CN206878320U - 一种智能开关柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种智能开关柜，包括温度传感器、湿度传感器、开关量输入模块、开关量输出模块、数据存储模块、故障检测模块、智能控制单元、网络传输模块、断路器在线监测装置、无线测温装置和手车/地道控制器，所述断路器在线监测装置、无线测温装置和手车/地道控制器经总线连接智能控制单元，所述温度传感器、湿度传感器、开关量输入模块、开关量输出模块、数据存储模块、故障检测模块分别连接智能控制单元，所述智能控制单元与网络传输模块连接。本实用新型实现了接地故障检测、故障信号上传和执行故障隔离等功能，与控制单元或继电保护装置密切配合，真正实现了配电网智能化，绝缘性能好，可靠性高。

Description

一种智能开关柜

技术领域

本实用新型涉及电力设备领域，尤其涉及一种智能开关柜。

背景技术

开关柜是电力系统中进行开合、控制和保护的重要控制设备。高压开关长时间处于强磁场、大电流、高电压工作状态下，对其运行状态进行全生命周期的监测和保护至关重要。然而依靠人工调节开关柜温度、抄录运行状态的传统方式，在安全性、精确性、实时性上都存在严重不足。

高压开关柜内部空间狭小且电磁环境较为恶劣，在有强电磁干扰的环境下，电气二次设备，包括电流互感器、电压互感器、零序电流互感器、电力仪表等会受到较大的影响，某些信号的波形往往因为干扰而产生毛刺甚至失真，这对信号的采集会产生较大的负面影响。据统计，因高压开关柜故障所导致的非停电事故，占到了整个电力系统的60％以上，可见高压开关柜的稳定运行对整个电网至关重要。并且从高压开关柜故障原因来看，因运行温度过热或过低导致的占了多数。

新型电网利用数字化、智能化、信息化的网络将智能开关柜联通起来，通过智能化控制软件实现大数据的存储和智能分析，克服了人工巡查抄录模式工作量繁重、易产生人为误差、监控无法实时等弊端，让“遥信、遥测、遥控、遥调”成为可能。如手机短信息，通知客户中心故障时间、地点和事故的性质。它作为防止用户端故障秧及整个配电网安全的故障隔离设备，能有效地避免用户端故障引起的配电网大面积停电，满足智能电网及智能配电网对高压设备的要求。

实用新型内容

为克服了现有技术的不足，本实用新型提供一种智能开关柜，解决接地故障信号采集及故障信号上传的问题，提高了工作可靠性。

本实用新型采用以下技术方案：

一种智能开关柜，其中，包括温度传感器、湿度传感器、开关量输入模块、开关量输出模块、数据存储模块、故障检测模块、智能控制单元、网络传输模块、断路器在线监测装置、无线测温装置和手车/地道控制器，所述断路器在线监测装置、无线测温装置和手车/地道控制器经总线连接智能控制单元，所述温度传感器、湿度传感器、开关量输入模块、开关量输出模块、数据存储模块、故障检测模块分别连接智能控制单元，所述智能控制单元与网络传输模块连接。

优选的，还包括高压带电显示器，所述高压带电显示器与智能控制单元连接。

优选的，所述智能控制单元包括中央控制单元和间隔控制单元。

优选的，还包括显示器，所述显示器与智能控制单元连接。

优选的，所述显示器为触摸屏。

优选的，所述总线为RS485总线。

优选的，所述无线测温装置包括测温传感器节点单元与采集终端节点单元，所述测温传感器节点单元和采集终端节点单元无线连接，所述采集终端节点单元通过RS485总线连接智能控制单元。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型提供一种智能开关柜，用以实现接地故障信号采集、故障信号上传和执行故障隔离等功能，与控制单元或继电保护装置密切配合，绝缘性能好，可靠性高。

本实用新型所有测控器件均与全密封的环境下的高压设备隔绝开，保证了这些器件能精确地测量控制所需的数据，不受外界环境及内部电磁干扰的影响。在充气柜中采用永磁操动机构，动作部件少，与真空开关机械特性配合好，使用寿命长，满足智能电网的需求。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

图1是本实用新型一种智能开关柜的系统框图。

图2是本实用新型一种智能开关柜中开关量输入电路的电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实施例提供了一种智能开关柜，包括温度传感器、湿度传感器、开关量输入模块、开关量输出模块、数据存储模块、故障检测模块、智能控制单元、触摸屏、网络传输模块、高压带电显示器、断路器在线监测装置、无线测温装置和手车/地道控制器，断路器在线监测装置、无线测温装置和手车/地道控制器经RS485总线连接智能控制单元，温度传感器、湿度传感器、高压带电显示器、开关量输入模块、开关量输出模块、数据存储模块、触摸屏、故障检测模块分别连接智能控制单元，所述智能控制单元与网络传输模块连接。

智能控制单元包括中央控制单元和间隔控制单元，它们分别完成各自的保护及测控功能，相互配合，以实现开关柜的智能化。智能控制单元通过以太网连接远程监测中心和本地监控室，实现了基于以太网的远程监控与数据化功能。本实用新型采用故障检测模块和触摸屏，能够在本地监控显示及进行故障检测；断路器在线监测装置用于断路器的在线监测；手车/地道控制器用于电动装置(手车、地刀)的控制。无线测温装置用于触头、母线温升的在线监测，包括测温传感器节点单元与采集终端节点单元，所述测温传感器节点单元和采集终端节点单元无线连接，所述采集终端节点单元通过RS485总线连接智能控制单元。

选用永磁真空断路器，目前常用的真空断路器大多是采用弹簧操动机构作为断路器操动机构，其利用的是储能的弹簧来完成断路器的动作，在结构复杂，对零件精密度要求高，可靠性低等问题。采用永磁操动机构的断路器能克服这些问题，可以减少维护甚至是无维护。

开关柜采用触摸屏实现人机交互，采用抗干扰能力较强的差分现场总线RS485作为通信总线，对断路器在线监测装置、手车/地刀控制器以及无线测温装置进行操作。通过以太网与远程监控中心和本地控制室通信，实现开关柜系统的远程实时检测与控制。断路器在线监测装置采集断路器触头在分/合闸时的机械特性曲线与参数，经RS485总线上传至综合监控装置进行显示和数据交换。无线测温装置由测温传感器节点单元与采集终端节点单元两部分组成，它们之间通过无线方式收发温度数据，采集终端节点单元通过RS485总线将采集到的节点温度传输给综合监控装置，与环境温度比较，从而实时监控节点温升，实现超温报警功能。手车/地刀控制器对电动手车与接地开关进行控制，避免人与开关柜的直接接触。取代了繁琐危险的人工操作。

断路器合、断路器分、试验位置、工作位置、接地指示、储能指示等信号均为开关柜一次回路的各种开关元器件的强电信号，需通过开关量输入电路将其转化为可供处理器采集的弱电信号。本实用新型采用的光耦芯片作为隔离器件。它是通过光学耦合到光敏晶体管的光电耦合器，抑制噪声能力强，可靠性高，封装小，响应速度快。如图2所示，由于光电耦合器的发光二极管的反向耐压值较低，设计了三极管电流放大电路。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种智能开关柜，其特征在于：包括温度传感器、湿度传感器、开关量输入模块、开关量输出模块、数据存储模块、故障检测模块、智能控制单元、网络传输模块、断路器在线监测装置、无线测温装置和手车/地道控制器，所述断路器在线监测装置、无线测温装置和手车/地道控制器经总线连接智能控制单元，所述温度传感器、湿度传感器、开关量输入模块、开关量输出模块、数据存储模块、故障检测模块分别连接智能控制单元，所述智能控制单元与网络传输模块连接。

2.根据权利要求1所述的智能开关柜，其特征在于：还包括高压带电显示器，所述高压带电显示器与智能控制单元连接。

3.根据权利要求1所述的智能开关柜，其特征在于：所述智能控制单元包括中央控制单元和间隔控制单元。

4.根据权利要求1所述的智能开关柜，其特征在于：还包括显示器，所述显示器与智能控制单元连接。

5.根据权利要求4所述的智能开关柜，其特征在于：所述显示器为触摸屏。

6.根据权利要求1所述的智能开关柜，其特征在于：所述总线为RS485总线。

7.根据权利要求1所述的智能开关柜，其特征在于：所述无线测温装置包括测温传感器节点单元与采集终端节点单元，所述测温传感器节点单元和采集终端节点单元无线连接，所述采集终端节点单元通过RS485总线连接智能控制单元。