CN215870907U - 一种微型智能开关设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种微型智能开关设备，包括单片机、电流采样电路、电压采样电路、继电器、电源板、电流互感器，电流采样电路、电压采样电路、继电器、电源板均与单片机电性连接，电流互感器与电流采样电路电性连接，电流采样电路采集火线上的电流数据，电压采样电路采集火线、零线之间的电压数据，继电器包括节点开关S1，节点开关S1电性连接在火线上，火线上电性连接有屏蔽开关S2，屏蔽开关S2与节点开关S1并联。该开关设备相比于市面上的智能断路器，可以在在远程通信出现问题且就地操作机构被锁定而无法操作时，通过闭合屏蔽开关S2实现电气回路的重新供电，或者通过断开断路器使电气回路断开，电路设计更加合理。

Description

一种微型智能开关设备

技术领域

本实用新型涉及电气设备领域，具体涉及一种微型智能开关设备。

背景技术

现有的电气线路中的智能断路器是用微电子、计算机技术和新型传感器建立新的断路器二次系统。智能断路器是在现有断路器的基础上引入智能控制单元，它由数据采集、智能识别和调节装置3个基本模块构成。智能控制单元作为智能断路器的核心器件，是远程控制电气回路通断等操作的关键。

然而，智能断路器存在一个显著问题，市场上的智能断路器主要是通过电子部分控制操作机构分合闸，常常会因为电子部分程序逻辑问题，比如安全保护跳闸锁定功能，锁死操作机构，此时若通信出现问题，无法远程解锁，则会造成现场也无法手动分合闸进行停电或恢复供电。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本实用新型提出的一种微型智能开关设备，其用于解决现有的智能断路器在发生通信信号故障时，可以人为地控制电气回路的通断，使电气回路设计合理。

为了实现上述目的，本实用新型的一种微型智能开关设备，包括单片机、电流采样电路、电压采样电路、继电器、电源板、电流互感器，电流采样电路、电压采样电路、继电器、电源板均与单片机电性连接，电流互感器与电流采样电路电性连接，电流采样电路采集火线上的电流数据，电压采样电路采集火线、零线之间的电压数据，继电器包括节点开关S1，节点开关S1电性连接在火线上，火线上电性连接有屏蔽开关S2，屏蔽开关S2与节点开关S1并联。

进一步地，单片机电性连接有串口驱动器，串口驱动器电性连接有485接口。

进一步地，单片机采用PIC18F45K22。

进一步地，串口驱动器采用SP485。

进一步地，继电器采用SRD-05VDC-SL-C，继电器的P1接口与单片机电性连接。

进一步地，火线上电性连接有指示灯，指示灯与节点开关S1串联。

进一步地，智能开关设备包括外壳，指示灯和屏蔽开关S2均布置在外壳上。

有益效果：本开关设备与断路器联用，在远程通信出现问题且就地操作机构被锁定而无法操作时，若继电器的节点开关S1处于分位，且希望电气回路重新供电，则可以人为地闭合屏蔽开关S2；若继电器节点开关S1处于合位，且希望电气回路断开供电，则可以人为地拉开断路器实现断电，规避了由于智能单元逻辑原因所带来的电气回路的通断锁定，增加了智能单元故障时人为控制电气回路通断的设计，整体更加合理。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步描写和阐述。

图1是本实用新型首选实施方式的结构原理图。

图2是智能开关设备的外壳结构示意图。

图3是智能开关设备与断路器的连接关系示意图。

附图标记：1、单片机；2、电流采样电路；3、电压采样电路；4、继电器；5、电源板；6、电流互感器；7、串口驱动器；8、485接口；9、指示灯；13、断路器。

具体实施方式

下面将结合附图、通过对本实用新型的优选实施方式的描述，更加清楚、完整地阐述本实用新型的技术方案。

如图1和图3所示，本实用新型首选实施方式的一种微型智能开关设备，包括单片机1、电流采样电路2、电压采样电路3、继电器4、电源板5、电流互感器6。电流采样电路2、电压采样电路3、继电器4、电源板5均与单片机1电性连接。电源板5 与电气回路以及单片机1电性连接，电源板5将电气回路的电压降压后给单片机1提供电源。该智能开关设备与断路器串联联用。

电流互感器6与电流采样电路2电性连接，电流互感器6通过电磁感应原理采集火线上的电流数据，并最终传输给单片机1。电压采样电路3通过电压小板采集火线和零线之间的电势差，并传输给单片机1。单片机1对传输至的电流数据或者电压数据进行比较分析，如果电流数据或者电压数据超出单片机1内部预设的值时，单片机 1与继电器4所连接的接口就会输出高电平，从而继电器4动作切断电气回路，反之，若电流数据或者电压数据正常，则单片机1与继电器4所连接的接口就会输出低电平，从而继电器4不动作。

单片机1采用PIC18F45K22，继电器4采用SRD-05VDC-SL-C，单片机1的P1接口与继电器4电性连接。继电器4内部的节点开关S1正常情况下是导通火线的。当单片机1的P1端口输出高电平时，节点开关S1断开火线。

单片机1还电性连接有串口驱动器7，串口驱动器7采用SP485，串口驱动器7 连接485接口8。通过485接口8可以接收远程信号，远程信号通过串口驱动器7输入到单片机1中，单片机1根据远程信号，控制P1接口低电平或者高电平，从而控制继电器4的节点开关S1分合。

在本智能开关设备的外壳上，分别留有一个信号灯和指示灯9和一个可以拨动的开关位置。指示灯9与节点开关S1串联，当指示灯9亮起时，代表节点开关S1处于合位，当指示灯9灭时，代表节点开关S1处于分位，开关位置供屏蔽开关S2放置，操作人员可以通过开关位置拨动屏蔽开关S2。

如图1和图3所示，与现有的智能断路器的不同之处在于，本技术方案中智能开关的火线上还电性连接有屏蔽开关S2，屏蔽开关S2与节点开关S1并联。

该屏蔽开关S2所具备的显著好处在于远程通信出现问题且就地操作机构被锁定而无法操作时，可以对电气回路的通断实现人为地控制，具体表现在两点：一，如果智能开关设备发生通信故障，且节点开关S1处于分位上，如果想恢复电气回路的供电，则通过人为地闭合屏蔽开关S2即可。二，如果智能开关设备发生通信故障，且节点开关S1处于合位上，如果想断开电气回路的供电，则可以人为地拉开断路器13。由于屏蔽开关S2的设计，使得电气回路的设计更加合理。

本实用新型整体所具备的好处在于：1、通过单片机分析电流采样电路和电压采样电路所采集的电流或者电压，与单片机内部所预设的数值进行比较，在超出单片机设定值时，由单片机控制电路断开，智能化高；

2、单片机可以存储所发生电气故障时的电流或者电压值，电气数据更加透明；

3、通过485接口可以实现远程控制电路通断，智能化高。

4、在远程通信出现问题且就地操作机构被锁定而无法操作时，如果节点开关S1处于分位，可以闭合屏蔽开关S2实现恢复供电，如果节点开关S1处于合位，可以通过手动断开断路器13来断开电气回路，智能开关设备与继电器之间的相互配合使用，使得电气回路更加安全，设计更加合理。

上述具体实施方式仅仅对本实用新型的优选实施方式进行描述，而并非对本实用新型的保护范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思和精神范畴的前提下，本领域的普通技术人员根据本实用新型所提供的文字描述、附图对本实用新型的技术方案所作出的各种变形、替代和改进，均应属于本实用新型的保护范畴。本实用新型的保护范围由权利要求确定。

Claims (7)

1.一种微型智能开关设备，其特征在于，包括单片机、电流采样电路、电压采样电路、继电器、电源板、电流互感器，

所述电流采样电路、电压采样电路、继电器、电源板均与单片机电性连接，所述电流互感器与电流采样电路电性连接，

所述电流采样电路采集火线上的电流数据，所述电压采样电路采集火线、零线之间的电压数据，

所述继电器包括节点开关S1，所述节点开关S1电性连接在火线上，

所述火线上电性连接有屏蔽开关S2，所述屏蔽开关S2与节点开关S1并联。

2.根据权利要求1所述的一种微型智能开关设备，其特征在于，所述单片机电性连接有串口驱动器，所述串口驱动器电性连接有485接口。

3.根据权利要求1所述的一种微型智能开关设备，其特征在于，所述单片机采用PIC18F45K22。

4.根据权利要求2所述的一种微型智能开关设备，其特征在于，所述串口驱动器采用SP485。

5.根据权利要求3所述的一种微型智能开关设备，其特征在于，所述继电器采用SRD-05VDC-SL-C，所述继电器的P1接口与单片机电性连接。

6.根据权利要求3所述的一种微型智能开关设备，其特征在于，所述火线上电性连接有指示灯，所述指示灯与节点开关S1串联。

7.根据权利要求6所述的一种微型智能开关设备，其特征在于，所述智能开关设备包括外壳，所述指示灯和屏蔽开关S2均布置在外壳上。

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