CN211208279U

CN211208279U - 组合电器隔离开关分合闸状态的检测系统

Info

Publication number: CN211208279U
Application number: CN202020067442.9U
Authority: CN
Inventors: 葛意龙; 李鹏飞; 李朕飞; 李宪伟
Original assignee: Pingdingshan University
Current assignee: Pingdingshan University
Priority date: 2020-01-14
Filing date: 2020-01-14
Publication date: 2020-08-07
Anticipated expiration: 2030-01-14

Abstract

本实用新型涉及隔离开关分合闸状态检测技术领域，具体涉及一种组合电器隔离开关分合闸状态的检测系统，包括传感器模块，与隔离开关转轴连接，用于检测隔离开关转动角度；MCU模块，与所述传感器模块连接，用于接收所述传感器模块传送的数据，并对数据进行处理分析；以及上位机，与所述MCU模块连接，用于远程监控。本实用新型采用磁栅尺和磁栅尺读头构成非接触式磁栅传感器对组合电器隔离开关的分合闸状态检测，降低了传感器对组合电器隔离开关机构箱传动机构的影响，从而避免了因隔离开关动作时，隔离开关转轴产生的转动而使得铠装线缆缠绕导致机构箱内其他继电器开关的误动作，影响机构的正常工作。

Description

组合电器隔离开关分合闸状态的检测系统

技术领域

本实用新型涉及隔离开关分合闸状态检测技术领域，具体涉及一种组合电器隔离开关分合闸状态的检测系统。

背景技术

伴随着国家电网近几年大力提倡发展智能变电站建设和改造。一键顺控改造就是其中最重要的一项，目前一键顺控改造的双确认传感器系统主要是隔离开关的双确认姿态传感器系统。目前一键顺控双确认的检测系统为采用姿态传感器检测开关的旋转位置，姿态传感器需要与隔离开关直接连接，对机构传动会有影响。由于测量隔离开关转动角度时，传感器会与测量机构一起转动，这时数据传输线缆会缠绕动作机构，对传动机构和传感器本身都会有极大的影响。同时，姿态传感器体积过大，安装在组合电器隔离开关的机构箱时会对机构箱的结构进行改造，影响机构箱动作的稳定性。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种组合电器隔离开关分合闸状态的检测系统，采用非接触式磁栅传感器，降低了传感器对组合电器隔离开关机构箱传动机构的影响，传感器模块整体体积小，便于安装在组合电器隔离开关的机构箱内。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下的技术方案：

本实用新型提供的一种组合电器隔离开关分合闸状态的检测系统，包括：

传感器模块，与隔离开关转轴连接，用于检测隔离开关转动角度；

MCU模块，与所述传感器模块连接，用于接收所述传感器模块传送的数据，并对数据进行处理分析；

以及上位机，与所述MCU模块连接，用于远程监控。

进一步地，所述传感器模块包括传动工装、磁栅尺、磁栅尺读头和磁栅尺读头固定工装；

所述传动工装，包括螺杆和设置于螺杆顶部的圆盘，在所述隔离开关转轴的中心开设有内螺纹孔，螺杆的下端与内螺纹孔固定连接；

所述磁栅尺，环形固定安装在圆盘的侧面，磁极朝外；

所述磁栅尺读头固定工装，设置在机构箱内部的固定板上且邻近所述传动工装；

所述磁栅尺读头，设置在所述磁栅尺读头固定工装的顶部，且与传动工装的圆盘位于同一水平面，用于感受磁栅尺磁极的变化，产生数据脉冲传输给MCU模块。

进一步地，所述磁栅尺读头固定工装为凹型槽结构。

进一步地，所述磁栅尺与磁栅尺读头相距3mm。

进一步地，所述MCU模块包括主控芯片、分别与主控芯片连接的EEPROM模块、电源模块、晶振、复位电路和通信接口。

进一步地，所述通信接口采用串行口、蓝牙、Zigbee、网络接口或者Wifi。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型的组合电器隔离开关分合闸状态的检测系统，采用磁栅尺和磁栅尺读头构成非接触式磁栅传感器对组合电器隔离开关的分合闸状态检测，因为磁栅尺读头固定在磁栅尺读头固定工装上，所以传感器的铠装线缆不会随着隔离开关转轴的旋转而缠绕，降低了传感器对组合电器隔离开关机构箱传动机构的影响，从而避免了因隔离开关动作时，隔离开关转轴产生的转动而使得铠装线缆缠绕导致机构箱内其他继电器开关的误动作，影响机构的正常工作。

本实用新型采用非接触式磁栅传感器，具有较高的测量精度，为组合电器隔离开关的分合闸角度状态评估提供可靠的数据，为一键顺控双确认提供了重要的依据。

本实用新型的传感器模块整体体积小，比传统的姿态传感器更能适用于组合电器隔离开关的双确认改造。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例的组合电器隔离开关分合闸状态的检测系统的原理框图；

图2是本实用新型实施例的传感器模块的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的MCU模块的电路原理图；

图4是本实用新型实施例的电源模块的电路原理图。

图中序号所代表的含义为：

1.传感器模块，2.隔离开关转轴，3.MCU模块，4.上位机，5.机构箱，6.固定板，11.传动工装，111.螺杆，112.圆盘，12.磁栅尺读头，13.磁栅尺读头固定工装。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1所示，本实施例的组合电器隔离开关分合闸状态的检测系统，包括传感器模块1、MCU模块3和上位机4，传感器模块1和MCU模块3均位于机构箱5的内部；传感器模块1与隔离开关转轴2连接，用于检测隔离开关转动角度，MCU模块3与传感器模块1连接，用于接收传感器模块1传送的数据，并对数据进行处理分析，上位机4与MCU模块3连接，用于远程监控。

如图2所示，传感器模块1包括传动工装11、磁栅尺、磁栅尺读头12和磁栅尺读头固定工装13；传动工装11包括螺杆111和设置于螺杆111顶部的圆盘112，二者可通过螺纹连接或者焊接固定，在隔离开关转轴2的中心开设有内螺纹孔，螺杆111的下端穿入内螺纹孔与其连接，传动工装11主要用于将隔离开关转轴2与传动工装11相连接，将机构箱5的动作放大方便磁栅尺读头12读取。磁栅尺环形固定在圆盘112的侧面，磁极朝外。磁栅尺读头固定工装13为凹槽型结构，通过螺栓安装在机构箱5内部的固定板6上且位置邻近传动工装11。磁栅尺读头12通过螺栓安装在磁栅尺读头固定工装13的顶部，且与传动工装11的圆盘112位于同一水平面，磁栅尺与磁栅尺读头12相距3mm最佳，将传感器的铠装线缆固定在不影响机构正常工作的位置，磁栅尺读头12用于感受磁栅尺磁极的变化，产生数据脉冲，铠装线缆为磁栅尺读头12供电并传输数据，磁栅尺读头12通过铠装线缆与MCU模块3连接。

如图3和图4所示，MCU模块3包括主控芯片、分别与主控芯片连接的EEPROM模块、电源模块、晶振、复位电路和多个通信接口，优选地，电源模块采用LM317芯片，主控芯片采用STM32F103C8T6芯片；MCU模块3收集磁栅尺读头12的数据，并对收集的数据进行处理分析，根据接收到的数据脉冲的个数计算出隔离开关转动角度，并根据该角度判断输出：合闸到位节点信号、分闸到位节点信号、分闸异常节点信号、合闸异常节点信号。并且将检测的角度数据通过通信接口上传至上位机4，这里上位机4可采用PC、手机或者平板电脑，通信接口采用串行口、蓝牙、Zigbee、网络接口或者Wifi。EEPROM模块保存当前开关位置状态数据，电源模块、晶振确保MCU模块3正常运行，复位电路可使主控芯片恢复到初始状态。

上位机4，包括角度图形显示界面、分合闸异常警告界面、MCU模块3配置界面、历史检测数据显示查询界面和历史检测数据导出界面，用于将MCU模块3上传的数据进行可视化显示和分析，并能对MCU模块3进行设置和调试，包括：分闸到位标定值、合闸到位标定值、上传数据频率、MCU编号设置等。

本实施例采用非接触式磁栅传感器对组合电器隔离开关的分合闸状态检测，磁栅尺随着隔离开关转轴2转动，磁栅尺读头12固定在磁栅尺读头固定工装13上，所以从磁栅尺读头12引出的铠装线缆不会随着隔离开关转轴2的旋转而缠绕，降低了传感器对组合电器隔离开关机构箱5传动机构的影响，从而避免了因隔离开关动作时，隔离开关转轴2产生的转动而使得铠装线缆缠绕导致机构箱5内其他继电器开关的误动作，影响机构的正常工作。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的 “一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似词语并非现定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

最后需要说明的是：以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，仅用于说明本实用新型的技术方案，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种组合电器隔离开关分合闸状态的检测系统，其特征在于，包括：

以及上位机，与所述MCU模块连接，用于远程监控。

2.根据权利要求1所述的组合电器隔离开关分合闸状态的检测系统，其特征在于，所述传感器模块包括传动工装、磁栅尺、磁栅尺读头和磁栅尺读头固定工装；

所述磁栅尺，环形固定安装在圆盘的侧面，磁极朝外；

3.根据权利要求2所述的组合电器隔离开关分合闸状态的检测系统，其特征在于，所述磁栅尺读头固定工装为凹型槽结构。

4.根据权利要求2所述的组合电器隔离开关分合闸状态的检测系统，其特征在于，所述磁栅尺与磁栅尺读头相距3mm。

5.根据权利要求1所述的组合电器隔离开关分合闸状态的检测系统，其特征在于，所述MCU模块包括主控芯片、分别与主控芯片连接的EEPROM模块、电源模块、晶振、复位电路和通信接口。

6.根据权利要求5所述的组合电器隔离开关分合闸状态的检测系统，其特征在于，所述通信接口采用串行口、蓝牙、Zigbee、网络接口或者Wifi。