CN209296866U - 具有故障电弧探测功能的电力仪表 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种具有故障电弧探测功能的电力仪表，串联在负载回路中，包括微处理器、故障电弧探测模块、通信模块、继电器控制开关、用于为电力仪表提供时钟信号的时钟芯片、显示屏和数据存储芯片；故障电弧探测模块对回路中电气物理量采样分析，在分析出故障电弧数达到报警阈值时发送报警信息至微处理器，否则将采样到的电气参数值传至微处理器；微处理器在收到报警信息后控制显示屏显示报警信息及显示采样到的电气参数值；通信模块将报警信息和电气参数值上传至消防主机以实现远程监控；继电器控制开关控制负载回路中的继电器的开启与闭合以实现消防联动；数据存储芯片存储传输至微处理器的报警信息和负载回路的电气参数值。

Description

具有故障电弧探测功能的电力仪表

技术领域

本实用新型属于消防控制技术领域，特别是涉及一种具有故障电弧探测功能的电力仪表。

背景技术

故障电弧检测是一种新型的电路保护技术，弥补了过流、过载断路器和短路保护装置在低压电弧故障保护方面的不足，是低压交流配电网安全防护系统的重要环节，同时也是未来直流微电网、智能楼宇、航天电气系统和混合动力汽车及其电气负载中直流电弧故障防护的有效手段，保障系统安全，避免电气火灾，引起了广泛关注。当前，国家新一轮农网改造升级工程已启动，低压电弧故障防护技术得到不断重视与发展。同时，随着能源互联网及其框架下微电网、智能电网的迅速发展，直流及交/直流故障电弧检测技术成为了研究重点。故障电弧探测装置为当前低压电器研发的重要方向，具有广阔发展前景。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有故障电弧探测功能的电力仪表，。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本实用新型提供一种具有故障电弧探测功能的电力仪表，其特征在于，其串联在负载回路中，包括：

用于采样负载回路中的电气物理量，在分析出故障电弧数达到报警阈值时发送一报警信息，在分析出没有故障电弧时将采样到的电气参数值传送的故障电弧探测模块；

用于显示报警信息及采样到的电气参数值的显示屏；

用于在收到报警信息后控制显示屏显示报警信息以及显示采样到的电气参数值的微处理器；

用于将报警信息和负载回路的电气参数值上传至消防主机的通信模块；

用于控制负载回路中的继电器的开启与闭合的继电器控制开关；

用于为电力仪表提供时钟信号的时钟芯片；

用于存储传输至微处理器的报警信息和负载回路的电气参数值的数据存储芯片；

所述故障电弧探测模块、通信模块、继电器控制开关、时钟芯片、显示屏和数据存储芯片均与微处理器电连接。

较佳地，所述电力仪表还包括用于在收到报警信息后进行声光报警提示的LED灯和蜂鸣器，所述LED灯和蜂鸣器均与微处理器电连接。

较佳地，所述通信模块包括RS485硬件接口和消防二总线硬件接口。

较佳地，所述故障电弧探测模块为故障电弧探测器。

较佳地，所述微处理器为MCU。

较佳地，所述显示屏为LCD显示屏。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型具有故障电弧探测功能的电力仪表，仪表体积小，串联在负载回路中，现场安装简洁，使用方便。电力仪表内的故障电弧探测模块，通过对负载回路中电压、电流等电量参数的采样分析，判断是否发生故障电弧，并将数据传输给MCU，MCU可以快速对发生故障电弧做报警的声光显示，满足监控需求，并可以对负载回路中电压、电流等电量参数做实时更新显示。

仪表具有LCD显示屏、声光提示、两种数字通讯、继电器输出，可以实现故障电弧发生的时间、参数显示，声光报警提示，上报监控主机，继电器联动控制。数字通讯协议支持Modbus-RTU和消防二总线协议，兼容多种消防主机，适应更多复杂监控现场。

本实用新型可对正常电量参数做显示，对故障电弧做报警提示，有数字通讯、联动控制功能。

附图说明

图1为本实用新型具有故障电弧探测功能的电力仪表的结构框图。

图2为本实用新型具有故障电弧探测功能的电力仪表内故障电弧探测模块工作流程图。

图3为本实用新型具有故障电弧探测功能的电力仪表主体的工作流程图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，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一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实施例提供一种具有故障电弧探测功能的电力仪表，其串联在负载回路中，包括微处理器1、故障电弧探测模块2、通信模块3、继电器控制开关4、用于为电力仪表提供时钟信号的时钟芯片5、显示屏6、数据存储芯片7、LED灯8、蜂鸣器9和用于为电力仪表供电的电源模块10，所述故障电弧探测模块2、通信模块3、继电器控制开关4、时钟芯片5、显示屏6、数据存储芯片7、LED灯8、蜂鸣器9和电源模块10均与微处理器1电连接。

其中，所述微处理器1为MCU，MCU选用STM32FRC103RC芯片；所述故障电弧探测模块2为故障电弧探测器；所述通信模块3包括RS485硬件接口和消防二总线硬件接口，分别支持Modebus-RTU通信协议和消防二总线通信协议，可通过任意通讯接口连接消防主机，实现远程故障电弧的探测；所述显示屏6为LCD显示屏。

见图2，所述故障电弧探测模块2用于对负载回路中的电气物理量进行采样分析，在分析出故障电弧数达到报警阈值时发送一报警信息至微处理器1，在分析出没有故障电弧时将采样到的电气参数值传输至微处理器1。

所述微处理器1用于在收到报警信息后控制显示屏6显示报警信息，同时控制LED灯和蜂鸣器进行声光报警提示；所述微处理器1还用于显示采样到的电气参数值。

所述通信模块3用于将报警信息和负载回路的电气参数值上传至消防主机以实现远程监控及电气火灾的系统管理；

所述继电器控制开关4用于控制负载回路中的继电器的开启与闭合以实现消防联动。

所述数据存储芯片7用于存储传输至微处理器1的报警信息和负载回路的电气参数值。

见图3，所述微处理器1用于在电力仪表上电初始化后，下发指令检测故障电弧探测模块1是否正常工作，在故障电弧探测模块1没有正常工作时控制显示屏显示故障电弧探测模块故障的信息，并且持续下发指令不断检测，在故障电弧探测模块1正常工作时对故障电弧探测模块下发电气参数值查询指令，得到回复后更新显示值。如果收到故障电弧探测模块1上传的故障电弧报警信息，则以中断的形式停止当前的查询工作，完成故障电弧报警相关工作，包括：LCD显示和声光提示，并将报警信息保存至数据存储芯片7中，直到手动复位或监控主机下发复位指令后，继续电气参数查询工作。

本实用新型的具有故障电弧探测功能的电力仪表，电力仪表串联在负载回路中，内部的故障电弧探测模块实时对负载回路的电压、电流等电气物理量采样分析，将电气参数值传输给MCU，并判断故障电弧数是否达到报警阈值。电力仪表本身带有LCD显示屏，可用作平时回路正常时的电量参数实时显示，也可用作发生故障电弧发生是的报警显示，同时配以LED灯和蜂鸣器的声光报警提示。根据设置，电力仪表本身可以通过继电器控制开关4操作继电器闭合与打开，实现消防联动。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种具有故障电弧探测功能的电力仪表，其特征在于，其串联在负载回路中，包括：

用于采样负载回路中的电气物理量，在分析出故障电弧数达到报警阈值时发送一报警信息，在分析出没有故障电弧时将采样到的电气参数值传送的故障电弧探测模块；

用于显示报警信息及采样到的电气参数值的显示屏；

用于在收到报警信息后控制显示屏显示报警信息以及显示采样到的电气参数值的微处理器；

用于将报警信息和负载回路的电气参数值上传至消防主机的通信模块；

用于控制负载回路中的继电器的开启与闭合的继电器控制开关；

用于为电力仪表提供时钟信号的时钟芯片；

用于存储传输至微处理器的报警信息和负载回路的电气参数值的数据存储芯片；

所述故障电弧探测模块、通信模块、继电器控制开关、时钟芯片、显示屏和数据存储芯片均与微处理器电连接。

2.如权利要求1所述的具有故障电弧探测功能的电力仪表，其特征在于，所述电力仪表还包括用于在收到报警信息后进行声光报警提示的LED灯和蜂鸣器，所述LED灯和蜂鸣器均与微处理器电连接。

3.如权利要求1所述的具有故障电弧探测功能的电力仪表，其特征在于，所述通信模块包括RS485硬件接口和消防二总线硬件接口。

4.如权利要求1所述的具有故障电弧探测功能的电力仪表，其特征在于，所述故障电弧探测模块为故障电弧探测器。

5.如权利要求1所述的具有故障电弧探测功能的电力仪表，其特征在于，所述微处理器为MCU。

6.如权利要求1所述的具有故障电弧探测功能的电力仪表，其特征在于，所述显示屏为LCD显示屏。