CN210806724U - 一种无触点开关保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了电能质量低压无功补偿技术领域内的一种无触点开关保护装置，该种无触点开关保护装置包括过温检测模块、过流检测模块、通信模块和单片机，过温检测模块、过流检测模块分别与单片机电连接，单片机与通信模块电连接并通过通信模块向无触点开关发送信息；过温检测模块用以实时检测无触点开关进线端温度；过流检测模块用以实时检测无触点开关进线端三相电流值；单片机用以接收过温检测模块、过流检测模块发送的温度信号和三相电流值信号，并做对应处理，判断是否向无触点开关发送报警信号。该种无触点开关保护装置能有效提高无触点开关的电力电子器件的可靠性，降低电力电子失效风险。

Description

一种无触点开关保护装置

技术领域

本实用新型涉及电能质量低压无功补偿技术领域，特别涉及一种无触点开关保护装置。

背景技术

动态无触点开关是借电路中半导体器件的可控导通性来实现电路通断的一种开关电器。它是20世纪50年代后发展起来的一种开关，可用晶体管或晶闸管组成，由于晶体管受到功率的限制，大都采用晶闸管及其控制电路组成。动态无触点开关的主要特点是没有可运动的触头部件，导通和关断时不出现电弧或火花，动作迅速，寿命长，可靠性高，适合防火、防爆、防潮等特殊环境使用。

目前，市场动态无触点开关保护电路都是基于内部的过温保护，只能检测内部晶闸模块的温升，而对外部的接线端子松动、外部电力电容(负载)过载、过流、短路无法准确检测。无触点开关在现场运行中烧毁、炸毁的原因大都是由于以下两个方面的原因：1、无触点开关安装过程中未拧紧或长期工作发热导致接线端子部份松动而使母线与端子接头部份严重发热；2、无触点开关所接的电力电容(负载)由于自愈下降或者内部绝缘性能下降导致电流增大而炸毁无触点开关。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种针对上述原因进行针对性保护的外置式无触点开关保护装置。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型一种无触点开关保护装置采用的如下技术方案：

一种无触点开关保护装置，包括过温检测模块、过流检测模块、通信模块和单片机，过温检测模块、过流检测模块分别与单片机电连接，单片机与通信模块电连接并通过通信模块向无触点开关发送信息；所述过温检测模块用以实时检测无触点开关进线端温度并将温度信号转换成对应的电压信号后发送给单片机；

所述过流检测模块用以实时检测无触点开关进线端三相电流值并转化为对应的电压信号后发送给单片机；

所述单片机用以接收过温检测模块、过流检测模块发送的温度信号和三相电流值信号，并做对应处理，然后与预设的极限阈值进行对比，判断是否向无触点开关发送报警信号。

本步有益效果在于：能有效的检测无触点开关进线端的温升以及无触点开关的工作电流是否过流、过载，从而提高无触点开关的电力电子器件的可靠性，降低电力电子失效风险。

进一步地，所述保护装置还包括A/D转换电路，所述A/D转换电路用以接收过温检测模块和过流检测模块发送的温度信号与三相电流值信号并将模拟信号转换成数字信号后发送给单片机。低成本单片机的A/D转换功能精度较底，外接A/D转换电路可在不增加单片机成本的基础上提高A/D转换精度。

进一步地，所述过温检测模块包括温度传感器，所述温度传感器表贴于无触点开关进线端。温度传感器直接检测无触点开关进线端螺丝端柱根部温度，有效防止无触点开关的进线端与母线连接处连接不紧而产生的接触电阻增大发热、烧毁的现像。

进一步地，所述过流检测模块包括三个电流互感器，三个所述电流互感器分别与无触点开关的进线端电连接。电流互感器检测进线端电流大小，有效防止由于无触点开关的额定工作电流突然增大或负载短路导致发热或炸机的现像。

进一步地，所述通信模块为485通信模块，所述485通信模块与无触点开关通过网络数据接口连接，所述485通信模块用以将经所述单片机处理后的温度信号、三相电流值信号以及报警信号通过485总线方式传输给无触点开关。485通信模块和无触点开关均设置网络数据接口，通过网络数据接口可方便的建立485通信模块与无触点开关的连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：具有可靠的过温检测能力，能有效的检测无触点开关进线端的温升；具有可靠的过流保护能力，能有效的检测无触点开关的工作电流是否过流、过载；通过安装本保护装置能有效提高无触点开关的电力电子器件的可靠性，降低电力电子失效风险。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型与无触点开关的连接示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“外周面”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本实用新型描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

如图1-2所示，一种无触点开关保护装置，包括过温检测模块、过流检测模块、A/D转换电路、485通信模块和单片机(MCU)，过温检测模块、过流检测模块分别与A/D转换电路电连接，单片机分别与 A/D转换电路和485通信模块电连接；

过温检测模块：过温检测模块包括温度传感器，温度传感器表贴于无触点开关进线端螺丝端柱根部，实时检测进线端温度并将温度信号转换成对应的电压信号后发送给A/D转换电路；

过流检测模块：过流检测模块包括三个电流互感器(IA、IB、IC)，三个电流互感器分别与无触点开关的进线端电连接，实时检测进线端三相电流值并转化为对应的电压信号后发送给A/D转换电路；

A/D转换电路：A/D转换电路接收过温检测模块和过流检测模块发送的温度信号与三相电流值信号并将模拟信号转换成数字信号后发送给单片机；

单片机：采用型号为STC5604AD，单片机接收处理A/D转换电路发送的温度信号和三相电流值信号，并做对应的幅值计算，然后与预设的极限阈值进行对比判断是否发出报警信号；

485通信模块：与无触点开关通过网线接口连接，将单片机处理后的温度信号、三相电流值信号以及报警信号通过485总线方式传输给无触点开关。

本实用新型的具体工作过程与原理：

无触点开关同样也设置有网络数据接口，方便与本保护装置的 485通讯模块连接，本保护装置通过数据线与无触点开关相连，电流互感器通过中心穿孔方式安装于无触点开关的进线端。本保护装置通过设置温度传感器和电流互感器来实时监测无触点开关进线端的温度和工作电流，并判断是否发出报警信息，同时将监测到的温度信号、三相电流值信号以及报警信号发送至无触点开关，当有报警信号发送至无触点开关时，无触点开关切除负载。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (5)

1.一种无触点开关保护装置，其特征在于：包括过温检测模块、过流检测模块、通信模块和单片机，所述过温检测模块、过流检测模块分别与所述单片机电连接，所述单片机与所述通信模块电连接并通过所述通信模块向无触点开关发送信息；

所述过温检测模块用以实时检测无触点开关进线端温度并将温度信号转换成对应的电压信号后发送给所述单片机；

所述过流检测模块用以实时检测无触点开关进线端三相电流值并转化为对应的电压信号后发送给所述单片机；

所述单片机用以接收过温检测模块、过流检测模块发送的温度信号和三相电流值信号，并做对应处理，然后与预设的极限阈值进行对比，判断是否向无触点开关发送报警信号。

2.根据权利要求1所述的一种无触点开关保护装置，其特征在于：所述保护装置还包括A/D转换电路，所述A/D转换电路用以接收所述过温检测模块和过流检测模块发送的温度信号与三相电流值信号并将模拟信号转换成数字信号后发送给所述单片机。

3.根据权利要求2所述的一种无触点开关保护装置，其特征在于：所述过温检测模块包括温度传感器，所述温度传感器表贴于无触点开关进线端。

4.根据权利要求2所述的一种无触点开关保护装置，其特征在于：所述过流检测模块包括三个电流互感器，三个所述电流互感器分别与无触点开关的进线端电连接。

5.根据权利要求2所述的一种无触点开关保护装置，其特征在于：所述通信模块为485通信模块，所述485通信模块与无触点开关通过网络数据接口连接，所述485通信模块用以将经所述单片机处理后的温度信号、三相电流值信号以及报警信号通过485总线方式传输给无触点开关。

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