电流，并将所述三相电流由模拟信号转换为数字信号，得到数字三相电流。所述处理器300与所述信号调理电路200电连接。所述处理器300用于获取所述数字三相电流，并基于所述数字三相电流、第一预设跳圈电流和/或第二预设跳圈电流确定断路器是否工作正常。

在一个实施例中，所述电流传感器100的数量不限，只要具有检测所述三相电流的功能即可。在一个实施例中，所述电流传感器100的数量可以是三个。通过多个所述电流传感器100可实时获取所述三相电流。具体的，可通过一个所述电流传感器100实时获取第一相电流；同时通过另一个所述电流传感器100实时获取第二相电流；同样的，可通过一个所述电流传感器100实时获取第三相电流。如此即可获取到所述三相电流。在一个实施例中，所述电流传感器100可以采用穿心式电流传感器(即霍尔传感器)。在使用时，所述电流传感器100可直接套接在电缆上。

可以理解，所述信号调理电路200的具体电路结构不做限制，只要具有将所述三相电流由模拟信号转换为数字信号的功能即可。所述信号调理电路200的具体电路结构，可根据实际需求进行选择。在一个实施例中，所述信号调理电路200可以是模数转换器。在一个实施例中，所述信号调理电路200也可以采用传统的具有模数转换功能的电路拓扑。通过所述信号调理电路200将所述三相电流由模拟信号转换为数字信号，得到数字三相电流，并将所述数字三相电流发送至所述处理器300。

在一个实施例中，所述处理器300在获取所述数字三相电流后，可将所述数字三相电流分别与所述第一预设跳圈电流和所述第二预设跳圈电流进行差值比较，并得到差值比较结果。若所述差值比较结果为所述数字三相电流大于所述第一预设跳圈电流和/或所述第二预设跳圈电流，且此时所述断路器处于断开状态，则确定所述断路器工作正常。若所述差值比较结果为所述数字三相电流小于或等于所述第一预设跳圈电流和/或所述第二预设跳圈电流，且此时所述断路器处于导通状态，则确定所述断路器工作正常。

若所述差值比较结果为所述数字三相电流大于所述第一预设跳圈电流和/或所述第二预设跳圈电流，且此时所述断路器处于导通状态，则确定所述断路器工作不正常。若所述差值比较结果为所述数字三相电流小于或等于所述第一预设跳圈电流和/或所述第二预设跳圈电流，且此时所述断路器处于断开状态，则确定所述断路器工作不正常。也就是说，通过上述的判断方式即可确认所述断路器的工作是否正常。

本实施例中，通过多个所述电流传感器100实时检测三相电流(即第一相电流、第二相电流和第三相电流)，并将所述三相电流通过所述信号调理电路200转换为数字三相电流后发送至所述处理器300，通过所述处理器300基于所述数字三相电流、第一预设跳圈电流和/或第二预设跳圈电流确定断路器是否工作正常。本实施例通过所述电流传感器100检测所述三相电流，能够避免将所述电流传感器100接入二次回路当中，在不破坏原来二次回路的基础上，实现对所述断路器跳圈、合圈的电流大小和时间的监测，提高了供电的可靠性。

在一个实施例中，所述处理器300获取所述数字三相电流后，将所述数字三相电流与所述第一预设跳圈电流进行比较，得到第一比较结果，并基于所述第一比较结果确定所述断路器是否工作正常。在一个实施例中，所述处理器300可将所述数字三相电流与所述第一预设跳圈电流进行差值比较。而后所述处理器300可基于差值比较结果(即所述第一比较结果)确定断路器是否工作正常。

具体的，若所述第一比较结果为所述数字三相电流大于所述第一预设跳圈电流，且所述断路器此时处于断开状态，或者，所述数字三相电流小于或等于所述第一预设跳圈电流，且所述断路器此时处于导通状态，则确定所述断路器工作正常。也就是说，当所述断路器处于断开状态时，所述数字三相电流大于所述第一预设跳圈电流；或者当所述断路器处于导通状态时，所述数字三相电流小于或等于所述第一预设跳圈电流，则此时可确定所述断路器工作正常。即通过现场对所述断路器的分闸/合闸，观察此装置记录的波形即可实现对跳圈、合圈电流图形化的监视。

反之，若所述第一比较结果为所述数字三相电流大于所述第一预设跳圈电流，且所述断路器此时处于导通状态，或者，所述数字三相电流小于或等于所述第一预设跳圈电流，且所述断路器此时处于断开状态，则确定所述断路器工作不正常。也就是说，当所述断路器处于导通状态时，所述数字三相电流大于所述第一预设跳圈电流；或者当所述断路器处于断开状态时，所述数字三相电流小于或等于所述第一预设跳圈电流，则此时可确定所述断路器工作不正常。即所述断路器存在故障，此时处理器300可将不正常工作的所述断路器上传至上位机，以便于提醒工作人员进行维修。

在一个实施例中，所述处理器300还用于将所述数字三相电流与所述第二预设跳圈电流进行比较，得到第二比较结果，并基于所述第二比较结果确定所述断路器是否工作正常。在一个实施例中，所述处理器300可将所述数字三相电流与所述第二预设跳圈电流进行差值比较。而后所述处理器300可基于差值比较结果(即所述第二比较结果)确定断路器是否工作正常。

具体的，若所述第二比较结果为所述数字三相电流大于所述第二预设跳圈电流，且所述断路器此时处于断开状态，或者，所述数字三相电流小于或等于所述第二预设跳圈电流，且所述断路器此时处于导通状态，则确定所述断路器工作正常。也就是说，当所述断路器处于断开状态时，所述数字三相电流大于所述第二预设跳圈电流；或者当所述断路器处于导通状态时，所述数字三相电流小于或等于所述第二预设跳圈电流，则此时可确定所述断路器工作正常。

反之，若所述第二比较结果为所述数字三相电流大于所述第二预设跳圈电流，且所述断路器此时处于导通状态，或者，所述数字三相电流小于或等于所述第二预设跳圈电流，且所述断路器此时处于断开状态，则确定所述断路器工作不正常。也就是说，当所述断路器处于导通状态时，所述数字三相电流大于所述第二预设跳圈电流；或者当所述断路器处于断开状态时，所述数字三相电流小于或等于所述第二预设跳圈电流，则此时可确定所述断路器工作不正常。即所述断路器存在故障，此时处理器300可将不正常工作的所述断路器上传至上位机，以便于提醒工作人员进行维修。

请参见图2，在一个实施例中，所述的断路器监测装置10还包括：多个输入电流接入端子110。每个所述输入电流接入端子110电连接一个所述电流传感器100。在一个实施例中，所述输入电流接入端子110的数量与所述电流传感器100的数量相同，且一一对应。通过多个输入电流接入端子110将三相电流接入至多个所述电流传感器100，以便于多个所述电流传感器100获取所述三相电流。

在一个实施例中，所述的断路器监测装置10还包括：智能接口210。所述信号调理电路200通过所述智能接口210与多个所述电流传感器100电连接。在一个实施例中，所述智能接口210可包括开入模块、CPU模块以及开出模块。通过所述智能接口210获取多个所述电流传感器100获取的所述三相电流，并将所述三相电流发送至所述信号调理电路200进行模数转换。

在一个实施例中，所述电流传感器100为霍尔电流传感器。霍尔器件是一种磁传感器。通过磁传感器可以检测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。霍尔器件具有结构牢固、体积小、重量轻、寿命长、安装方便、功耗小、频率高(可达1MHZ)、耐震动、不怕污染或腐蚀(灰尘、油污、水汽及盐雾等)的优点。霍尔器件的工作温度范围宽，可达－55℃～150℃，具有适应性强的特点。

在一个实施例中，所述电流传感器100的采样精度为1％。在一个实施例中，所述电流传感器100可采用采用穿心式霍尔电流传感器(穿心孔直径为4.5mm)，采样精度可达到1％。需要注意，被测量电流需要严格按照电流传感模块的通道严格对应。

综上所述，本申请通过多个所述电流传感器100实时检测三相电流(即第一相电流、第二相电流和第三相电流)，并将所述三相电流通过所述信号调理电路200转换为数字三相电流后发送至所述处理器300，通过所述处理器300基于所述数字三相电流、第一预设跳圈电流和/或第二预设跳圈电流确定断路器是否工作正常。本申请通过所述电流传感器100检测所述三相电流，能够避免将所述电流传感器100接入二次回路当中，在不破坏原来二次回路的基础上，实现对所述断路器跳圈、合圈的电流大小和时间的监测，提高了供电的可靠性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种断路器监测装置，其特征在于，包括：

多个电流传感器(100)，用于获取三相电流，所述三相电流包括第一相电流、第二相电流和第三相电流；

信号调理电路(200)，与多个所述电流传感器(100)电连接，用于接收所述三相电流，并将所述三相电流由模拟信号转换为数字信号，得到数字三相电流；

处理器(300)，与所述信号调理电路(200)电连接，用于获取所述数字三相电流，并将所述数字三相电流与第一预设跳圈电流和/或第二预设跳圈电流进行比较，得到比较结果，基于所述比较结果确定所述断路器是否工作正常；

多个输入电流接入端子(110)，每个所述输入电流接入端子(110)电连接一个所述电流传感器(100)。

2.如权利要求1所述的断路器监测装置，其特征在于，所述处理器(300)获取所述数字三相电流后，将所述数字三相电流与所述第一预设跳圈电流进行比较，得到第一比较结果，并基于所述第一比较结果确定所述断路器是否工作正常。

3.如权利要求2所述的断路器监测装置，其特征在于，若所述第一比较结果为所述数字三相电流大于所述第一预设跳圈电流，且所述断路器此时处于断开状态，或者，所述数字三相电流小于或等于所述第一预设跳圈电流，且所述断路器此时处于导通状态，则确定所述断路器工作正常。

4.如权利要求3所述的断路器监测装置，其特征在于，若所述第一比较结果为所述数字三相电流大于所述第一预设跳圈电流，且所述断路器此时处于导通状态，或者，所述数字三相电流小于或等于所述第一预设跳圈电流，且所述断路器此时处于断开状态，则确定所述断路器工作不正常。

5.如权利要求2所述的断路器监测装置，其特征在于，所述处理器(300)还用于将所述数字三相电流与所述第二预设跳圈电流进行比较，得到第二比较结果，并基于所述第二比较结果确定所述断路器是否工作正常。

6.如权利要求5所述的断路器监测装置，其特征在于，若所述第二比较结果为所述数字三相电流大于所述第二预设跳圈电流，且所述断路器此时处于断开状态，或者，所述数字三相电流小于或等于所述第二预设跳圈电流，且所述断路器此时处于导通状态，则确定所述断路器工作正常。

7.如权利要求6所述的断路器监测装置，其特征在于，若所述第二比较结果为所述数字三相电流大于所述第二预设跳圈电流，且所述断路器此时处于导通状态，或者，所述数字三相电流小于或等于所述第二预设跳圈电流，且所述断路器此时处于断开状态，则确定所述断路器工作不正常。

8.如权利要求1所述的断路器监测装置，其特征在于，还包括：

智能接口(210)，所述信号调理电路(200)通过所述智能接口(210)与多个所述电流传感器(100)电连接。

9.如权利要求1-8任一项所述的断路器监测装置，其特征在于，所述电流传感器(100)为霍尔电流传感器。

10.如权利要求9所述的断路器监测装置，其特征在于，所述电流传感器(100)的采样精度为1％。

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