CN206312839U - 一种带负载线路故障保护和预警的断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及智能电网电子通讯技术和开关电器保护技术领域，具体属于一种带负载线路故障保护和预警的断路器，包括ABS阻燃料外壳、设置在ABS阻燃塑料外壳内部的输入、输入/输出端子开关底座、负载电流电压取样模块、数据转化器、控制器、电机、机械结构、GPRS通信模块、人机对话窗口。本实用新型克服了现有技术的不足，集负载线路故障点检测、数据采集和控制计算、数据上传、实时通讯与一体，具有断路保护和故障预警功能，方便用户和供电系统及时跟换维修，减小客户因断路器非正常工作造成停电损失。

Description

一种带负载线路故障保护和预警的断路器

技术领域

本实用新型涉及智能电网电子通讯技术和开关电器保护技术领域，具体属于一种带负载线路故障保护和预警的断路器。

背景技术

断路器是发电厂、变电所主要的电力控制设备，具有灭弧特性，当系统正常运行时，它能切断和接通线路以及各种电气设备的空载和负载电流；当系统发生故障时，它和继电保护配合，能迅速切断故障电流，以防止扩大事故范围。因此，断路器工作的好坏，直接影响到电力系统的安全运行。无论电力线路处在什么状态，例如空载、负载或短路故障，当要求断路器动作时，它都应能可靠地动作，闭合或切断电路。断路器能够开断、关合及开断规定的异常电流，如过载电流和短路电流等现象造成电网电路中非正常停电如下问题：

启动电动机时断路器跳闸，由于客户设计瞬时保护整定倍数偏小，电压低导致启动电流增大造成跳闸，带负载启动时因负载异常导致启动困难引起电流增大而跳闸。

运行中的断路器时有跳闸现象发生。由于客户设计产生的原因选用的连接电缆或铜排截面太小容易发热，使断路器跳闸，负载端的紧固螺栓未上紧导致接触不良而大量发热，使断路器跳闸，负荷过载跳闸。

断路器运行中发生短路越级跳闸，塑壳断路器不跳闸而框架断路器跳闸，塑壳断路器和框架断路器都不跳闸而高压侧保护电器跳闸。 具体原因由于一般属于各串接断路器保护特性匹配选择不当，没有合适的安全时间，客户没有分析了解线路情况，包括连接电缆的长度与截面，短路电流估算，断路器主电路通过电流估算，短路故障发生时间等造成断路器运行中发生短路越级跳闸。

以上故障的发生都会造成电路非正常停电，由于用户使用断路器的分布地域广，配电网设备均要使用，数量多等特性，单个断路器因故障造成客户停电，每天因停电无法生产、生活不便，给客户带来直接经济损失，大面积长时间停电也给国民经济发展带来不便。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供了一种带负载线路故障保护和预警的断路器，克服了现有技术的不足，集负载线路故障点检测、数据采集和控制计算、数据上传、实时通讯与一体，具有断路保护和故障预警功能，方便用户和供电系统及时跟换维修，减小客户因断路器非正常工作造成停电损失。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案如下：

一种带负载线路故障保护和预警的断路器，包括ABS阻燃料外壳、设置在ABS阻燃塑料外壳内部的输入、输入/输出端子开关底座、负载电流电压取样模块、数据转化器、控制器、电机、机械结构、GPRS通信模块、人机对话窗口和负载，所述的控制器设有主控MCU，所述的负载电流电压取样模块内置有传感器，所述的传感器设置在输入/输出端子开关底座的输出端子和负载之间，所述的负载电流电压取样模块通过数据转化器与控制器连接，所述的控制器通过电机和机械动作机构控制输入/输出端子及开关底座的开合，所述的GPRS通信模块内置有SIM卡、通过SIM卡电信专网与与客户终端连接。

进一步，所述的客户终端包括手机、PC机和智能手表。

进一步，所述数据转化器为A/D转换模块，所述的A/D转换模块内设有放大器电路

进一步，所述负载电流电压取样模块、数据转化器、控制器、电机、机械结构控制电路设置在ABS阻燃料外壳与机械结构之间的夹层内。

进一步，所述负载电流电压取样模块、数据处理、主控MCU的电路块设置在一个双面印制线路板上，在线路板底部正反面分别焊接输入和负载电流电压采用和数据处理回路，线路板的中心位放置主控MCU，电机放在输入端子的上方

进一步，所述的机械动作机构通过连杆与电机连接。

进一步，所述的人机对话窗口放置在ABS阻燃料外壳的背面。

进一步，所述的ABS塑料壳安装到输入/输出端子开关底座上，用螺钉紧固。

本实用新型与现有技术相比较，本实用新型的实施效果如下：

本实用新型所述一种带负载线路故障保护和预警的断路器，集负载线路故障点检测、数据采集和控制计算、数据上传、实时通讯与一体，具有断路保护和故障预警功能，方便用户和供电系统及时跟换维修，减小客户因断路器非正常工作造成停电损失。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述，但本发明不仅限于这些实例，在为脱离本发明宗旨的前提下，所为任何改进均落在本发明的保护范围之内。

如图所示，本实用新型所述的一种带负载线路故障保护和预警的断路器，包括ABS阻燃料外壳1、设置在ABS阻燃塑料外壳1内部的输入、输入/输出端子开关底座2、负载电流电压取样模块3、数据转化器4、控制器5、电机6、机械结构7、GPRS通信模块8、人机对话窗口9和负载10，所述的控制器5设有主控MCU，所述的负载电流电压取样模块3内置有传感器，所述的传感器设置在输入/输出端子开关底座2的输出端子和负载10之间，所述的负载电流电压取样模块3通过数据转化器4与控制器5连接，所述的控制器通过电机和机械动作机构控制输入/输出端子及开关底座的开合，所述的GPRS通信模块8内置有SIM卡、通过SIM卡电信专网与与客户终端连接。

当负载线路出现异常或短路时，异常电流信号被负载电流/电压采样内置设计高精度传感捕捉，捕捉后的电流信号经过负载电流电压采用处理，处理完后行成模拟电压信号，该模拟电压信号送入优先选用数据转化器，进行A/D转换，优先选用数据转化器内设计有放大器电路，该放大电路将A/D转换后的数字信号路进行放大，放大后信号送入主控MCU的 端口，信号在主控MCU内经已经嵌入好的计算数学模型软件计算、处理、分析等，经主控MCU内数学模型软件计算处理后，得出断路器和负载母一故障点的阻值，根据这一阻值来分析断路器和负载母之间的线路是否短路和断路，如果分析结果是线路发生短路，需要预警提示有主控MCU将预警信息发送给GPRS通信模块，GPRS内置SIM卡通过电信专网发送给客户和用电部门；如需要开关保护分断和重合，主控MCU将分析的控制指令发送给优先选用电机齿轮传动机构驱动电机转动，带动电机齿轮传动机内部齿轮转动，齿轮传动给连杆从而带动机械结构动作达到分断和重启目的，所有的保护和故障类型都可以在优先选择的人机对话窗口上显示，用户可以随时在在优先选择的人机对话窗口上查看。

所述的客户终端包括手机、PC机和智能手表。

所述数据转化器为A/D转换模块，所述的A/D转换模块内设有放大器电路；所述负载电流电压取样模块、数据转化器、控制器、电机、机械结构控制电路设置在ABS阻燃料外壳与机械结构之间的夹层内；所述负载电流电压取样模块、数据处理、主控MCU的电路块设置在一个双面印制线路板上，在线路板底部正反面分别焊接输入和负载电流电压采用和数据处理回路，线路板的中心位放置主控MCU，电机放在输入端子的上方；所述的机械动作机构通过连杆与电机连接；所述的人机对话窗口放置在ABS阻燃料外壳的背面；所述的ABS塑料壳安装到输入/输出端子开关底座上，用螺钉紧固。

Claims (8)

1.一种带负载线路故障保护和预警的断路器，包括ABS阻燃料外壳，其特征在于：还包括设置在ABS阻燃塑料外壳内部的输入、输入/输出端子开关底座、负载电流电压取样模块、数据转化器、控制器、电机、机械结构、GPRS通信模块、人机对话窗口和负载，所述的控制器设有主控MCU，所述的负载电流电压取样模块内置有传感器，所述的传感器设置在输入/输出端子开关底座的输出端子和负载之间，所述的负载电流电压取样模块通过数据转化器与控制器连接，所述的控制器通过电机和机械动作机构控制输入/输出端子及开关底座的开合，所述的GPRS通信模块内置有SIM卡、通过SIM卡电信专网与客户终端连接。

2.根据权利要求1所述的一种带负载线路故障保护和预警的断路器，其特征在于：所述的客户终端包括手机、PC机和智能手表。

3.根据权利要求1所述的一种带负载线路故障保护和预警的断路器，其特征在于：所述数据转化器为A/D转换模块，所述的A/D转换模块内设有放大器电路。

4.根据权利要求1所述的一种带负载线路故障保护和预警的断路器，其特征在于：所述负载电流电压取样模块、数据转化器、控制器、电机、机械结构控制电路设置在ABS阻燃料外壳与机械结构之间的夹层内。

5.根据权利要求1所述的一种带负载线路故障保护和预警的断路器，其特征在于：所述负载电流电压取样模块、数据处理、主控MCU的电路块设置在一个双面印制线路板上，在线路板底部正反面分别焊接输入和负载电流电压采用和数据处理回路，线路板的中心位放置主控MCU，电机放在输入端子的上方。

6.根据权利要求1所述的一种带负载线路故障保护和预警的断路器，其特征在于：所述的机械动作机构通过连杆与电机连接。

7.根据权利要求1所述的一种带负载线路故障保护和预警的断路器，其特征在于：所述的人机对话窗口放置在ABS阻燃料外壳的背面。

8.根据权利要求1所述的一种带负载线路故障保护和预警的断路器，其特征在于：所述的ABS塑料壳安装到输入/输出端子开关底座上，用螺钉紧固。