CN209298871U - 一种塑料壳式漏电断路器保护装置 - Google Patents

一种塑料壳式漏电断路器保护装置 Download PDF

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邓信波
赵恩东
范长青
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Abstract

本实用新型公开了一种塑料壳式漏电断路器保护装置，包括安装在塑料壳体中的控制板，以及与控制板分别连接的触摸式液晶显示器和漏电保护开关，负载端与漏电保护开关相连；控制板上依次设置有电源处理模块、语音控制模块、采集模块、数据存储模块、开关量采集控制模块和人机交互接口。本实用新型是专为电力电网安全需求而创新设计的一种全新领域内的自动保护和自动化显示、控制装置，其集测量数字化、控制模块化、状态可视化、功能一体化、信息互动化功能于一体的电力断路器保护装置。

Description

一种塑料壳式漏电断路器保护装置
技术领域
本实用新型涉及一种塑料壳式漏电断路器保护装置，广泛适用于大型的电厂、煤矿、钢铁、冶金以及小区和变电站等领域使用于6-35KV户内开关柜中，适用断路器等相关电气设备的主保护或后备保护，是一种全新、快速、安全、有效的保护装置。
背景技术
现有的配电系统要求断路器除了能通断电流实现电路控制和简单的短路、过载保护外，还要能提供隔离和安全保护功能，特别是在针对人身、设备安全与配电系统的可靠性方面都提出了新的要求。
在电工产品展览会和电器市场上、低压断路器保护装置随处可见，特别是塑料壳式断路器保护装置倍受青睐。塑料壳式断路器保护装置具有过载长延时、短路瞬动的二段保护功能，还可以与漏电器、测量、电操等模块单元配合使用。在低压配电系统中，常用它做终端开关或支路开关，取代了过去常用的熔断器和闸刀开关。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种塑料壳式漏电断路器保护装置，该装置是专为电力电网需求而创新设计的一种具有保护、显示、测量、控制和通讯的装置，它完全符合电力变电站要求的短路保护、过载保护、隔离和安全保护等功能，并实现了测量数字化、控制简单化、状态可视化、功能一体化、信息互动化的特征要求。
本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的：
一种塑料壳式漏电断路器保护装置，其特征在于：包括安装在塑料壳体中的控制板，以及与控制板分别连接的触摸式液晶显示器和漏电保护开关，负载端与漏电保护开关相连；
所述控制板上依次设置有电源处理模块、语音控制模块、采集模块、数据存储模块、开关量采集控制模块和人机交互接口。
进一步，所述控制板通过卡扣固定在塑料壳体内。
进一步，所述采集模块包括SF6气体检测传感器、油温温度传感器和触头温度传感器，并且采集模块与超限报警器连接，超限报警连接语音控制模块。
进一步，所述语音控制模块连接有喇叭。
进一步，所述触摸式液晶显示器包括主界面、参数设置界面、触头温度显示界面、地址设置界面、实时温度监控曲线界面、历史曲线界面和报警显示界面。
进一步，所述触摸式液晶显示器采用3.5寸中文液晶触摸显示器。
进一步，所述漏电保护开关与负载端通过双绞线连接。
进一步，所述控制板与触摸式液晶显示器通过RS232连接。
本实用新型与已有的技术相比具有以下有益效果：
1、本实用新型视窗界面十分美观、清晰、各种状态一目了然，动态模拟显示断路器分/合、接地刀分/合、储能和未储能状态、触头温度和断路器油温显示以及报警提示，显示内容随功能变换。
2、本实用新型面向变电站断路器自动化的整体设计，融保护、测量、控制、通讯功能为一体，大大减少了用户现场的安装和调试工作量。
3、本实用新型为双总线结构，向下连接各种传感器，向上可通过人机交互接口连接上位机信息交互平台。
4、主控设备采用高速处理器和高精度采样芯片、具备高可靠的电磁兼容性能。
5、友好的人机交互界面，全汉化菜单式操作，用户操作更方便。
6、整个装置外观采用立体、美观、绝缘的塑料绝缘材料，有效的保护了人身和电力设备的安全。
附图说明
图1是本实用新型一种塑料壳式漏电断路器保护装置系统框图；
图2是本实用新型主控板的结构框图。
具体实施方式
如图1所示，一种塑料壳式漏电断路器保护装置，包括控制板、触摸式液晶显示器、漏电保护开关、负载端和塑料壳体；控制板安装在塑料壳体中，控制板分别连接触摸式液晶显示器和漏电保护开关，负载端与漏电保护开关相连。其中控制板左边连接漏电保护开关右边连接显示器，漏电保护开关与负载端通过双绞线连接，控制板与触摸式液晶显示器通过RS232连接，塑料壳与控制板通过卡扣固定。
其中，触摸式液晶显示器包括主界面、参数设置界面、触头温度显示界面、地址设置界面、实时温度监控曲线界面、历史曲线界面和报警显示界面。液晶触摸显示器采用3.5寸中文液晶触摸显示器，友好的人机界面，全汉化菜单式操作，用户操作更方便。
其中，漏电保护开关用以对低压电网直接触电和间接触电进行有效保护,也可以作为三相电动机的缺相保护。包括线路保护测控单元和零序过电压告警单元，线路保护测控单元一般设置速断保护、二段式电流保护、三相一次重合闸和后加速保护以及过负荷保护，每个保护通过控制字可投入和退出，为了增大电流速断保护范围，可引入电压闭锁元件，构成电压闭锁过流保护，其中各段电流保护的电压闭锁元件可单独投退，零序过电压告警单元中零序电压由外部PT的开口三角电压3U0输入，当零序电压大于定值时，保护装置发出告警信号；
如图2所示，控制板上依次设置有电源处理模块、语音控制模块、采集模块、数据存储模块、开关量采集控制模块和人机交互接口。
其中，电源处理模块具有反接保护功能；语音控制模块连接有喇叭，可实时提示报警信息。采集模块包括SF6气体检测传感器、油温温度传感器和触头温度传感器。采集模块进行SF6气体检测或油温采集和触头温度采集，并且采集模块与装置超限报警器连接，超限报警连接有语音报警器即喇叭。开关量采集控制模块是对断路器开关进行分闸、请合闸、储能、远方和就地的控制操作和状态采集，即遥控进行断路器的分闸、合闸控制操作以及远方遥控操作的闭锁，当切换到“就地”位置时，由通讯发来的遥控分闸和遥控合闸命令被禁止执行，当切换到“远方”位置时，由通讯发来的遥控分闸和遥控合闸命令被允许执行。装置开入回路默认接入的是“就地”位置接点，当实际接入的是“远方”位置接点时，可以将定值项中的“闭锁遥控开入取反”控制字投入，从而实现相同的闭锁功能；人机交互接口提供有多种通讯接口(RS-485/232接口、USB接口)，即插即用方便快捷。
本实用新型工作原理及功能如下：
本实用新型以ARM系统为核心，采用模块化设计，内部程序使用多优先级中断服务机制，提高了控制的实时性。装置功能单元采用一体化设计，各功能模块相互联系，由MODBUS通讯装置统一进行数据传输。通过主控制板采集包括断路器油温、触头温度、开关量状态(分闸、合闸、储能、远方和就地)采集和操作控制，并将之与报警模块连接，用喇叭提醒用户进行相应的操作。
本实用新型具有下述功能：
1、保护功能
本保护装置适用于35KV及以下电压等级的发电厂及变电站的各种型号的断路器。
本保护装置工作电源交直流通用，工作电压范围为85V～265V(AC或DC)；
本综合保护装置还配置了独立的防跳回路。防跳回路分为DC220V、DC110V、AC220V等多个版本，可以满足各种现场的控制电源类型。
2、塑料壳绝缘保护
本保护装置采用外形美观、绝缘保护性能高的塑料外壳。
3、测量功能
本保护装置可实时采集测量断路器油温、断路器触头温度和SF6气体压力数值。
本保护装置设有11路开关量接口，开入量电源为装置自身输出的直流DC48V电源。可用于采集断路器位置接点、刀闸位置接点、保护压板接点、外部闭锁接点等开关量。
4、控制功能
本保护装置可接收远方遥控命令进行断路器的分闸、合闸控制操作。
本保护装置供了一个名称为“闭锁遥控”的开入回路，可以将外部的“远方/就地”切换开关位置接点接入该回路，来实现对远方遥控操作的闭锁；当切换到“就地”位置时，由通讯发来的遥控分闸和遥控合闸命令被禁止执行，当切换到“远方”位置时，由通讯发来的遥控分闸和遥控合闸命令被允许执行。装置开入回路默认接入的是“就地”位置接点，当实际接入的是“远方”位置接点时，可以将定值项中的“闭锁遥控开入取反”控制字投入，从而实现相同的闭锁功能。
保护定值的修改、保护功能的投退均可由远方遥控进行。
5、事件报告功能
本保护装置具有事件报告记录功能，可以将发生的重要事件生成报告保存，装置失电后报告不丢失。事件的存放采用循环方式，即有最新事件报告保存时，最老的事件自动被删除。
动作事件报告的内容为装置发生保护动作的保护类型、保护动作的发生时间、以及保护动作时刻的故障量数据。(存储最多16条记录)
6、故障录波功能
本保护装置具有故障录波功能，可以将系统发生故障时的故障量进行录波保存，录波数据为8个周波的实时采样数据。录波数据可以由通讯接口传送到上位机监控系统，在监控系统软件中可以显示录波数据和波形。装置可以保存最近4次保护装置发生动作的故障录波报告，装置电源关闭后录波数据不丢失。
尽管上面结合附图对本实用新型进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述具体实施方式，上述具体实施方式仅仅是示意性的，本领域的技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型的宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种塑料壳式漏电断路器保护装置，其特征在于：包括安装在塑料壳体中的控制板，以及与控制板分别连接的触摸式液晶显示器和漏电保护开关，负载端与漏电保护开关相连；
所述控制板上依次设置有电源处理模块、语音控制模块、采集模块、数据存储模块、开关量采集控制模块和人机交互接口。
2.根据权利要求1所述的一种塑料壳式漏电断路器保护装置，其特征在于：所述控制板通过卡扣固定在塑料壳体内。
3.根据权利要求1所述的一种塑料壳式漏电断路器保护装置，其特征在于：所述采集模块包括SF6气体检测传感器、油温温度传感器和触头温度传感器，并且采集模块与超限报警器连接，超限报警连接语音控制模块。
4.根据权利要求2所述的一种塑料壳式漏电断路器保护装置，其特征在于：所述语音控制模块连接有喇叭。
5.根据权利要求1所述的一种塑料壳式漏电断路器保护装置，其特征在于：所述触摸式液晶显示器包括主界面、参数设置界面、触头温度显示界面、地址设置界面、实时温度监控曲线界面、历史曲线界面和报警显示界面。
6.根据权利要求5所述的一种塑料壳式漏电断路器保护装置，其特征在于：所述触摸式液晶显示器采用3.5寸中文液晶触摸显示器。
7.根据权利要求1所述的一种塑料壳式漏电断路器保护装置，其特征在于：所述漏电保护开关与负载端通过双绞线连接。
8.根据权利要求1所述的一种塑料壳式漏电断路器保护装置，其特征在于：所述控制板与触摸式液晶显示器通过RS232连接。
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