CN215419735U - 母线槽测控装置以及母线槽测控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种母线槽测控装置以及母线槽测控系统，该装置包括测控本体，测控本体设置于每路母线槽的始终节及变容节处，测控本体的常开触点连接在开关的分励脱扣器上，测控本体内设有电源单元、测温单元、通信单元、接地电压检测单元以及主控单元，电源单元通过电源线与母线槽连接器连接，测温单元通过温度检测线与母线槽连接器连接，接地电压检测单元通过接地电压检测线与母线槽的母线外壳、连接盖板连接，通信单元通过无线/有线传输方式与主机进行信息交互。应用本实用新型可对母线槽进行接地电压检测和实时测温以满足用电安全需求，监测数据准确及时，传输效果优良，且成本低廉。

Description

母线槽测控装置以及母线槽测控系统

技术领域

本实用新型涉及母线槽监测技术领域，尤其涉及一种母线槽测控装置以及应用于该装置的母线槽测控系统。

背景技术

随着供电可靠性要求的提高，电网朝着智能化方向发展，智能电网是将先进的传感量测技术、信息通信技术、分析决策技术和自动控制技术与能源电力技术以及网络基础设施高度集成而成的新型现代化电网。

传统电网中，母线槽属于电力输送的主干线，在工程中非常重要，由于以下的几个问题而引发短路会引发大面积停电，或发生电气火灾。

1、由于母线槽供配电系统，目前工程中大部分有断路器保护。但是市场很多安装上的母线槽载流量不足，造成前端保护该回路母线槽的断路器，过载保护失效。

2、电力输送干线母线槽在高建筑及工业厂房，大部分工程有分支线，随着分支后电流越来越小，母线槽可以通过变容节约造价节约资源。在相关的标准和规范中变容需要采取保护，如果变容后增加断路器保护，存在以下两个问题：

1)规范系统保护不能超过三级，原来的配电房、扦接箱、配电箱三级已满无法加级；

2)加断路器占位置，厂房安装太高操作不方便。

另外，现在建筑工程中的大部分是三相五线，独立PE线，还要做等电位接地线，由于很多工程独立PE线与外壳完全脱离或外壳与PE线以及等电位的电导率达不到PE线。而造成PE线成为摆设。当单相对地时事故电流无法从母线槽外壳上，有效的疏散到PE线上及等电位端至接地网，无法带动上级断路器动作切断电源，母线槽外壳电压危及到人身安全。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种可对母线槽进行接地电压检测和实时测温以满足用电安全需求的母线槽测控装置。

本实用新型的另一目的是提供一种可对母线槽进行接地电压检测和实时测温以满足用电安全需求的母线槽测控系统。

为了实现上述主要目的，本实用新型提供的一种母线槽测控装置，包括测控本体，所述测控本体设置于每路母线槽的始终节及变容节处，所述测控本体的常开触点连接在开关的分励脱扣器上，所述测控本体内设有电源单元、测温单元、通信单元、接地电压检测单元以及主控单元，所述主控单元分别与所述，电源单元、测温单元、通信单元、接地电压检测单元连接，所述电源单元通过电源线与母线槽连接器连接，所述测温单元通过温度检测线与母线槽连接器连接，所述接地电压检测单元通过接地电压检测线与所述母线槽的母线外壳、连接盖板连接，所述通信单元通过无线/有线传输方式与主机进行信息交互。

进一步的方案中，所述测控本体内设有与所述电源单元连接的电源接口、与所述测温单元连接的温度检测接口、与所述接地电压检测单元连接的接地检测电压接口以及所述常开触点，所述电源接口外接所述电源线，所述温度检测接口外接所述温度检测线，所述接地检测电压接口外接所述接地电压检测线。

更进一步的方案中，所述电源线通过温度插接头从母线槽连接器的AN相取电，四根所述温度检测线通过温度插接头分别紧贴于母线槽连接器的四相连接片，所述接地电压检测线与母线外壳、连接盖板连接，用于检测所述母线外壳与连接盖板之间的电压值。

更进一步的方案中，所述测控本体的常开触点连接在低压配电柜出线与母线馈电回路之间断路器的分励脱扣器上。

更进一步的方案中，所述测温单元用于在温度超过极限温度或母线外壳超过安全电压时，通过所述主控单元发出指令以控制所述分励脱扣器动作切断电源或断路器。

更进一步的方案中，所述电源单元包括AC-DC电源模块、DC-DC电源模块以及稳压模块。

更进一步的方案中，所述测温单元包括温度采集芯片MAX31856以及模拟开关电路CD4051，所述温度采集芯片MAX31856接热电偶正极且接地，通过所模拟开关电路切换各个热电偶的负极，以实现温度多点测量。

更进一步的方案中，所述接地电压检测单元包括依次连接的接地电阻R24、R25、R26。

更进一步的方案中，所述通信单元包括LORA无线通信模块、RS485通信隔离模块以及以太网模块，多个所述母线槽测控装置通过所述LORA无线通信模块、RS485通信隔离模块与所述主机之间进行信息交互；其中，多个所述母线槽测控装置通过自身内置所述LoRa无线通信模块建立无线自组网络以实现数据共享。

更进一步的方案中，所述测控本体上还设有状态指示灯，所述状态指示灯为运行状态指示灯、故障状态指示灯以及通讯状态指示灯。

由此可见，本实用新型在每路母线槽的始终节及变容节的第一个连接头设置测控仪，其常开触点连接在开关的分励脱扣器上，并通过检测母线槽连接器的三相四线导体温度和通过检测母线回路外壳对N线的电压，在母线槽出现极限温度时和漏电超安全电压时均能切断该回路的断路器，同时具备温度检测功能和漏电检测功能，监测数据准确及时，传输效果优良，且成本低廉。

为了实现上述另一目的，本实用新型提供的一种母线槽测控系统，包括上述的母线槽测控装置、多路母线槽、低压配电柜以及主机，所述母线槽测控装置设置于每路母线槽的始终节及变容节处，其常开触点连接在低压配电柜出线与母线馈电回路之间断路器的分励脱扣器上，多个所述母线槽测控装置通过自身内置所述LoRa无线通信模块建立无线自组网络以实现数据共享，所述主机接收所述母线槽测控装置的信息，并显示各个所述母线槽测控装置的各点温度以及各个所述母线槽测控装置检测点对地之间的电压值。

其中，所述主机通过云端服务器与移动终端之间进行通信，并通过以太网模块将接收到的信息传输至后台电脑。

由此可见，本实用新型与现有技术相比有以下优点：

1、可以检测始端母线及变容后，第一个连接头的三相四线导体温度。

2、在超温时主机报警，超极限温度时主机指令控制该回路的断路分励脱扣器动作切断电源。

3、单相对地保护，一个接地电压捡测点检测母线外壳，另一个捡测母线槽的连接盖板，当电压超过了人身安全电压时，主机自动指令控制该回路母线槽断路器的分励脱扣器动作切断电源，实现了单相对地双重保护，使配电母线干线系统更安全。

另外，本实用新型采用无线方式传输信息给主机，主机采用云平台远程集中监控模式，所有采集数据汇集到云平台，在告警发生时，可以实时推送告警信息到维护人员的终端，有助于快速做好检修准备，高效的解决故障，最大限度减少由于故障造成的损失。

附图说明

图1是本实用新型一种母线槽测控装置实施例中与母线槽连接的结构示意图。

图2是本实用新型一种母线槽测控装置实施例中母线槽的结构示意图。

图3是本实用新型一种母线槽测控装置实施例中多个母线槽测控装置的连接示意图。

图4是本实用新型一种母线槽测控装置实施例中分励脱扣器的控制原理图。

图5是本实用新型一种母线槽测控装置实施例中电源单元的电路原理图。

图6是本实用新型一种母线槽测控装置实施例中测温单元的电路原理图。

图7是本实用新型一种母线槽测控装置实施例中LORA无线通信模块的电路原理图。

图8是本实用新型一种母线槽测控装置实施例中RS485通信隔离模块的电路原理图。

图9是本实用新型一种母线槽测控装置实施例中主控单元的电路原理图。

图10是本实用新型一种母线槽测控系统实施例中主机、后台电脑以及移动终端的原理图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种母线槽测控装置实施例：

参见图1至图4，本实用新型的一种母线槽测控装置10，包括测控本体，测控本体设置于每路母线槽20的始终节32及变容节处，测控本体的常开触点14连接在开关的分励脱扣器31上，测控本体内设有电源单元、测温单元、通信单元、接地电压检测单元以及主控单元，主控单元分别与电源单元、测温单元、通信单元、接地电压检测单元连接，电源单元通过电源线112与母线槽连接器21连接，测温单元通过温度检测线111与母线槽连接器21连接，接地电压检测单元通过接地电压检测线113与母线槽20的母线外壳22、连接盖板23连接，通信单元通过无线/有线传输方式与主机100进行信息交互。

在本实施例中，测控本体内设有与电源单元连接的电源接口12、与测温单元连接的温度检测接口11、与接地电压检测单元连接的接地检测电压接口13以及常开触点14，电源接口12外接电源线112，温度检测接口11外接温度检测线111，接地检测电压接口13外接接地电压检测线113。其中，本实施例的温度检测线111为ABCN四相温度检测线。

在本实施例中，电源线112通过温度插接头从母线槽连接器21的AN相取电，四根温度检测线111通过温度插接头分别紧贴于母线槽连接器21的四相连接片211，接地电压检测线113与母线外壳22、连接盖板23连接，用于检测母线外壳22与连接盖板23之间的电压值。

进一步的，测控本体的常开触点14连接在低压配电柜30出线与母线馈电回路33之间断路器的分励脱扣器31上。

在本实施例中，测温单元用于在温度超过极限温度或母线外壳22超过安全电压时，通过主控单元发出指令以控制分励脱扣器31动作切断电源或断路器。

可见，通过测温单元可以在超温时通过主机100报警，在超极限温度时通过主机100发出指令控制该回路的断路分励脱扣器31动作切断电源。

如图5所示，电源单元包括AC-DC电源模块(U4)、DC-DC电源模块(U6)以及稳压模块(U5)。

如图6所示，测温单元包括温度采集芯片MAX31856(U3)以及模拟开关电路CD4051，如单刀八掷开关U1、U2，温度采集芯片MAX31856接热电偶正极且接地，通过模拟开关电路切换各个热电偶的负极，以实现温度多点测量。

其中，接地电压检测单元包括依次连接的接地电阻R24、R25、R26。

如图7和图8所示，通信单元包括LORA无线通信模块(LORA)、RS485通信隔离模块以及以太网模块，多个母线槽测控装置10通过LORA无线通信模块、RS485通信隔离模块与主机100之间进行信息交互。

其中，RS485通信隔离模块包括MAX485芯片U7、TLP521-1光耦U8以及TLP521-2光耦U9。

其中，多个母线槽测控装置10通过自身内置LoRa无线通信模块建立无线自组网络以实现数据共享。

如图9所示，主控单元包括STC15W4K60S4_LQFP44 64核心板(U11)。

在本实施例中，测控本体上还设有状态指示灯，状态指示灯为运行状态指示灯、故障状态指示灯以及通讯状态指示灯。

在实际应用中，每路母线槽20的始终节32及变容节的第一个连接头设置有一个母线槽测控装置10，始端节的母线槽测控装置10常开控制触点连接低压配电柜30出线与馈电母线槽之间断路器的分励脱扣器31，在极限温度时和漏电超安全电压时均能切断该回路的断路器。

进一步的，本实施例采用测温插脚配置的热电偶，检测母线槽连接器21的三相四线导体温度，母线槽测控装置10采用无线方式传输信息给主机100，当检测温度达到设定的报警温度时故障状态指示灯亮起并发出报警声，达到极限温度时母线槽测控装置10内部与开关分励脱扣器31连接的常开触点14闭合，使分励脱扣器31动作，开关分闸断电。

进一步的，通过检测母线回路外壳对N线的电压，通过无线方式传输信息给主机100，当母线外壳22发生漏电时，对N线电压大于等于安全电压，母线槽测控装置10内部与开关分励脱扣器31连接的常开触点14闭合，使分励脱扣器31动作，开关分闸断电。

由此可见，本实用新型在每路母线槽20的始终节32及变容节的第一个连接头设置测控装置，其常开触点14连接在开关的分励脱扣器31上，并通过检测母线槽连接器21的三相四线导体温度和通过检测母线回路外壳对N线的电压，在母线槽20出现极限温度时和漏电超安全电压时均能切断该回路的断路器，同时具备温度检测功能和漏电检测功能，监测数据准确及时，传输效果优良，且成本低廉。

一种母线槽测控系统实施例：

本实用新型提供的一种母线槽测控系统，包括上述的母线槽测控装置10、多路母线槽20、低压配电柜30以及主机100，母线槽测控装置10设置于每路母线槽20的始终节32及变容节处，其常开触点14连接在低压配电柜30出线与母线馈电回路33之间断路器的分励脱扣器31上，多个母线槽测控装置10通过自身内置LoRa无线通信模块建立无线自组网络以实现数据共享，主机100接收母线槽测控装置10的信息，并显示各个母线槽测控装置10的各点温度以及各个母线槽测控装置10检测点对地之间的电压值。

其中，如图10所示，主机100通过云端服务器与移动终端300之间进行通信，并通过以太网模块将接收到的信息传输至后台电脑200。

其中，本实施例的母线槽20包括母线外壳22、连接盖板23以及母线槽连接器21，在母线槽连接器21上贴有密封条，与母线槽连接器21和母线外壳22之间绝缘，母线槽连接器21包括连接器本体以及连接盖板23，接地电压检测线113与母线外壳22的连接盖板23连接，连接器本体上具有四相连接片211，四根温度检测线111通过温度插接头分别紧贴于母线槽连接器21的四相连接片211，电源线112通过温度插接头从母线槽连接器21的AN相取电。

其中，母线外壳22的本体盖板221与钢筋、钢结构、排水管、水管、暖气管连接，实现等电位接地，接地电压检测线113与母线外壳22的本体盖板221连接，用于检测母线外壳22与连接盖板23之间的电压值。

具体的，主机100采用MODBUS RTU的网口规约，用于太网线连接，可接收母线槽测控装置10的信息及显示各测控仪各点温度，各测控仪检测点对N线之间的电压。同时可通过云端把信息传输给该项目的维保人员手机上，也可以通过以太网把信息传输给后台电脑，维保人员还可以在主机100、手机、电脑上手动控制测控仪使开关分闸。每台主机100可带80台测控仪。

本实用新型与现有技术相比有以下优点：

1、可以检测始端母线及变容后，第一个连接头的三相四线导体温度。

2、在超温时通过主机100报警，超极限温度时通过主机发出指令控制该回路的断路分励脱扣器31动作切断电源。

3、单相对地保护，一个接地电压捡测点检测母线外壳22，另一个捡测母线槽的连接盖板23，当电压超过了人身安全电压时，主机100自动指令控制该回路母线槽断路器的分励脱扣器31动作切断电源，实现了单相对地双重保护，使配电母线干线系统更安全。

另外，本实用新型采用无线方式传输信息给主机100，主机100采用云平台远程集中监控模式，所有采集数据汇集到云平台，在告警发生时，可以实时推送告警信息到维护人员的终端，有助于快速做好检修准备，高效的解决故障，最大限度减少由于故障造成的损失。

需要说明的是，以上仅为本实用新型的优选实施例，但实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型做出的非实质性修改，也均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.母线槽测控装置，包括测控本体，其特征在于，所述测控本体设置于每路母线槽的始终节及变容节处，所述测控本体的常开触点连接在开关的分励脱扣器上，所述测控本体内设有电源单元、测温单元、通信单元、接地电压检测单元以及主控单元，所述主控单元分别与所述电源单元、测温单元、通信单元、接地电压检测单元连接，所述电源单元通过电源线与母线槽连接器连接，所述测温单元通过温度检测线与母线槽连接器连接，所述接地电压检测单元通过接地电压检测线与所述母线槽的母线外壳、连接盖板连接，所述通信单元通过无线/有线传输方式与主机进行信息交互。

2.根据权利要求1所述的母线槽测控装置，其特征在于：

所述测控本体内设有与所述电源单元连接的电源接口、与所述测温单元连接的温度检测接口、与所述接地电压检测单元连接的接地检测电压接口以及所述常开触点，所述电源接口外接所述电源线，所述温度检测接口外接所述温度检测线，所述接地检测电压接口外接所述接地电压检测线。

3.根据权利要求2所述的母线槽测控装置，其特征在于：

所述电源线通过温度插接头从母线槽连接器的AN相取电，四根所述温度检测线通过温度插接头分别紧贴于母线槽连接器的四相连接片，所述接地电压检测线与母线外壳、连接盖板连接，用于检测所述母线外壳与连接盖板之间的电压值。

4.根据权利要求1所述的母线槽测控装置，其特征在于：

所述测控本体的常开触点连接在低压配电柜出线与母线馈电回路之间断路器的分励脱扣器上。

5.根据权利要求4所述的母线槽测控装置，其特征在于：

所述测温单元用于在温度超过极限温度或母线外壳超过安全电压时，通过所述主控单元发出指令以控制所述分励脱扣器动作切断电源或断路器。

6.根据权利要求1至5任一项所述的母线槽测控装置，其特征在于：

所述电源单元包括AC-DC电源模块、DC-DC电源模块以及稳压模块。

7.根据权利要求1至5任一项所述的母线槽测控装置，其特征在于：

所述测温单元包括温度采集芯片MAX31856以及模拟开关电路CD4051，所述温度采集芯片MAX31856接热电偶正极且接地，通过所模拟开关电路切换各个热电偶的负极，以实现温度多点测量。

8.根据权利要求1至5任一项所述的母线槽测控装置，其特征在于：

所述接地电压检测单元包括依次连接的接地电阻R24、R25、R26。

9.根据权利要求1至5任一项所述的母线槽测控装置，其特征在于：

所述通信单元包括LORA无线通信模块、RS485通信隔离模块以及以太网模块，多个所述母线槽测控装置通过所述LORA无线通信模块、RS485通信隔离模块与所述主机之间进行信息交互；

其中，多个所述母线槽测控装置通过自身内置所述LoRa无线通信模块建立无线自组网络以实现数据共享。

10.根据权利要求1至5任一项所述的母线槽测控装置，其特征在于：

所述测控本体上还设有状态指示灯，所述状态指示灯为运行状态指示灯、故障状态指示灯以及通讯状态指示灯。

11.母线槽测控系统，其特征在于，包括如权利要求1至10任一项所述的母线槽测控装置、多路母线槽、低压配电柜以及主机，所述母线槽测控装置设置于每路母线槽的始终节及变容节处，其常开触点连接在低压配电柜出线与母线馈电回路之间断路器的分励脱扣器上，多个所述母线槽测控装置通过自身内置LoRa无线通信模块建立无线自组网络以实现数据共享，所述主机接收所述母线槽测控装置的信息，并显示各个所述母线槽测控装置的各点温度以及各个所述母线槽测控装置检测点对地之间的电压值。

Images