CN210490549U - 智能端子排 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电力保护技术领域，具体地说是一种智能端子排，包括：三相电流电压采集模块、支路电流采集模块、温度采集模块、供电模块、数据处理模块，分别与所述三相电流电压采集模块、所述支路电流采集模块、所述温度采集模块的输出端电性连接，用于接收所述三相电流值、所述三相电压值、所述电流值、所述温度值，以及监控响应模块，与数据处理模块的信号输出端电性连接，本实用新型和现有技术相比，能够对保护线路的电流、电压、电弧以及温度进行监控，监控效果好，电路设计优秀，可实施性强。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力保护技术领域，具体地说是一种智能端子排。
背景技术
目前，的断路器只是在电流过大会自动切断，无法实时监控线路上的电流电压情况，也不能在线路老化后出现电弧火花时有效的预警，端子导线接触不好造成的温度过高也不能及时的发现，不能很好的预防电气火灾的发生。
因此，现有技术还有待发展。
实用新型内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种智能端子排，旨在解决现有技术预防能力不足的问题。
为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：
本实用新型提供一种智能端子排，包括：
三相电流电压采集模块，用于采集待保护电路的三相电流值及三相电压值；
支路电流采集模块，用于采集若干路支路的电流值；
温度采集模块，用于采集若干路支路的温度值；
供电模块，分别与所述三相电流电压采集模块、所述支路电流采集模块、所述温度采集模块电性连接；
数据处理模块，分别与所述三相电流电压采集模块、所述支路电流采集模块、所述温度采集模块的输出端电性连接，用于接收所述三相电流值、所述三相电压值、所述电流值、所述温度值；
监控响应模块，与数据处理模块的信号输出端电性连接。
进一步的，所述监控响应模块包括通讯模块、报警灯模块，所述报警灯模块包括若干报警灯，所述通讯模块分别与所述三相电流电压采集模块、所述支路电流采集模块、所述温度采集模块的输出端电性连接，将所述三相电流值、所述三相电压值、所述电流值、所述温度值传输至所述数据处理模块。
进一步的，还包括通讯配置模块，所述通讯配置模块与所述通讯模块以RS485协议通信连接。
进一步的，所述三相电流电压采集模块包括一个抬升电压发生单元、三个相电流采集单元、三个相电压采集单元，所述抬升电压发生单元的输出端分别为三个所述相电流采集单元、三个所述相电压采集单元提供抬升电压。
进一步的，所述抬升电压发生单元包括：
电阻R25，其一端接入2.5V电压；
电阻R26，其一端连接电阻R25的另一端，其另一端接地；
运算放大器LN8541MR-G，其供电端接入3.3V电压，其接地端接地，其同相输入端连接至电阻R25与电阻R26之间，其输出端分为三路，其中第一路连接至其反相输入端，第二路连接抬升电压输出端，第三路连接电容C21后接地。
进一步的，所述相电流采集单元包括：
条形连接器，其一端连接有第一电阻的一端；其另一端接地，其两端之间并联有第二电阻、导通方向相反的两个二极管；
第一运算放大器，其同相输入端连接所述第一电阻的另一端，其反相输入端连接有第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端接地，其输出端分为两路，其中一路与反相输入端之间连接有第四电阻，其中另一路与相电流输出端之间连接有第五电阻；
所述第五电阻与相电流输出端之间连接有第一电容的一端，所述第一电容的另一端接地；
所述抬升电压输出端与第一运算放大器的同相输入端之间连接有第六电阻。
进一步的，所述相电压采集单元包括：
第二运算放大器，其同相输入端分为两路，其中一路与第七电阻串联后与抬升电压输出端连接，另一路依次与第八电阻、第九电阻串联后接地；其反相输入端分为两路，其中一路与第十电阻串联后接地，其中另一路与第十一电阻串联后连接所述第二运算放大器的输出端的一路；其输出端分为两路，其中一路与第十一电阻串联后连接所述第二运算放大器的反相输入端，其中另一路连接第十二电阻后与相电压输出端连接，所述第二运算放大器的输出端与相电压输出端之间还连接有第二电容的一端，所述第二电容的另一端接地。
进一步的，所述支路电流采集模块包括使用RN8209D构建的电流计量单元、连接在所述电流计量单元上的若干支路采集单元。
进一步的，所述温度采集模块包括使用CD4067BM构建的复用器单元、连接在所述复用器单元上的若干温度采集单元。
进一步的，所述数据处理模块包括STM32单片机，所述STM32单片机的若干IO口一一对应的连接所述相电压输出端、所述相电流输出端、若干所述报警灯、若干所述支路采集单元、若干所述温度采集单元。
本实用新型与现有技术相比，能够对保护线路的电流、电压、电弧以及温度进行监控，通过DTU上传至云平台，可以通过远程后台查看现场线路状态，一旦保护线路中电流、电压、电弧或者导线温度过高超过用户设定的阀值时，现场的探测器会有光报警信号，并且立即把报警状态通过DTU上传至云平台，同时可以把这个信息发送给用户，以便及时发现电气火灾隐患，切断电路，预防电气火灾的发生。
附图说明
图1为本实用新型的电路总体示意图；
图2为图1中标号为1部分的电路示意图；
图3为图1中标号为2部分的电路示意图；
图4为图1中标号为3部分的电路示意图；
图5为图1中标号为4部分的电路示意图；
图6为本实用新型的电流计量单元电路示意图；
图7为本实用新型的支路采集单元电路示意图；
图8为本实用新型的复用器单元电路示意图；
图9为本实用新型的温度采集单元电路示意图；
图10为本实用新型的数据处理模块电路示意图；
图11为图10中标号为1部分的电路示意图；
图12为图10中标号为2部分的电路示意图；
图13为图10中标号为3部分的电路示意图；
图14为图10中标号为4部分的电路示意图；
图15为本实用新型的通讯模块电路示意图；
图16为本实用新型的通讯配置模块电路示意图；
图17为本实用新型的相电流采集单元电路示意图；
图18为本实用新型的相电压采集单元电路示意图；
图19为本实用新型的抬升电压发生单元电路示意图；
图20为本实用新型的报警灯电路示意图；
图21为本实用新型的模块框图。
具体实施方式
以下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。
实施例1
如图1～21所示，本实用新型提供一种智能端子排，包括：
三相电流电压采集模块，用于采集待保护电路的三相电流值及三相电压值；
支路电流采集模块，用于采集若干路支路的电流值；
温度采集模块，用于采集若干路支路的温度值；
供电模块，分别与所述三相电流电压采集模块、所述支路电流采集模块、所述温度采集模块电性连接；
数据处理模块，分别与所述三相电流电压采集模块、所述支路电流采集模块、所述温度采集模块的输出端电性连接，用于接收所述三相电流值、所述三相电压值、所述电流值、所述温度值；
监控响应模块，与数据处理模块的信号输出端电性连接。
进一步的，所述监控响应模块包括通讯模块、报警灯模块，所述报警灯模块包括若干报警灯，所述通讯模块分别与所述三相电流电压采集模块、所述支路电流采集模块、所述温度采集模块的输出端电性连接，将所述三相电流值、所述三相电压值、所述电流值、所述温度值传输至所述数据处理模块。
进一步的，还包括通讯配置模块，所述通讯配置模块与所述通讯模块以RS485协议通信连接。
进一步的，所述三相电流电压采集模块包括一个抬升电压发生单元、三个相电流采集单元、三个相电压采集单元，所述抬升电压发生单元的输出端分别为三个所述相电流采集单元、三个所述相电压采集单元提供抬升电压。
进一步的，所述抬升电压发生单元包括：
电阻R25，其一端接入2.5V电压；
电阻R26，其一端连接电阻R25的另一端，其另一端接地；
运算放大器LN8541MR-G，其供电端接入3.3V电压，其接地端接地，其同相输入端连接至电阻R25与电阻R26之间，其输出端分为三路，其中第一路连接至其反相输入端，第二路连接抬升电压输出端，第三路连接电容C21后接地。
进一步的，所述相电流采集单元包括：
条形连接器CN1，其一端连接有第一电阻R32的一端；其另一端接地，其两端之间并联有第二电阻R36、导通方向相反的两个二极管 D4、D5；
第一运算放大器U11，其同相输入端连接所述第一电阻R32的另一端，其反相输入端连接有第三电阻R37的一端，所述第三电阻R37 的另一端接地，其输出端分为两路，其中一路与反相输入端之间连接有第四电阻R35，其中另一路与相电流输出端之间连接有第五电阻 R33；
所述第五电阻R33与相电流输出端之间连接有第一电容C25的一端，所述第一电容C25的另一端接地；
所述抬升电压输出端与第一运算放大器U11的同相输入端之间连接有第六电阻R30。
进一步的，所述相电压采集单元包括：
第二运算放大器U30，其同相输入端分为两路，其中一路与第七电阻R29串联后与抬升电压输出端连接，另一路依次与第八电阻R301、第九电阻R34串联后接地；其反相输入端分为两路，其中一路与第十电阻R302串联后接地，其中另一路与第十一电阻R304串联后连接所述第二运算放大器的输出端的一路；其输出端分为两路，其中一路与第十一电阻R304串联后连接所述第二运算放大器U30的反相输入端，其中另一路连接第十二电阻R310后与相电压输出端连接，所述第二运算放大器U30的输出端与相电压输出端之间还连接有第二电容C23 的一端，所述第二电容C23的另一端接地。
进一步的，所述支路电流采集模块包括使用RN8209D构建的电流计量单元、连接在所述电流计量单元上的三个支路采集单元，所述电流计量单元可视工程需要增设，每增设一个电流计量单元即可扩展三个支路采集单元。
进一步的，所述温度采集模块包括使用CD4067BM构建的复用器单元、连接在所述复用器单元上的十六个温度采集单元，所述复用器单元可视工程需要增设，每增设一个复用器单元即可扩展十六个温度采集单元。
进一步的，所述数据处理模块包括STM32单片机，所述STM32单片机的若干IO口一一对应的连接所述相电压输出端、所述相电流输出端、若干所述报警灯、若干所述支路采集单元、若干所述温度采集单元。
本实用新型工作时，能够对保护线路的电流、电压、电弧以及温度进行监控，通过DTU上传至云平台，可以通过远程后台查看现场线路状态，一旦保护线路中电流、电压、电弧或者导线温度过高超过用户设定的阀值时，现场的探测器会有光报警信号，并且立即把报警状态通过DTU上传至云平台，同时可以把这个信息发送给用户，以便及时发现电气火灾隐患，切断电路，预防电气火灾的发生。
Claims (10)
1.一种智能端子排，其特征在于，包括：
三相电流电压采集模块，用于采集待保护电路的三相电流值及三相电压值；
支路电流采集模块，用于采集若干路支路的电流值；
温度采集模块，用于采集若干路支路的温度值；
供电模块，分别与所述三相电流电压采集模块、所述支路电流采集模块、所述温度采集模块电性连接；
数据处理模块，分别与所述三相电流电压采集模块、所述支路电流采集模块、所述温度采集模块的输出端电性连接，用于接收所述三相电流值、所述三相电压值、所述电流值、所述温度值；
监控响应模块，与数据处理模块的信号输出端电性连接。
2.根据权利要求1所述的智能端子排，其特征在于，所述监控响应模块包括通讯模块、报警灯模块，所述报警灯模块包括若干报警灯，所述通讯模块分别与所述三相电流电压采集模块、所述支路电流采集模块、所述温度采集模块的输出端电性连接，将所述三相电流值、所述三相电压值、所述电流值、所述温度值传输至所述数据处理模块。
3.根据权利要求2所述的智能端子排，其特征在于，还包括通讯配置模块，所述通讯配置模块与所述通讯模块以RS485协议通信连接。
4.根据权利要求2所述的智能端子排，其特征在于，所述三相电流电压采集模块包括一个抬升电压发生单元、三个相电流采集单元、三个相电压采集单元，所述抬升电压发生单元的输出端分别为三个所述相电流采集单元、三个所述相电压采集单元提供抬升电压。
5.根据权利要求4所述的智能端子排，其特征在于，所述抬升电压发生单元包括：
电阻R25，其一端接入2.5V电压；
电阻R26，其一端连接电阻R25的另一端，其另一端接地；
运算放大器LN8541MR-G，其供电端接入3.3V电压，其接地端接地，其同相输入端连接至电阻R25与电阻R26之间，其输出端分为三路，其中第一路连接至其反相输入端，第二路连接抬升电压输出端，第三路连接电容C21后接地。
6.根据权利要求5所述的智能端子排，其特征在于，所述相电流采集单元包括：
条形连接器，其一端连接有第一电阻的一端；其另一端接地，其两端之间并联有第二电阻、导通方向相反的两个二极管；
第一运算放大器，其同相输入端连接所述第一电阻的另一端，其反相输入端连接有第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端接地，其输出端分为两路，其中一路与反相输入端之间连接有第四电阻，其中另一路与相电流输出端之间连接有第五电阻；
所述第五电阻与相电流输出端之间连接有第一电容的一端，所述第一电容的另一端接地；
所述抬升电压输出端与第一运算放大器的同相输入端之间连接有第六电阻。
7.根据权利要求6所述的智能端子排，其特征在于，所述相电压采集单元包括：
第二运算放大器，其同相输入端分为两路，其中一路与第七电阻串联后与抬升电压输出端连接，另一路依次与第八电阻、第九电阻串联后接地；其反相输入端分为两路，其中一路与第十电阻串联后接地，其中另一路与第十一电阻串联后连接所述第二运算放大器的输出端的一路；其输出端分为两路，其中一路与第十一电阻串联后连接所述第二运算放大器的反相输入端，其中另一路连接第十二电阻后与相电压输出端连接，所述第二运算放大器的输出端与相电压输出端之间还连接有第二电容的一端，所述第二电容的另一端接地。
8.根据权利要求7所述的智能端子排，其特征在于，所述支路电流采集模块包括使用RN8209D构建的电流计量单元、连接在所述电流计量单元上的若干支路采集单元。
9.根据权利要求8所述的智能端子排，其特征在于，所述温度采集模块包括使用CD4067BM构建的复用器单元、连接在所述复用器单元上的若干温度采集单元。
10.根据权利要求9所述的智能端子排，其特征在于，所述数据处理模块包括STM32单片机，所述STM32单片机的若干IO口一一对应的连接所述相电压输出端、所述相电流输出端、若干所述报警灯、若干所述支路采集单元、若干所述温度采集单元。
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