CN112630704A - 一种熔断器状态在线监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种熔断器状态在线监测装置，由采集熔断器两端电压的电压传感器、通过转换模块连接电压传感器的计算模块以及与计算模块连接的输出模块构成；电压传感器采集熔断器正常导通压降和短路情况下可能的过压，转换模块将电压传感器输出的原始信号处理转换为数字量或者模拟量，输出到计算模块，计算模块提取电压信号的特征信息，通过分析识别算法，判断熔断器是否正常、损坏或熔断，输出模块以IO量或者通信的形式输出熔断器的正常、损坏和熔断状态，必要时也可以输出电压采集值。本发明通过测量熔断器两端的电压和特征识别算法来判断熔断器是否损坏，是否熔断，能够替代传统的熔断器触点开关，简化熔断器的生产工艺，提高熔断器的成品率。
Description
技术领域
本发明属于电力技术领域，涉及直流系统的保护，具体是一种熔断器状态在线监测装置。
背景技术
随着舰船综合电力的发展，多种形式的电源和负载都将接入船舶电网，电力电子装置大范围使用，而直流配电系统以其组网形式简单、接口便捷、稳定性高、负载响应快速的优点在舰船综合电力系统中广泛应用。
与交流电力系统相比，直流系统中的保护主要依靠熔断器实现，利用熔断器将短路故障电流的回路迅速切断，限制故障影响范围。
然而，熔断器属于一次性的保护元件，当发生短路故障后，短路电流回路中的熔断器将流过很大的短路电流，依据通流大小和持续时间熔断器最终会出现正常、部分损坏和熔断三种状态。熔断状态很容易判断，部分损坏的熔断器不容易辨别，但是部分损坏后的熔断器不论在正常通流还是流通短路电流时都存在隐患，也需要更换。
经过原理和试验分析，熔断器在起弧之前和起弧之后内阻变化很大，表现在电压上就是在熔断器起弧时刻熔断器两端电压会有较大的突变；此外，熔断器内部部分损坏会导致熔断器的内阻发生不可逆变化，表现在电压上就是熔断器稳定通流时的其两端电压有所区别。
发明内容
本发明的目的在于根据以上原理，提供一种熔断器状态在线监测装置，实现熔断器状态的监测，并能够区分熔断器的正常、部分损坏和熔断状态。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种熔断器状态在线监测装置，由采集熔断器两端电压的电压传感器、通过转换模块连接电压传感器的计算模块以及与计算模块连接的输出模块构成；电压传感器采集熔断器两端的电压，该传感器要求频率响应快，采集范围大，可以采集正常导通压降和短路情况下可能的过压，转换模块按需配置，其主要功能是将电压传感器输出的原始信号处理转换为数字量或者模拟量，输出到计算模块，计算模块提取电压信号的特征信息，通过分析识别算法，判断熔断器是否正常、损坏或熔断，输出模块以IO量或者通信的形式输出熔断器的正常、损坏和熔断状态，必要时也可以输出电压采集值。
所述的一种熔断器状态在线监测装置，其转换模块对电压传感器输出的信号进行隔离、滤波、放大及数模变换。
所述的一种熔断器状态在线监测装置，其电压信号的特征信息包括变化率、峰值、转折点及稳定值。
本发明的有益效果是：本发明利用熔断器在起弧前后内阻变化引起的电压变化，通过测量熔断器两端电压，结合特征识别算法，实时判断熔断器是正常、部分损坏还是熔断状态，并及时的上传到上位控制系统，解决熔断器状态的在线监测的问题，能够提高舰船直流组网综合电力系统的可靠性和安全性。本发明还能够替代传统的熔断器触点开关，简化熔断器的生产工艺，提高熔断器的成品率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为短路故障发生并熔断时熔断器的电流和电压波形；
图3为短路故障发生并部分损坏时熔断器的电流和电压波形；
图4为短路故障发生并未起弧时熔断器的电流和电压波形。
各附图标记为：1—电压传感器，2—转换模块，3—计算模块，4—输出模块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明。
参照图1所示，本发明的一种熔断器状态在线监测装置，由电压传感器1、转换模块2、计算模块3和输出模块4构成。电压传感器1采集熔断器两端的电压，该该传感器要求频率响应快，采集范围大，可以采集正常导通压降和短路情况下可能的过压；转换模块2按需配置，其主要功能是将电压传感器1输出的原始信号进行隔离、滤波、放大、数模变换等处理转换为数字量或者模拟量，输出到计算模块3；计算模块3提取电压信号的变化率、峰值、转折点等特征信息，通过分析识别算法，判断熔断器是否正常、损坏或熔断；输出模块4以IO量或者通信的形式输出熔断器的正常、损坏和熔断状态，必要时也可以输出电压采集值。
本发明通过熔断器两端电压采集和特征识别，实时判断熔断器是正常、部分损坏还是熔断状态，并及时的上传到上位控制系统，解决熔断器状态的在线监测的问题，能够提高舰船直流组网综合电力系统的可靠性和安全性。本发明装置能够解决直流系统中熔断器的状态监测问题。
参照图2所示，直流系统中熔断器在短路故障发生并熔断时熔断器电压在起弧时刻迅速增大，直到熔断器过压值UOV，其后熔断器熔断，熔断器承受母线电压。
参照图3所示，直流系统中熔断器在短路故障发生并部分损坏时熔断器电压在起弧时刻迅速增大，在图2所示熔断器熔断致使故障切除后本熔断器上的电流减小，电压随之减小，但是起弧过程中造成了熔断器内部部分损坏，阻值比原来增加，最后在正常通流时表现为电压降比原来的高。
参照图4所示，直流系统中熔断器在短路故障发生并未起弧时熔断器电压并没有突变，故障结束后电压回到正常值。
本发明通过采集熔断器两端电压，提取电压的变化率、峰值、转折点及稳定值等特征信息，通过分析识别算法，判断熔断器是否正常、损坏或熔断。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，以及部分运用的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种熔断器状态在线监测装置，其特征在于：由采集熔断器两端电压的电压传感器（1）、通过转换模块（2）连接电压传感器（1）的计算模块（3）以及与计算模块（3）连接的输出模块（4）构成；电压传感器（1）采集熔断器正常导通压降和短路过压，转换模块（2）将电压传感器（1）输出的原始信号处理转换为数字量或者模拟量，输出到计算模块（3），计算模块（3）提取电压信号的特征信息，判断熔断器是正常、损坏或熔断，输出模块（4）以IO量或者通信形式输出熔断器的损坏和熔断状态。
2.根据权利要求1所述的一种熔断器状态在线监测装置，其特征在于，所述的转换模块（2）对电压传感器（1）输出的信号进行隔离、滤波、放大及数模变换。
3.根据权利要求1所述的一种熔断器状态在线监测装置，其特征在于，所述电压信号的特征信息包括变化率、峰值、转折点及稳定值。
4.根据权利要求1所述的一种熔断器状态在线监测装置，其特征在于，所述的输出模块（4）输出电压采集值。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101546902A (zh) * | 2008-03-24 | 2009-09-30 | 茗熔集团有限公司 | 一种用于监测熔断器工作状态的装置 |
| CN202141776U (zh) * | 2011-07-22 | 2012-02-08 | 重庆市电力公司南岸供电局 | 10kV熔断器在线故障检测系统 |
| US20160077146A1 (en) * | 2014-09-17 | 2016-03-17 | Peregrine Semiconductor Corporation | Fuse Sense Circuit and Method |
| CN206223902U (zh) * | 2016-11-30 | 2017-06-06 | 国网浙江诸暨市供电公司 | 一种熔断器在线监测装置 |
| WO2018066839A1 (ko) * | 2016-10-05 | 2018-04-12 | 주식회사 엘지화학 | 전압 분배를 이용한 퓨즈 진단 장치 및 방법 |
| JP2018155591A (ja) * | 2017-03-17 | 2018-10-04 | トヨタ自動車株式会社 | ヒューズの劣化判定装置 |
| KR20200042238A (ko) * | 2018-10-15 | 2020-04-23 | 주식회사 엘지화학 | 퓨즈 연결성 진단 시스템 및 진단 방법, 퓨즈 연결성 진단 시스템을 포함하는 배터리 관리 시스템 |
-
2020
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101546902A (zh) * | 2008-03-24 | 2009-09-30 | 茗熔集团有限公司 | 一种用于监测熔断器工作状态的装置 |
| CN202141776U (zh) * | 2011-07-22 | 2012-02-08 | 重庆市电力公司南岸供电局 | 10kV熔断器在线故障检测系统 |
| US20160077146A1 (en) * | 2014-09-17 | 2016-03-17 | Peregrine Semiconductor Corporation | Fuse Sense Circuit and Method |
| WO2018066839A1 (ko) * | 2016-10-05 | 2018-04-12 | 주식회사 엘지화학 | 전압 분배를 이용한 퓨즈 진단 장치 및 방법 |
| CN206223902U (zh) * | 2016-11-30 | 2017-06-06 | 国网浙江诸暨市供电公司 | 一种熔断器在线监测装置 |
| JP2018155591A (ja) * | 2017-03-17 | 2018-10-04 | トヨタ自動車株式会社 | ヒューズの劣化判定装置 |
| KR20200042238A (ko) * | 2018-10-15 | 2020-04-23 | 주식회사 엘지화학 | 퓨즈 연결성 진단 시스템 및 진단 방법, 퓨즈 연결성 진단 시스템을 포함하는 배터리 관리 시스템 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 佟为明等: "《低压电器继电器及其控制系统 第3版》", 31 May 2008, 哈尔滨工业大学出版社 * |
| 毛柳明等: "高压限流熔断器熔断过程及过电压研究", 《高电压技术》 * |
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