CN210156738U - 短距离控制环网柜分合闸装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及了一种短距离控制环网柜分合闸装置，包括环网柜控制板，所述环网柜控制板上设置有控制系统，所述控制系统上设置有单片机芯片、电源管理电路、分合闸开关电路和第一连接接口，所述第一连接接口与一接收器电性连接，所述接收器与一遥控器通讯连接，通过所述接收器接收所述遥控器传送的电信号并传输至所述单片机芯片上，所述单片机芯片输出高低电平控制所述分合闸开关电路的开关量是0还是1实现环网柜的分闸或合闸动作。该短距离控制环网柜分合闸装置通过遥控器在远离环网柜的区域上遥控控制环网柜的分合闸工作，避免操作人员在操作过程中只能通过按下分合闸按钮进行操作，增加现场操作人员的安全性。

Description

短距离控制环网柜分合闸装置

技术领域

本实用新型涉及环网柜分闸技术领域，具体地，涉及一种短距离控制环网柜分合闸装置。

背景技术

环网柜(Ring Main Unit)是一组输配电气设备(高压开关设备) 装在金属或非金属绝缘柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元的电气设备，其核心部分采用负荷开关和熔断器，具有结构简单、体积小、价格低、可提高供电参数和性能以及供电安全等优点。它被广泛使用于城市住宅小区、高层建筑、大型公共建筑、工厂企业等负荷中心的配电站以及箱式变电站中。

现有的微机环网柜保护装置，具有的功能有三段式过流保护、零序保护、过压及欠压保护等常规保护功能；由于环网柜内部由PT、 CT、断路器、机构等很多元件组成，任何一个元件发生老化或者绝缘破坏，都有发生事故的可能。特别是充气柜的开关，假如负荷侧有相间短路现象，会出现几千安培的短路电流，碰到质量不好的断路器，会发生合闸时断路器爆炸的情况，还有送电时，假如PT绝缘破坏，质量不好的PT也会发生爆炸；不管是断路器或者PT爆炸，其产生的能量就好比小型炸弹一样，足以将整个开关柜破坏掉，对就近的人也会带来人身伤害的危险。

基于偶尔发生的环网柜爆炸事件，现场运维人员在检修设备后，都不愿意带电分合闸，特别是合闸，因为有合与故障的巨大风险，都不愿意就地操作；一般情况下很少环网柜是通过遥控进行分合闸的，因为有的环网柜没有通讯；或者是通过设置定值来分合闸的，此方式的分合闸适合没有故障电流的环网柜。因此上述两种方式的分合闸不通用，局限性打，原因在于有的环网柜没有通讯，有的环网柜是没有大电流，还有就是有大电流设置定值也需要本地按键操作，所以检修人员在检修后只能通过就地的分合闸按钮进行检验，就地分合闸的检修人员进行这种操作存在很大的风险，如每次手动分合闸时除了享受巨大的分合闸声，环网柜还会发生爆炸。

因此，需提供一种短距离控制环网柜分合闸装置，以解决现有技术的不足。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种短距离控制环网柜分合闸装置。

本实用新型的技术方案如下：

一种短距离控制环网柜分合闸装置，包括环网柜控制板以及设置在所述环网柜控制板上的控制系统，所述控制系统包括：

单片机芯片；

电源管理电路，用于与一直流电连接，所述电源管理电路的输出端至少给所述单片机芯片供电；

分合闸开关电路，与所述单片机芯片连接；

第一连接接口，与一接收器插接电性连接，所述接收器与一遥控器通过无线协议链接进行电信号相互传输，所述遥控器上设置有按键；

其中，按下所述按键，通过所述接收器接收所述遥控器传送的电信号并将此电信号传输至所述单片机芯片上，所述单片机芯片输出高低电平控制所述分合闸开关电路的开关量是0还是1实现环网柜的分闸或合闸动作。

优选地，所述接收器和所述遥控器上均设置有无线发射接收模块，所述接收器上设置与所述第一连接接口相互匹配的第二连接接口。

优选地，所述电源管理电路的输入端与所述直流电连接，所述电源管理电路的输出端与一电源输出端连接。其中，所述电源管理电路包括电源芯片，所述电源芯片的电源输入端和使能端均与所述直流电电性连接，所述电源芯片的输出端与所述电源输出端连接。

优选地，所述第一连接接口的电源端与所述电源输出端电性连接，所述第一连接接口的接地端接地，所述第一连接接口上设置有三个控制端，对应于所述遥控器上设置有三个所述按键。

进一步地，三个所述控制端分别为第一控制端、第二控制端和第三控制端，所述第一控制端与所述单片机芯片的第四十一引脚电性连接，所述第二控制端与所述单片机芯片的第四十引脚电性连接，所述第三控制端与所述单片机芯片的第三十九引脚电性连接。

进一步地，所述三个所述按键分别为第一按键、第二按键和第三按键；所述第一按键为分闸按键，所述第三按键为合闸按键。

优选地，所述分合闸开关电路包括至少一个开关元件，所述开关元件的一端与所述电源输出端连接，另一端的所述开关元件与所述单片机芯片连接或者接地连接。

本实用新型的有益效果为：与现有技术相比，该短距离控制环网柜分合闸装置采用设置在第一连接接口上插接的接收器接收遥控器发送的无线信号，通过遥控器的按键发送指令的电信号传输至接收器中，再通过接收器接收电信号传输至单片机芯片并用单片机芯片控制环网柜的分闸和合闸；该短距离控制环网柜分合闸装置通过遥控器在远离环网柜的区域上遥控控制环网柜的分合闸工作，避免操作人员在操作过程中只能通过按下分合闸按钮进行操作存在很大的风险、忍受巨大的分合闸声以及发生爆炸危险的问题，增加现场操作人员的安全性。

附图说明：

图1为本实用新型所述短距离控制环网柜分合闸装置的框架图。

图2为本实用新型所述短距离控制环网柜分合闸装置环网柜控制系统的电路结构图。

图3为本实用新型所述短距离控制环网柜分合闸装置的电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的发明目的，技术方案及技术效果更加清楚明白，下面结合具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。应理解，此处所描述的具体实施例，仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型所提供的短距离控制环网柜分合闸装置可以应用于 10kV的环网柜系统中的进线柜、出线柜、高低压配电柜等，现通过具体实施方式结合附图的方式对本实用新型做出进一步的诠释说明。

因环网柜中的负荷开关不具有开断短路电流能力，当负载电流大于设定闭锁电流时熔断器断开(跳闸或者环网柜中的开关无电压或电压，即是电流或电压为0)起到保护，保证负荷开关不致损坏。

请参照图1至图3，本实用新型的提供一种短距离控制环网柜分合闸装置，包括环网柜控制板，所述环网柜控制板上设置有控制系统，所述控制系统上设置有单片机芯片U3以及与所述单片机芯片U3电性连接的电源管理电路、分合闸开关电路和第一连接接口P2，所述第一连接接口P2与一接收器电性连接，所述接收器与一遥控器通讯连接。其中，所述接收器与所述遥控器通过无线协议链接(比如网络，蓝牙，wifi)连接并进行电信号相互传输。所述接收器和所述遥控器上均设置有无线发射接收模块，所述接收器上设置与所述第一连接接口P2相互匹配的第二连接接口。在本实施例中，所述单片机芯片U3 的型号优选为STM32F103V2。所述无线发射接收模块优选为315m无线发射接收模块。

所述电源管理电路用于给所述单片机芯片U3、所述分合闸开关电路和所述第一连接接口P2供电，所述电源管理电路的输入端与一直流电连接，所述电源管理电路的输出端与一电源输出端连接。其中，所述电源管理电路包括电源芯片U2，所述电源芯片U2的电源输入端和使能端均与一直流电电性连接，所述电源芯片U2的输出端与所述电源输出端连接。在本实施例中，所述直流电优选为电压5V的直流电，所述电源芯片U2的型号优选为TPS79333的电源芯片，5V的直流电经过所述电源芯片U2降压从所述电源输出端输出3.3V的直流电，所述电源输出端均与所述单片机芯片U3、所述分合闸开关电路和所述第一连接接口P2连接并给所述单片机芯片U3、所述分合闸开关电路和所述第一连接接口P2提供3.3V的直流电。

所述分合闸开关电路包括至少一个开关元件S，所述开关元件S 的一端与所述电源输出端连接，另一端的所述开关元件S与所述单片机芯片U3连接或者接地连接。其中，与所述开关元件S连接的所述单片机芯片U3引脚输出高电平，所述开关元件S闭合，所述开关元件S输出的开关量为1；与所述开关元件S连接的所述单片机芯片U3 引脚输出低电平，所述开关元件S断开，所述开关元件S输出的开关量为0。在本实施例中，所述分合闸开关电路包括六个所述开关元件 S，每个所述开关元件S分别与所述单片机芯片U3的五个不同PC引脚和一个第三引脚PE4连接，五个不同PC引脚分别记为PC0、PC1、PC13、PC14和PC15；六个所述开关元件S分别为第一按钮S1、第二按钮S2、第三按钮S3、第四按钮S4、第五按钮S5和第六按钮S6。

所述第一连接接口P2的电源端与所述电源输出端电性连接，所述第一连接接口P2的接地端接地，所述第一连接接口P2上设置有三个控制端，对应于所述遥控器上设置有三个按键。所述第一连接接口 P2的第一控制端CC1与所述单片机芯片U3的第四十一引脚PE10电性连接，所述第一连接接口P2的第二控制端DP1与所述单片机芯片 U3的第四十引脚PE9电性连接，所述第一连接接口P2的第三控制端 DN1与所述单片机芯片U3的第三十九引脚PE08电性连接。其中，所述第一连接接口P2优选为USB接口。其中，所述三个所述按键分别为第一按键、第二按键和第三按键。在本实施例中，所述第一按键为分闸按键，第二按键为解锁按键，所述第三按键为合闸按键。所述第一按键与第一控制端CC1进行无线通信连接，所述第二按键与第二控制端DP1进行无线通信连接，所述第三按键与第三控制端DN1进行无线通信连接。

将所述接收器插接设置在所述第一连接接口P2中，按下所述遥控器的第一按键，所述接收器接收到所述遥控器发送所述第一按键的电信号后传输至所述单片机芯片U3的第四十一引脚PE10，所述单片机芯片U3的第四十一引脚PE10输出高电平，所述单片机芯片U3的五个不同PC引脚和一个第三引脚PE4输出低电平，所述分合闸开关电路的回路中无电信号输入，所述分合闸开关电路输出的开关量为0，即是所述开关元件S无电流电压流过，实现环网柜的分闸；按下所述遥控器的第三按键，所述接收器接收到所述遥控器发送所述第三按键的电信号后传输至所述单片机芯片U3的第三十九引脚PE08，所述单片机芯片U3的第三十九引脚PE08输出高电平，所述单片机芯片U3 的五个不同PC引脚和一个第三引脚PE4输出高电平，所述分合闸开关电路输出的开关量为1，所述分合闸开关电路的回路中有电信号输入，即是所述开关元件S存在电流电压流过，实现环网柜的合闸。

单片机芯片U3、遥控器、接收器三者之间的实现电信号传输的程序如下：

1.单片机芯片U3通过接收器读取遥控器发送按键指令的输入状态的电信号：

2.单片机芯片U3根据获取的按键输入的电信号，输出高低电平控制分合闸：

本实用新型的短距离控制环网柜分合闸装置采用设置在第一连接接口上插接的接收器接收遥控器发送的无线信号，通过遥控器的按键发送指令的电信号传输至接收器中，再通过接收器接收电信号传输至单片机芯片并用单片机芯片控制环网柜的分闸和合闸；该短距离控制环网柜分合闸装置通过遥控器在远离环网柜的区域上遥控控制环网柜的分合闸工作，避免操作人员在操作过程中只能通过按下分合闸按钮进行检验存在很大的风险、忍受巨大的分合闸声以及发生爆炸危险的问题，增加现场操作人员的安全性，合闸操作完后可以取回接收器，避免接收器的损坏。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列产品。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (7)

1.一种短距离控制环网柜分合闸装置，包括环网柜控制板以及设置在所述环网柜控制板上的控制系统，所述控制系统包括：

单片机芯片；

电源管理电路，用于与一直流电连接，所述电源管理电路的输出端至少给所述单片机芯片供电；

其特征在于，分合闸开关电路，与所述单片机芯片连接；以及

第一连接接口，与一接收器插接电性连接，所述接收器与一遥控器通过无线协议链接进行电信号相互传输，所述遥控器上设置有按键；

其中，按下所述按键，通过所述接收器接收所述遥控器传送的电信号并将此电信号传输至所述单片机芯片上，所述单片机芯片输出高低电平控制所述分合闸开关电路的开关量是0还是1实现环网柜的分闸或合闸动作。

2.根据权利要求1所述的短距离控制环网柜分合闸装置，其特征在于，所述接收器和所述遥控器上均设置有无线发射接收模块，所述接收器上设置与所述第一连接接口相互匹配的第二连接接口。

3.根据权利要求1所述的短距离控制环网柜分合闸装置，其特征在于，所述电源管理电路的输入端与所述直流电连接，所述电源管理电路的输出端与一电源输出端连接，所述电源管理电路包括电源芯片，所述电源芯片的电源输入端和使能端均与所述直流电电性连接，所述电源芯片的输出端与所述电源输出端连接。

4.根据权利要求3所述的短距离控制环网柜分合闸装置，其特征在于，所述第一连接接口的电源端与所述电源输出端电性连接，所述第一连接接口的接地端接地，所述第一连接接口上设置有三个控制端，对应于所述遥控器上设置有三个所述按键。

5.根据权利要求4所述的短距离控制环网柜分合闸装置，其特征在于，三个所述控制端分别为第一控制端、第二控制端和第三控制端，所述第一控制端与所述单片机芯片的第四十一引脚电性连接，所述第二控制端与所述单片机芯片的第四十引脚电性连接，所述第三控制端与所述单片机芯片的第三十九引脚电性连接。

6.根据权利要求4或5所述的短距离控制环网柜分合闸装置，其特征在于，所述三个所述按键分别为第一按键、第二按键和第三按键；所述第一按键为分闸按键，所述第三按键为合闸按键。

7.根据权利要求3-5任意一项所述的短距离控制环网柜分合闸装置，其特征在于，所述分合闸开关电路包括至少一个开关元件，所述开关元件的一端与所述电源输出端连接，另一端的所述开关元件与所述单片机芯片连接或者接地连接。

Images