CN115765157A - 一种永磁环网柜操控与驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种永磁环网柜操控与驱动装置，包括壳体、开入板、开出板、主机板以及背板，开入板、开出板可拆卸插拔于壳体内，主机板和背板设置于壳体内，开入板、开出板以及主机板通过背板相互电连接；开入板包括电源转换模块、互感器模块、模拟信号采集模块以及信号隔离转换模块，开出板包括信号互锁模块、光耦隔离驱动模块、储能模块以及继电器模块；实现了永磁环网柜的可靠投切，永磁断路器参数在线监测和多种永磁环网柜的保护功能，构成一种涵盖永磁环网柜继电保护及综合测控、断路器参数在线监测、永磁断路器可靠合分闸等功效的高度集成的新型智能化电网装置；解决了一个永磁高压开关控制器同时控制三相断路器以及监测终端通讯的问题。

Description

一种永磁环网柜操控与驱动装置

技术领域

本发明涉及配电自动化控制设备技术领域，具体涉及一种永磁环网柜操控与驱动装置。

背景技术

永磁环网柜操控与驱动装置是配电自动化控制设备,与监测终端,永磁环网柜连接的中间环节。目前的永磁环网柜操控与驱动装置技术主要是在永磁断路器取代传统弹簧断路器在环网柜的应用，需要解决永磁断路器驱动问题及可靠性，同时能够正常通讯环网柜终端测控装置。

发明内容

本发明目的是提供一种永磁环网柜操控与驱动装置，解决现有技术中存在的上述问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种永磁环网柜操控与驱动装置，包括壳体、开入板、开出板、主机板以及背板，开入板、开出板可拆卸插拔于壳体内，主机板和背板设置于壳体内，开入板、开出板以及主机板通过背板相互电连接；开入板包括电源转换模块、互感器模块、模拟信号采集模块以及信号隔离转换模块，开出板包括信号互锁模块、光耦隔离驱动模块、储能模块以及继电器模块，主机板包括MCU处理器和EEPROM存储模块；

电源转换模块，用于将输入的直流电源转换成相互隔离的两组直流电压，通过背板与开出板和主机板电连接，为开出板和主机板提供直流电；

互感器模块和模拟信号采集模块电连接，用于将电网上采集来的电流以及电压模拟量信号进行隔离放大，并连接到十四位的A/D转换模块上，A/D转换模块经过并口总线连接到主机板的数据总线上；

信号隔离转换模块，用于实现开入板上开关量输入信号的电平转换和隔离，并将转换后的开关量信号经并口总线连接到主机板外扩的RAM上；

信号互锁模块、光耦隔离驱动模块以及继电器模块连接到主机板的通用I/O口上，用于对主机板发出的转换后的开关量信号进行闭锁和光电隔离，驱动继电器模块输出空节点信号；

光耦隔离驱动模块和储能模块连接到主机板的通用I/O口上，用于MCU处理器对断路器的分合闸。

本发明的有益效果是：实现了永磁环网柜的可靠投切，永磁断路器参数在线监测和多种永磁环网柜的保护功能，构成一种涵盖永磁环网柜继电保护及综合测控、断路器参数在线监测、永磁断路器可靠合分闸等功效的高度集成的新型智能化电网装置；解决了一个永磁高压开关控制器同时控制三相断路器以及监测终端通讯的问题；利用一种基于可编程逻辑程序芯片及晶闸管驱动技术的永磁驱动器控制方法，来实现分合闸操作，提高了抗干扰能力和分合闸可靠性。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，主机板还包括LCD模块、LED模块和按键识别模块；

LCD模块、LED模块和按键识别模块，用于实现人机交互，通过并口总线连接到主机板外扩的RAM上。

进一步，开入板还包括通讯模块。

进一步，主机板还包括实时时钟模块。

附图说明

图1为本发明的结构框架图；

图2为本发明的结构示意图一；

图3为本发明的结构示意图二。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、壳体，2、开入板，21、电源转换模块，22、互感器模块，23、模拟信号采集模块，24、信号隔离转换模块，25、通讯模块，3、开出板，31、信号互锁模块，32、光耦隔离驱动模块，33、储能模块，34、继电器模块，4、主机板，41、MCU处理器，42、EEPROM存储模块，43、LCD模块，44、LED模块，45、按键识别模块，46、实时时钟模块，5、背板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1，如图1～图3所示，一种永磁环网柜操控与驱动装置，包括壳体1、开入板2、开出板3、主机板4以及背板5，开入板2、开出板3可拆卸插拔于壳体1内，主机板4和背板5设置于壳体1内，开入板2、开出板3以及主机板4通过背板5相互电连接；开入板2包括电源转换模块21、互感器模块22、模拟信号采集模块23以及信号隔离转换模块24，开出板3包括信号互锁模块31、光耦隔离驱动模块32、储能模块33以及继电器模块34，主机板4包括MCU处理器41和EEPROM存储模块42；

电源转换模块21，用于将输入的直流电源转换成相互隔离的两组直流电压，通过背板5与开出板3和主机板4电连接，为开出板3和主机板4提供直流电；

互感器模块22和模拟信号采集模块23电连接，用于将电网上采集来的电流以及电压模拟量信号进行隔离放大，并连接到十四位的A/D转换模块上，A/D转换模块经过并口总线连接到主机板4的数据总线上；

信号隔离转换模块24，用于实现开入板2上开关量输入信号的电平转换和隔离，并将转换后的开关量信号经并口总线连接到主机板4外扩的RAM上；

信号互锁模块31、光耦隔离驱动模块32以及继电器模块34连接到主机板4的通用I/O口上，用于对主机板4发出的转换后的开关量信号进行闭锁和光电隔离，驱动继电器模块34输出空节点信号；

光耦隔离驱动模块32和储能模块33连接到主机板4的通用I/O口上，用于MCU处理器41对断路器的分合闸。

实现了永磁环网柜的可靠投切，永磁断路器参数在线监测和多种永磁环网柜的保护功能，构成一种涵盖永磁环网柜继电保护及综合测控、断路器参数在线监测、永磁断路器可靠分合闸等功效的高度集成的新型智能化电网装置；解决了一个永磁高压开关控制器同时控制三相断路器问题；利用一种基于可编程逻辑程序芯片及晶闸管驱动技术的永磁驱动器控制方法，来实现分合闸操作，提高了抗干扰能力和分合闸可靠性。

实施例2，如图1～图3所示，本实施例为在实施例1的基础上所进行的进一步改进，其具体如下：

主机板4还包括LCD模块43、LED模块44和按键识别模块45；

LCD模块43、LED模块44和按键识别模块45，用于实现人机交互，通过并口总线连接到主机板4外扩的RAM上。采用人机交互的方式，将采集的信号通过屏幕显示，简单直观查看环网柜各相参数及开关状态。

实施例3，如图1～图3所示，本实施例为在实施例1的基础上所进行的进一步改进，其具体如下：

开入板2还包括通讯模块25。实现环网柜终端的通讯；具体实施过程中，通讯模块25优选为RS485通讯模块25。

实施例4，如图1～图3所示，本实施例为在实施例1的基础上所进行的进一步改进，其具体如下：

主机板4还包括实时时钟模块46。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (4)

1.一种永磁环网柜操控与驱动装置，其特征在于，包括壳体(1)、开入板(2)、开出板(3)、主机板(4)以及背板(5)，所述开入板(2)、所述开出板(3)可拆卸插拔于所述壳体(1)内，所述主机板(4)和所述背板(5)设置于所述壳体(1)内，所述开入板(2)、所述开出板(3)以及所述主机板(4)通过所述背板(5)相互电连接；所述开入板(2)包括电源转换模块(21)、互感器模块(22)、模拟信号采集模块(23)以及信号隔离转换模块(24)，所述开出板(3)包括信号互锁模块(31)、光耦隔离驱动模块(32)、储能模块(33)以及继电器模块(34)，所述主机板(4)包括MCU处理器(41)和EEPROM存储模块(42)；

所述电源转换模块(21)，用于将输入的直流电源转换成相互隔离的两组直流电压，通过背板(5)与开出板(3)和主机板(4)电连接，为开出板(3)和主机板(4)提供直流电；

所述互感器模块(22)和所述模拟信号采集模块(23)电连接，用于将电网上采集来的电流以及电压模拟量信号进行隔离放大，并连接到十四位的A/D转换模块上，所述A/D转换模块经过并口总线连接到所述主机板(4)的数据总线上；

所述信号隔离转换模块(24)，用于实现开入板(2)上开关量输入信号的电平转换和隔离，并将转换后的开关量信号经并口总线连接到所述主机板(4)外扩的RAM上；

所述信号互锁模块(31)、所述光耦隔离驱动模块(32)以及所述继电器模块(34)连接到所述主机板(4)的通用I/O口上，用于对主机板(4)发出的转换后的开关量信号进行闭锁和光电隔离，驱动所述继电器模块(34)输出空节点信号；

所述光耦隔离驱动模块(32)和所述储能模块(33)连接到主机板(4)的通用I/O口上，用于MCU处理器(41)对断路器的分合闸。

2.根据权利要求1所述的一种永磁环网柜操控与驱动装置，其特征在于，所述主机板(4)还包括LCD模块(43)、LED模块(44)和按键识别模块(45)；

所述LCD模块(43)、所述LED模块(44)和所述按键识别模块(45)，用于实现人机交互，通过并口总线连接到所述主机板(4)外扩的RAM上。

3.根据权利要求1所述的一种永磁环网柜操控与驱动装置，其特征在于，所述开入板(2)还包括通讯模块(25)。

4.根据权利要求1所述的一种永磁环网柜操控与驱动装置，其特征在于，所述主机板(4)还包括实时时钟模块(46)。

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