CN208571606U - 一种智能安全配电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能安全配电装置，使用时串接在供电系统和用电设备之间，该装置包括断路器、隔离变压器、显示模块、信号处理模块、控制模块和电流转换模块，所述的供电系统通过断路器连接隔离变压器的输入端，所述的电流转换模块的输入端连接隔离变压器的输出端，所述的电流转换模块的输出端通过信号处理模块连接控制模块，所述的控制模块分别连接断路器的控制端和显示模块。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：把接地系统改为不接地系统，触摸任意一根线，不会发生触电，实时显示电压、电流、有功功率、用电量、绝缘电阻，具有短路保护、过压保护、过载保护等优点。

Description

一种智能安全配电装置

技术领域

本实用新型涉及配电装置领域，尤其是涉及一种电参量显示、带短路保护、过载保护、过压保护、绝缘监测功能的智能安全配电装置。

背景技术

在生活中，“电”带给我们便利生活的同时，也存在着潜在的安全隐患。电气火灾、意外触电等等给我们带来挥之不去的阴霾。长久以来人们都在关注如何切实做到用电安全的目标。

市场上的电气保护设备普遍存在硬件平台落后、技术陈旧、短路保护反应慢、过载保护不及时、电参数监控不完善的问题。且普通民用电力系统本质是接地系统，当人触摸到火线的时候，有可能发生触电事故。有的厂家也通过隔离变压器供电，但是没有绝缘监测功能，当系统出现接地时，就变成了普通接地系统，当出现异相接地时，会造成严重后果。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种智能安全配电装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种智能安全配电装置，使用时串接在供电系统和用电设备之间，该装置包括断路器、隔离变压器、显示模块、信号处理模块、控制模块和电流转换模块，所述的供电系统通过断路器连接隔离变压器的输入端，所述的电流转换模块的输入端连接隔离变压器的输出端，所述的电流转换模块的输出端通过信号处理模块连接控制模块，所述的控制模块分别连接断路器的控制端和显示模块。

优选地，所述的断路器为含有常开常闭触点且常开常闭触点互斥的断路器。

优选地，所述的装置还包括信号发生模块、电压转换模块和分压模块，所述的电压转换模块通过信号发生模块连接隔离变压器的输出端，所述的电流转换模块的输出端与电压转换模块的输入端连接，所述的隔离变压器的输出端通过信号处理模块连接分压模块一端，所述的分压模块连接接地端。

优选地，所述的装置还包括散热模块，所述的隔离变压器自带的温度传感器通过信号处理模块连接控制模块，所述的控制模块连接散热模块。

优选地，所述的装置还包括计量模块，所述的计量模块的电压信号输入端通过信号处理模块连接隔离变压器，所述的计量模块的电流信号输入端通过信号处理模块连接电流转换模块的输出端，所述的计量模块通过控制模块连接显示模块。

优选地，所述的显示模块为LCD液晶显示屏。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、采用不接地系统进行供电，从根本上把供电系统的安全提升了一个等级，单独摸任意一根线不会触电。

2、使用不接地系统的同时，对不接地系统对地的绝缘电阻进行监测，当系统由于老化等原因造成绝缘性能降低时，及时报警，提醒工作人员进行排查。

3、短路反应速度快。在供电系统发生短路的时候，本产品可在10ms之内快速切断电路，减小电弧产生。

4、电参数显示完善，包括：电压、电流、有功功率、绝缘电阻等。

5、绝缘监测模块反应时间短，当系统发生绝缘故障时，1S之内报警。

6、采用LCD液晶显示，界面大气，醒目。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中1为断路器，2为隔离变压器，3为散热模块，4为信号发生模块，5为电压转换模块，6为显示模块，7为信号处理模块，8为控制模块，9为计量模块， 10为分压模块，11为大地，12为电流转换模块。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚，完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

如图1所示，一种智能安全配电装置，使用时串接在供电系统和用电设备之间，该装置包括断路器1、隔离变压器2、显示模块6、信号处理模块7、控制模块 8和电流转换模块12，所述的供电系统通过断路器1连接隔离变压器2的输入端，所述的电流转换模块12的输入端连接隔离变压器2的输出端，所述的电流转换模块12的输出端通过信号处理模块7连接控制模块8，所述的控制模块8分别连接断路器1的控制端和显示模块6。

所述的断路器为含有常开常闭触点且常开常闭触点互斥的断路器，当断路器1 切断隔离变压器2时，所述的装置依靠断路器1的另一路互斥信号供电。

电流转换模块12把系统大电流转化为小电流，经过信号处理模块7处理后进入控制模块8，当系统发生短路或过载故障时，控制模块8检测到信号，控制断路器1切断隔离变压器2，此时装置依靠断路器1另一路互斥信号供电。控制模块8 控制显示模块6显示故障类型，并发出报警信号。

其中断路器1为一组(两路)状态互斥的压控继电器；隔离变压器2为民用R 型隔离变压器；信号处理模块7为由运算放大器组成的放大电路；控制模块8为 32位ARM内核的STM32F103VCT6单片机；电流转换模块12为电流变比为2000:1 的电流互感器。

实施例2：

所述的装置还包括信号发生模块4、电压转换模块5和分压模块10，所述的电压转换模块5通过信号发生模块4连接隔离变压器2的输出端，所述的隔离变压器2的输出端通过信号处理模块7连接分压模块10，所述的分压模块10连接大地 11。

电压转换模块5经信号发生模块4向隔离变压器2输出端发生直流信号，经分压模块10分压的信号进入信号处理模块7，控制模块8采集信号处理模块7的数据并根据欧姆定律计算系统对地绝缘电阻，并通过显示模块6实时显示，当出现绝缘故障时，发出报警信号。

其中信号发生模块4为一路电压为+12的直流信号；电压转换模块5为交流 220V转换为直流+5V、±12V的电源模块，型号为LH05-10C0512；分压模块10 为三个串联的金属膜电阻，其阻值分别为150K、150K、3K。其中150K电阻为耦合电阻；3K电阻为采样电阻。

实施例3：

所述的装置还包括散热模块3，所述的隔离变压器2自带的温度传感器通过信号处理模块7连接控制模块8，所述的控制模块8连接散热模块3。

隔离变压器2自带温度传感器信号经信号处理模块7进入控制模块8，当检测到超温时，控制模块8控制散热模块3动作，对隔离变压器2进行散热。

其中散热模块3为两路220V排热风扇。

实施例4：

所述的装置还包括计量模块9，所述的计量模块9的电压信号输入端通过信号处理模块7连接隔离变压器2输入端，所述的计量模块9的电流信号输入端通过信号处理模块7连接电流转换模块12输出端，所述的计量模块9通过控制模块8连接显示模块6。

电压信号与电流信号分别取自隔离变压器2输入端和电流转换模块12输出端。经信号处理模块7进入计量模块9，计量模块9为计量芯片，控制模块8实时读取电参量数据，并控制显示模块6实时显示电压、电流、有功功率、用电量等参数。

所述的显示模块6为LCD液晶显示屏，所述的显示模块6显示系统的电压、电流、有功功率、用电量、绝缘电阻和故障类型参数。

计量模块9为三相计量芯片RN7302。

本实用新型的工作原理：

本装置完成了对民用供电系统的改造，把接地系统通过隔离变压器转换为不接地系统，人体单独接触任意一根线都不会有触电的风险。在功能上，可以显示系统电压、电流、有功功率用电量等电参数，具有短路保护、过载保护、过压保护等功能，并且有对不接地系统进行监测的绝缘监测功能，当系统出现绝缘故障时，装置会发出报警。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种智能安全配电装置，使用时串接在供电系统和用电设备之间，其特征在于，该装置包括断路器(1)、隔离变压器(2)、显示模块(6)、信号处理模块(7)、控制模块(8)和电流转换模块(12)，所述的供电系统通过断路器(1)连接隔离变压器(2)的输入端，所述的电流转换模块(12)的输入端连接隔离变压器(2)的输出端，所述的电流转换模块(12)的输出端通过信号处理模块(7)连接控制模块(8)，所述的控制模块(8)分别连接断路器(1)的控制端和显示模块(6)。

2.根据权利要求1所述的一种智能安全配电装置，其特征在于，所述的断路器(1)为含有常开常闭触点且常开常闭触点互斥的断路器。

3.根据权利要求1所述的一种智能安全配电装置，其特征在于，所述的装置还包括信号发生模块(4)、电压转换模块(5)和分压模块(10)，所述的电压转换模块(5)通过信号发生模块(4)连接隔离变压器(2)的输出端，所述的电流转换模块(12)的输出端与电压转换模块(5)的输入端连接，所述的隔离变压器(2)的输出端通过信号处理模块(7)连接分压模块(10)一端，所述的分压模块(10)连接接地端(11)。

4.根据权利要求1～3中任一所述的一种智能安全配电装置，其特征在于，所述的装置还包括散热模块(3)，所述的隔离变压器(2)自带的温度传感器通过信号处理模块(7)连接控制模块(8)，所述的控制模块(8)连接散热模块(3)。

5.根据权利要求1～3中任一所述的一种智能安全配电装置，其特征在于，所述的装置还包括计量模块(9)，所述的计量模块(9)的电压信号输入端通过信号处理模块(7)连接隔离变压器(2)，所述的计量模块(9)的电流信号输入端通过信号处理模块(7)连接电流转换模块(12)的输出端，所述的计量模块(9)通过控制模块(8)连接显示模块(6)。

6.根据权利要求1～3中任一所述的一种智能安全配电装置，其特征在于，所述的显示模块(6)为LCD液晶显示屏。