CN213367401U - 一种继电器保护设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供继电器保护设备，包括主控模块、计量模块、开关模块、继电模块、电源模块、电流互感模块以及电压互感模块；电源模块、继电模块分别与电压互感模块相连接；电压互感模块、电流互感模块、主控模块分别与计量模块相连接；主控模块与开关模块相连接；开关模块、电源模块分别与继电模块相连接；计量模块能够根据电流互感模块和电压互感模块的相位变化向主控模块发送通知信号，主控模块根据通知信号并通过开关模块对继电模块输出控制信号，所述继电模块根据所述控制信号进行通断。通过设备对控制电路的电压或电流相位过零检测，再实现对继电器的通断，可以有效保护继电器并延长继电器寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及继电器领域，尤其涉及一种继电器保护设备。
背景技术
继电器为一种具有隔离功能的自动开关元件，广泛应用于通讯、汽车、自动控制、家用电器等领域，是最重要的控制原件之一。在现有技术中，零火线智能开关内置的继电器存在开关次数的限制，即使能过TV-8等级的继电器，也不例外。其中，主要原因是和机械触点的开合有关系，假如长期在大电流的情况下断电，或者在交流峰值电压下闭合，很容易出现氧化，导致接触阻抗越来越大，最终导致无法使用。因此，有必要提供一种能够有效保护继电器的设备，以延长继电器的使用寿命。
实用新型内容
为解决上述技术问题本实用新型提供一种继电器保护设备，包括主控模块、计量模块、开关模块、继电模块、电源模块、电流互感模块以及电压互感模块；所述电源模块、所述继电模块分别与所述电压互感模块相连接；所述电压互感模块、所述电流互感模块、所述主控模块分别与所述计量模块相连接；所述主控模块与所述开关模块相连接；所述开关模块、所述电源模块分别与所述继电模块相连接；所述计量模块能够根据所述电流互感模块和电压互感模块的相位变化向所述主控模块发送通知信号，所述主控模块根据所述通知信号并通过所述开关模块对所述继电模块输出控制信号，所述继电模块根据所述控制信号进行通断。
进一步地，所述主控模块用于接收所述计量模块所输入的通知信号并进行判断；所述主控模块还用于通过所述开关模块向所述继电模块输出高电平或低电平的控制信号；所述计量模块用于对所述电流互感模块和电压互感模块所检测的相位进行检测，并将检测结果传输给所述主控模块；所述电流互感模块用于检测电路中当前的电流相位；所述电压互感模块用于检测电路中当前的电压相位。
进一步地，所述计量模块的输出端通过串口总线与所述主控模块的输入端连接。
进一步地，所述开关模块为三极管；所述三极管包括基极、发射极和集电极；所述基极与所述主控模块输出端连接；所述发射极接地；所述继电模块包括第一输入端和第二输入端；所述第一输入端与所述集电极连接；所述第二输入端与所述电源模块连接；当所述主控模块接收到所述计量模块发送电路的电流相位为零的通知信号时，通过所述三极管向所述继电模块输出低电平信号并控制所述继电模块断开；当所述主控模块接收到所述计量模块发送电路的电压相位为零的通知信号时，通过所述三极管向所述继电模块输出高电平信号并控制所述继电模块闭合。
进一步地，所述继电器保护设备还包括提示模块；所述继电模块还包括第三输入端和输出端；所述第三输入端与所述电源模块连接；所述提示模块一端与所述输出端连接，另一端与所述电源模块连接。
进一步地，所述继电模块为在未工作时保持常开状态的电磁继电器。
进一步地，所述电磁继电器的芯片型号为HF32FV-16。
进一步地，所述主控模块的芯片型号为EFR32。
进一步地，所述计量模块的芯片型号为ATT7053C。
进一步地，所述电流互感模块的芯片型号为ZMCT116W，所述电压互感模块的芯片型号为TV31B02。
本实用新型提供的继电器保护设备，与现有技术相比，首先，通过设备对控制电路进行电流和电压相位实时检测，当电压为零相位时，控制继电模块闭合，当电流为零相位时，控制继电模块打开。通过设备对控制电路的电压或电流相位过零检测，再实现对继电器的通断，可以有效保护继电器并延长继电器寿命。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供继电器保护设备的示意图；
图2为本实用新型实施例提供继电器保护设备的电路图。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，为本实用新型实施例提供继电器保护设备100的结构示意图。该设备包括主控模块110、计量模块120、开关模块130、继电模块140、电源模块150、电流互感模块160以及电压互感模块170。电源模块150、继电模块 140分别与电压互感模块170相连接。电压互感模块170、电流互感模块160、主控模块110分别与计量模块120相连接。主控模块110与开关模块130相连接。开关模块130、电源模块150分别与继电模块140相连接。计量模块120 能够根据电流互感模块160和电压互感模块170的相位变化向主控模块110发送通知信号。主控模块110根据通知信号并通过开关模块130对继电模块140 输出控制信号，继电模块140根据所述控制信号进行通断。
具体地，主控模块110用于接收计量模块120所输入的通知信号并进行判断。主控模块110还用于通过开关模块130向继电模块140输出高电平或低电平的控制信号。计量模块120用于对电流互感模块160和电压互感模块170所检测的相位进行检测，并将检测结果传输给所述主控模块110。电流互感模块 160用于检测电路中当前的电流相位。电压互感模块170用于检测电路中当前的电压相位。
请一并参阅图2，为本实用新型实施例提供继电器保护设备的电路图。其中，图中的简化符号D9代表开关模块，RL4代表继电模块，V1代表电源模块， N代表火线，L代表零线，L30代表电流互感模块，L23代表电压互感模块， D9代表信号开关，LE代表信号线。
在本实用新型实施例中，该电流互感模块160的两个输入端分别与L电路连接，而计量模块120的IP端和IN端分别对应电流互感模块160的两个输出端连接，用于接收电流互感模块160所检测到电路的当前电流相位。另外，该电压互感模块170的两个输入端分别与电源模块150两端连接，其中电源模块 150优选采用的是220V供电；而该计量模块120的VP端和VN端分别对应电压互感模块170的两个输出端连接，用于接收电压互感模块170所检测到电路的当前电压相位。进一步地，计量模块120的输出端通过串口总线与主控模块 110的输入端连接，用于将收集到的电流或电压的相位变化处理成相应的通知信号并向主控模块110发送。其中，串口总线可以保证实现主控模块110和计量模块120之间信号的相互发送和接收。
进一步地，开关模块130为三极管。三极管包括基极、发射极和集电极。基极与主控模块110输出端连接；发射极接地；继电模块140包括第一输入端和第二输入端；第一输入端与集电极连接；第二输入端与电源模块150连接，其中电源模块150优选采用的是5V供电。当主控模块110接收到计量模块120 发送电路的电流相位为零的通知信号时，通过三极管向继电模块140输出低电平信号并控制继电模块140断开。这样可以保证电流零相位断开继电模块140，避免在大电流下造成电弧断开而所形成的触点氧化的情况出现，从而有利于延长继电器的使用寿命。当主控模块110接收到计量模块120发送电路的电压相位为零的通知信号时，通过三极管向继电模块140输出高电平信号并控制继电模块140闭合。这样可以保证电压零相位闭合继电模块140，避免出现浪涌电流而导致继电器触点氧化，同样也有利于延长继电器的使用寿命。
进一步地，继电器保护设备还包括提示模块180。继电模块140还包括第三输入端和输出端。第三输入端与电源模块150连接。提示模块180一端与输出端连接，另一端与所述电源模块150连接。在本申请一实施例中，提示模块 180为电灯，可以用于提示说明继电器是处于断开还是闭合的状态。
在本实用新型优选实施例中，继电模块140为在未工作时保持常开状态的电磁继电器，且该电磁继电器的芯片型号为HF32FV-16。该主控模块110的芯片型号为EFR32。该计量模块120的芯片型号为ATT7053C。该电流互感模块的芯片型号为ZMCT116W，该电压互感模块170的芯片型号为TV31B02。
该设备的其中一实施例的工作过程如下：
在继电模块140处于断开状态时，此时继电模块140的输入端与电源模块150连接，故继电模块140的输入端存在输入电压。如果有收到闭合继电模块 140的需求时，主控模块110通过串口总线接收到计量模块120连接的电压互感模块170对与提示模块180相连的控制电路进行检测电压相位，等到计量模块120发送给主控模块110为电压相位为零的通知信号时候，主控模块110通过开关模块130输出高电平控制信号，控制继电模块140闭合。此时提示模块 180工作并发出提示信号(比如电灯亮起)，证明继电模块140已闭合成功。
在继电模块140处于闭合状态时，提示模块180处于工作状态。此时若要关闭电灯，主控模块110可以通过串口总线接收到计量模块120电流互感模块 160对与提示模块180相连的控制电路进行检测电流相位，等到计量模块120 发送给主控模块110为电流相位为零的的通知信号时候，主控模块110通过开关模块130输出低电平控制信号，控制继电模块140断开。此时提示模块180 不再工作(比如电灯不亮)，证明继电模块140已断开成功。
本实用新型提供的用于保护继电器的设备，与现有技术相比，首先，通过设备对控制电路进行电流和电压相位实时检测，当电压为零相位时，控制继电模块140闭合，当电流为零相位时，控制继电模块140打开。通过设备对控制电路的电压或电流相位过零检测，再实现对继电器的通断，可以有效保护继电器并延长继电器寿命。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种继电器保护设备，其特征在于，包括主控模块、计量模块、开关模块、继电模块、电源模块、电流互感模块以及电压互感模块；所述电源模块、所述继电模块分别与所述电压互感模块相连接；所述电压互感模块、所述电流互感模块、所述主控模块分别与所述计量模块相连接；所述主控模块与所述开关模块相连接；所述开关模块、所述电源模块分别与所述继电模块相连接；所述计量模块能够根据所述电流互感模块和电压互感模块的相位变化向所述主控模块发送通知信号，所述主控模块根据所述通知信号并通过所述开关模块对所述继电模块输出控制信号，所述继电模块根据所述控制信号进行通断。
2.如权利要求1所述的继电器保护设备，其特征在于，所述主控模块用于接收所述计量模块所输入的通知信号并进行判断；所述主控模块还用于通过所述开关模块向所述继电模块输出高电平或低电平的控制信号；所述计量模块用于对所述电流互感模块和电压互感模块所检测的相位进行检测，并将检测结果传输给所述主控模块；所述电流互感模块用于检测电路中当前的电流相位；所述电压互感模块用于检测电路中当前的电压相位。
3.如权利要求2所述的继电器保护设备，其特征在于，所述计量模块的输出端通过串口总线与所述主控模块的输入端连接。
4.如权利要求3所述的继电器保护设备，其特征在于，所述开关模块为三极管；所述三极管包括基极、发射极和集电极；所述基极与所述主控模块输出端连接；所述发射极接地；所述继电模块包括第一输入端和第二输入端；所述第一输入端与所述集电极连接；所述第二输入端与所述电源模块连接；当所述主控模块接收到所述计量模块发送电路的电流相位为零的通知信号时，通过所述三极管向所述继电模块输出低电平信号并控制所述继电模块断开；当所述主控模块接收到所述计量模块发送电路的电压相位为零的通知信号时，通过所述三极管向所述继电模块输出高电平信号并控制所述继电模块闭合。
5.如权利要求4所述的继电器保护设备，其特征在于，所述继电器保护设备还包括提示模块；所述继电模块还包括第三输入端和输出端；所述第三输入端与所述电源模块连接；所述提示模块一端与所述输出端连接，另一端与所述电源模块连接。
6.如权利要求5所述的继电器保护设备，其特征在于，所述继电模块为在未工作时保持常开状态的电磁继电器。
7.如权利要求6所述的继电器保护设备，其特征在于，所述电磁继电器的芯片型号为HF32FV-16。
8.如权利要求7所述的继电器保护设备，其特征在于，所述主控模块的芯片型号为EFR32。
9.如权利要求8所述的继电器保护设备，其特征在于，所述计量模块的芯片型号为ATT7053C。
10.如权利要求9所述的继电器保护设备，其特征在于，所述电流互感模块的芯片型号为ZMCT116W，所述电压互感模块的芯片型号为TV31B02。
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