CN217305439U - 低压直流断路器的电磁脱扣器脱扣能力检测装置 - Google Patents
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Abstract
低压直流断路器的电磁脱扣器脱扣能力检测装置，属于检测装置领域，是针对无需拆卸断路器装置，通过模拟型霍尔传感器直接获取断路器开合闸动作时的磁场强度，并计算出脱扣线圈的电磁吸力，从而实现用霍尔传感器检测低压直流断路器脱扣器脱扣线圈电磁吸力是否达到脱扣条件，并检测低压直流断路器是否完成了控制电流通断的功能，可及时通知运检人员检测结果的问题所提出，包括模拟型霍尔传感器单元、信号检测处理单元、线路通断状态指示单元和4G通信单元，可以实时检测，并将检测结果通知相关运检人员，具有结构简单、易于操作、制作成本低廉的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种检测装置领域，特别是涉及低压直流断路器的电磁脱扣器脱扣能力检测装置。
背景技术
直流配电相较于交流配电具有输电容量大、供电可靠性高、电能质量好等优点，目前如航天、船舶、轨道交通等领域已采用直流配电技术。低压直流断路器作为一种低压配电系统中广泛使用的电气设备，在电网中起到分段闭合系统的控制作用和保证电网安全可靠运行的保护作用，当它发生故障时会引起电网事故或扩大事故，造成直接的经济损失。
低压直流断路器主要由脱扣器、灭弧系统、传动机构、基架和外壳等几部分组成，其中脱扣器是断路器的关键部件之一。磁脱扣器是脱扣器的一种，它的工作原理基于电磁原理，依靠主电路电流串联励磁的电磁铁，当故障电流达到整定值时，在磁场的作用下，电磁铁中的动铁芯朝着气隙减小的方向运动，同时克服弹簧反力带动脱扣装置使机构分闸。一些断路器经常会工作在过压、过载、短路等非正常状态之下，此时脱扣器的工作状态直接决定了断路器的保护特性。
目前我国的相关研究基本集中在高压断路器，因此需要一种能够针对配电侧低压直流断路器的脱扣器安全状态检测的方法和装置，实现低压直流断路器的安全状态诊断。
我国对断路器的传统安全检验方法是进行定期检修，需对设备进行拆卸，盲目性大、费用高、解体拆装易对断路器造成损害，并降低了利用率和可靠性。目前我国正在发展一种新的检修方式，即状态检修，通过各种方法对正在运行中的设备进行安全评估或诊断，进而针对性地采取相应措施以保证设备地可靠运行，但相关的研究基本集中在高压断路器的检测和诊断，针对低压直流断路器的研究尚浅。
需要具有完备功能的测试台体。测试周期长，因为测试范围广，需要断电拆卸的范围就广，影响范围大。
实用新型内容
为了克服上述现有技术存在的缺陷，本实用新型提供了低压直流断路器的电磁脱扣器脱扣能力检测装置，可以解决无需拆卸断路器装置，通过模拟型霍尔传感器直接获取断路器开合闸动作时的磁场强度，并计算出脱扣线圈的电磁吸力，从而实现用霍尔传感器检测低压直流断路器脱扣器脱扣线圈电磁吸力是否达到脱扣条件，并检测低压直流断路器是否完成了控制电流通断的功能的问题，以及及时通知运检人员检测结果的问题。
本实用新型采用的技术方案在于：
低压直流断路器的电磁脱扣器脱扣能力检测装置，包括模拟型霍尔传感器单元、信号检测处理单元、线路通断状态指示单元和通信单元；
所述模拟型霍尔传感器单元与信号检测处理单元连接，线路通断状态指示单元及通信单元分别与信号检测处理单元连接。
进一步地，所述通信单元为4G通信单元。
进一步地，所述信号检测处理单元包括运算放大电路和微处理器单元，所述微处理器单元包括A/D转换接口、I2C接口和UART接口；
所述模拟型霍尔传感器单元的输出端与运算放大电路连接，所述运算放大电路的输出端与微处理器单元的A/D转换接口连接，所述微处理器单元的UART接口与4G通信单元双向连接，线路通断状态指示单元与所述微处理器单元的I2C接口连接。
进一步地，所述线路通断状态指示单元包括感光器件、线路通断状态指示灯和限流电阻；
所述限流电阻的一端和线路通断状态指示灯的一端连接，线路通断状态指示灯和限流电阻分别的另一端和电源连接，线路通断状态指示灯的光线传递给感光器件，感光器件的输出端与所述微处理器单元的I2C接口连接。
进一步地，所述模拟型霍尔传感器单元的型号为SS495，工作温度范围宽达-40℃～150 ℃。
进一步地，所述微处理器单元，型号为STM32F103RBT6。
进一步地，所述运算放大电路，型号为LM358。
进一步地，所述感光器件，型号为BH1750。
本实用新型的有益效果是：
1.可以实时检测，并将检测结果通知相关运检人员，具有结构简单、易于操作、制作成本低廉的优点。
2.针对低压直流断路器的检测提出了对应的装置，可以精准的检测其结果，误差率低，响应速度快。
3.无需拆卸断路器装置，通过模拟型霍尔传感器直接获取断路器开合闸动作时的磁场强度，并计算出脱扣线圈的电磁吸力，从而实现用霍尔传感器检测低压直流断路器脱扣器脱扣线圈电磁吸力是否达到脱扣条件，并检测低压直流断路器是否完成了控制电流通断的功能，可及时通知运检人员检测结果，对准确检测断路器脱扣能力有显著的帮助。
4.应用本实施例描述的测试装置，可随时对存疑接触器进行检测，测试效率高，在没有故障的情况下，断电时间短，恢复供电迅速，影响范围小。
5.容易培训使用，后续维护拆卸方便，硬件都是市面上的通用产品，替代维修方便。
6.系统功耗低，节能环保，降低使用的经济成本。
附图说明
图1是本申请低压直流断路器的电磁脱扣器脱扣能力检测装置的结构框图。
具体实施方式
如图1所示，低压直流断路器的电磁脱扣器脱扣能力检测装置，包括模拟型霍尔传感器单元、信号检测处理单元、线路通断状态指示单元和4G通信单元。信号检测处理单元包括运算放大电路和微处理器单元，所述微处理器单元包括A/D转换接口、I2 C接口和UART接口，微处理器单元负责完成对A/D转换后的数据进行处理，线路通断状态指示单元包括感光器件和线路通断状态指示灯。
通过模拟型霍尔传感器单元采集低压直流断路器脱扣器脱扣线圈电磁吸力形成信号，将输出的电压模拟信号通过运算放大电路进行放大处理，经运算放大电路处理后的模拟信号通过微处理器单元的A/D转换接口进入微处理器单元，微处理器单元对信号进行处理。
在所述线路通断状态指示单元中，将指示灯与感光器件密闭封装，避开环境光照影响。指示灯从断路器下口取电，且串有限流电阻，当线路中出现能够触发脱扣器动作的电流时，由于脱扣器动作推动断路器动作断开输电线路，指示灯灭。感光器件通过I2C接口与微处理器单元连接。当脱扣器推动断路器断开线路供电时，感光器件检测不到光照，输出检测结果给微处理器单元，微处理器单元用此信号判断断路器是否断开。微处理器单元通过UART接口与4G通信单元连接，将检测结果的数据信息发送到运检人员手机APP上，也可通过短信等方式及时通知运检人员。
所述模拟型霍尔传感器，型号为SS495，线性霍尔传感器，体积小便于安装使用，输出电压随磁场强度的变化呈线性关系，方便处理测量值。内置功能电路使其无需搭配外部滤波电路，内置薄膜电阻增强了器件的温度稳定性和输出精度，工作温度范围宽达-40℃～150℃，适用于绝大多数断路器；所述运算放大电路，型号为LM358型；所述微处理器单元，型号为STM32F103RBT6；所述感光器件，型号为BH1750。
需要说明的是，在以上实施例中，只要不矛盾的技术方案都能够进行排列组合，本领域技术人员能够根据排列组合的数学知识穷尽所有可能，因此本实用新型不再对排列组合后的技术方案进行一一说明，但应该理解为排列组合后的技术方案已经被本实用新型所公开。
本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。
Claims (8)
1.低压直流断路器的电磁脱扣器脱扣能力检测装置，其特征在于，包括模拟型霍尔传感器单元、信号检测处理单元、线路通断状态指示单元和通信单元；
所述模拟型霍尔传感器单元与信号检测处理单元连接，线路通断状态指示单元及通信单元分别与信号检测处理单元连接。
2.根据权利要求1所述的低压直流断路器的电磁脱扣器脱扣能力检测装置，其特征在于，所述通信单元为4G通信单元。
3.根据权利要求2所述的低压直流断路器的电磁脱扣器脱扣能力检测装置，其特征在于，所述信号检测处理单元包括运算放大电路和微处理器单元，所述微处理器单元包括A/D转换接口、I2C接口和UART接口；
所述模拟型霍尔传感器单元的输出端与运算放大电路连接，所述运算放大电路的输出端与微处理器单元的A/D转换接口连接，所述微处理器单元的UART接口与4G通信单元双向连接，线路通断状态指示单元与所述微处理器单元的I2C接口连接。
4.根据权利要求3所述的低压直流断路器的电磁脱扣器脱扣能力检测装置，其特征在于，所述线路通断状态指示单元包括感光器件、线路通断状态指示灯和限流电阻；
所述限流电阻的一端和线路通断状态指示灯的一端连接，线路通断状态指示灯和限流电阻分别的另一端和电源连接，线路通断状态指示灯的光线传递给感光器件，感光器件的输出端与所述微处理器单元的I2C接口连接。
5.根据权利要求4所述的低压直流断路器的电磁脱扣器脱扣能力检测装置，其特征在于，所述模拟型霍尔传感器单元的型号为SS495，工作温度范围宽达-40℃～150℃。
6.根据权利要求5所述的低压直流断路器的电磁脱扣器脱扣能力检测装置，其特征在于，所述微处理器单元，型号为STM32F103RBT6。
7.根据权利要求6所述的低压直流断路器的电磁脱扣器脱扣能力检测装置，其特征在于，所述运算放大电路，型号为LM358。
8.根据权利要求7所述的低压直流断路器的电磁脱扣器脱扣能力检测装置，其特征在于，所述感光器件，型号为BH1750。
Priority Applications (1)
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| CN202220471298.4U CN217305439U (zh) | 2022-03-04 | 2022-03-04 | 低压直流断路器的电磁脱扣器脱扣能力检测装置 |
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| CN202220471298.4U CN217305439U (zh) | 2022-03-04 | 2022-03-04 | 低压直流断路器的电磁脱扣器脱扣能力检测装置 |
Publications (1)
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN217305439U (zh) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116316514A (zh) * | 2023-05-05 | 2023-06-23 | 广东信通通信有限公司 | 带消弧功能的智能断路器及控制方法、配电设备 |
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2022
- 2022-03-04 CN CN202220471298.4U patent/CN217305439U/zh active Active
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| CN116316514A (zh) * | 2023-05-05 | 2023-06-23 | 广东信通通信有限公司 | 带消弧功能的智能断路器及控制方法、配电设备 |
| CN116316514B (zh) * | 2023-05-05 | 2023-09-08 | 广东信通通信有限公司 | 带消弧功能的智能断路器及控制方法、配电设备 |
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