CN203387297U - 一种交流低压空气断路器 - Google Patents

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Dalian Electric Power Survey & Design Institute Co Ltd
State Grid Corp of China SGCC
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Abstract

本实用新型涉及一种交流低压空气断路器，由开关、操作继电器、测量电路、取能电路、蓝牙电路、操作电路连接组成，其特征在于测量电路由电流测量回路和电压测量回路组成，取能电路是由限流电阻、由取能电容、整流桥和稳压电路连接构成的取能电路、由取能电容、整流桥和稳压电路连接构成的操作取能电路组成，蓝牙电路由两个芯片组成，操作电路由开关操作电路、光隔和操作继电器线圈连接组成。本实用新型不需要配备电池及外部供电，采用装置内部芯片间无线通讯和光隔进行电压隔离，采用加密蓝牙信号与外部监控系统通讯，通过可编程具有A/D采样功能的蓝牙芯片完成电压、电流的测量与开关控制，装置的结构简单，工作可靠，功耗低。

Description

一种交流低压空气断路器
技术领域
本实用新型涉及一种电力开关，特别是一种交流低压空气断路器。
背景技术
目前，变电站220V低压交流空气断路器的电压、电流模拟量、开关位置状态量等信息基本是通过二次电缆接入测控装置的，再由测控装置进行采集转换成数字信号后上传远方监控系统，并且没有远方控制功能。其主要缺陷是：耗用大量控制电缆、施工和维护工作量大、遇到紧急情况时需要运行维护人员到当地进行空气断路器的分合操作。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适合于在自动化机房或变电站低压交流供电系统中使用的交流低压空气断路器。
本实用新型的目的是这样实现的：一种交流低压空气断路器，由开关、操作继电器、测量电路、取能电路、蓝牙电路、操作电路连接组成，其特征在于：
A、测量电路中的电流测量回路由串接在开关与两个接线端子间的两个电流测量电阻组成，两个电流测量电阻两端分别接入蓝牙电路两个芯片的A/D端口，测量电路中的电压测量回路由两个接线端子间的两个电压测量电阻和分压电阻组成，两个电压测量电阻分别连接于分压电阻与两个接线端子之间，且两个电压测量电阻两端分别接入蓝牙电路两个芯片的A/D端口；
B、取能电路是由限流电阻、由取能电容、整流桥和稳压电路连接构成的取能电路、由取能电容、整流桥和稳压电路连接构成的操作取能电路组成，
C、蓝牙电路由两个芯片组成，其中一个芯片通过光隔与操作电路连接，另一芯片与外部监控系统无线连接，两个芯片间无线连接；
D、操作电路由开关操作电路、光隔和操作继电器线圈连接组成，通过光隔与蓝牙电路的芯片连接。
本实用新型采用窃能取电方式，不需要配备电池及外部供电，采用装置内部芯片间无线通讯和光隔进行电压隔离，采用加密蓝牙信号与外部监控系统通讯，通过可编程具有A/D采样功能的蓝牙芯片完成电压、电流的测量与开关控制，装置的结构简单，工作可靠，功耗低。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
如图所示，开关S1及其操作继电器K1的接线端子3连接于电源端的火线，接线端子4连接于电源端的零线，并作为参考电位；接线端子1连接于负荷端的火线，接线端子2连接于负荷端的零线；开关的位置节点连接于两个蓝牙芯片的I/O口；操作继电器K1的线圈L1串接于开关操作电路中。开关在外部人工合闸操作时进行分闸储能。
测量电路由两部分组成，一是电流测量回路，它由串接在开关S1与接线端子3间的电流测量电阻R1和串接在开关与接线端子4间的电流测量电阻R2组成，R1与R2的阻值相同，R1电阻两端的电压模拟量接入蓝牙芯片IC3的A/D端口，经计算转换为电流量1，R2电阻两端的电压模拟量接入蓝牙芯片IC4的A/D端口，经计算转换为电流量2，两个蓝牙芯片采用加密无线通讯进行数据交换由蓝牙芯片IC3比较电流量1与电流量2并执行接地、短路和过负荷等的保护功能；二是电压测量回路，它由接线端子3与接线端子4间的电压测量电阻R3、分压电阻R5、电压测量电阻R4组成，电压测量电阻R3一端连接于分压电阻R5一端连接于接线端子3，电压测量电阻R4一端连接于分压电阻R5一端连接于接线端子4，R3两端电压接入蓝牙芯片IC3的A/D端口，经换算得到交流电压1，R4两端电压接入蓝牙芯片IC4的A/D端口，经换算得到交流电压2，经两个蓝牙芯片间的数据交换由蓝牙芯片IC4完成汇集电压与电流数据，并计算有功功率，再将电压电流量测、开关位置和装置运行状态等数据采用加密蓝牙信号上传监控系统，由蓝牙芯片IC4接收监控系统下发的控制命令并交由蓝牙芯片IC3去执行开关分闸操作。
取能电路由四部分组成，一是限流电阻R6，将取能电路通电时的电流限制在安全值内；二是由取能电容C1、整流桥B1、3.3V稳压电路IC1组成的取能电路；三是由取能电容C3、整流桥B3、3.3V稳压电路IC2组成的取能电路；四是由取能电容C2、整流桥B2、12V稳压电路5组成的操作电路。
蓝牙电路由芯片IC3和IC4组成，芯片IC3包含可编程的MCU、A/D模块、I/O模块、加密无线通讯模块，被用于完成电压、电流、开关位置测量与开关的操作控制功能；芯片IC4包含可编程的MCU、A/D模块、I/O模块、加密无线通讯模块，被用于完成电压、电流测量与信息的远传功能。芯片IC3与芯片IC4间采用无线通讯进行实时信息交换并实现装置内模块间的电压隔离，芯片IC3通过光隔控制操作电路并实现与操作电路间的电压隔离，芯片IC4与外部监控系统间采用加密蓝牙信号通信。
操作电路由开关操作电路6、光隔U1和操作继电器的线圈L1组成，通过光隔接受蓝牙芯片IC3的控制，通过向操作继电器的线圈注入电流来完成开关的分闸控制。
本实施例通过蓝牙芯片IC3测量v1侧的交流电压和电流，通过蓝牙芯片IC4测量v3侧的电压和电流。两个蓝牙芯片间通过加密无线通讯交换信息，同时实现电压隔离，同时由蓝牙芯片IC3实现交流空开S1的接地保护、短路和过负荷保护、绝缘监察报警功能，由蓝牙芯片IC4将v1和v2侧的交流电压和电流的瞬时量换算为一次侧的有效值，并计算功率，完成S1直流空开的电压、电流、功率、开关位置、装置运行信息通过加密蓝压信号向监控系统传送的功能，并完成接收监控系统下传的控制分闸命令转由蓝牙芯片IC3跳S1的功能。

Claims (1)

1.一种交流低压空气断路器，由开关、操作继电器、测量电路、取能电路、蓝牙电路、操作电路连接组成，其特征在于：
A、测量电路中的电流测量回路由串接在开关与两个接线端子间的两个电流测量电阻组成，两个电流测量电阻两端分别接入蓝牙电路两个芯片的A/D端口，测量电路中的电压测量回路由两个接线端子间的两个电压测量电阻和分压电阻组成，两个电压测量电阻分别连接于分压电阻与两个接线端子之间，且两个电压测量电阻两端分别接入蓝牙电路两个芯片的A/D端口；
B、取能电路是由限流电阻、由取能电容、整流桥和稳压电路连接构成的取能电路、由取能电容、整流桥和稳压电路连接构成的操作取能电路组成，
C、蓝牙电路由两个芯片组成，其中一个芯片通过光隔与操作电路连接，另一芯片与外部监控系统无线连接，两个芯片间无线连接；
D、操作电路由开关操作电路、光隔和操作继电器线圈连接组成，通过光隔与蓝牙电路的芯片连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106338685A (zh) * 2015-07-13 2017-01-18 珠海优特电力科技股份有限公司 空气开关状态检测装置、空气开关及空气开关状态检测系统
CN103841116B (zh) * 2014-03-21 2018-08-14 国家电网公司 一种用于提高安全性能的拉合闸断路器及其实现方法

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