CN218958526U - 一种多功能自动重合闸装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多功能自动重合闸装置,通过电源输入接口接入电源，经过电源抑制单元和电源抗扰单元对对从外部线路输入的电源进行线路浪涌吸收、谐波抑制，实现二级保护作用，提高安全性、稳定性以及EMC可靠性，降低装置损坏率；通过微处理单元对电源控制单元的控制实现电路导通，最后通过电源输出接口将电源输送至后级设备，实现稳定供电，在此基础上，通过微处理单元、通信单元与上位机的无线连接，还可以实现对装置的远程控制，运维人员无需到达现场即可远程控制装置的开启与关闭，避免因反复跳闸和恢复，对后级设备进行不断开关供电，造成装置以及后级设备的损坏。

Description

一种多功能自动重合闸装置

技术领域

本实用新型涉及电力系统及自动化交流输电技术领域，尤其涉及一种多功能自动重合闸装置。

背景技术

自动重合闸在电力系统安全供电和稳定运行中起到重要作用，特别是在物联网智慧运维解决方案中，自动重合闸是极其重要的一部分。

自动重合闸的主要作用是：

(1)线路上发生瞬时性的故障的时候，可在0.1S内迅速断电，然后自动判断故障是否消除后再次恢复供电。

(2)能够有限的抑制来自线路上的浪涌异常冲击。

所以自动重合闸可解决快速自我恢复供电，普遍应用在物联网智慧运维解决方案。

在恶劣天气环境下，自动重合闸受到雷击浪涌、市电浪涌，容易出现反复跳闸断电、反复恢复供电的情况，甚至出现承受不住雷击浪涌炸裂损坏的情形，此时需要停用自动重合闸以保护自动重合闸和其后级设备。在现有的技术中，需要现场运维人员到现场对自动重合闸进行操作，投入人工成本大，运维成本高、效率低。因此，由于无法远程控制自动重合闸导致自动重合闸存在损坏率较高和运维效率较低的问题。

实用新型内容

为此，需要提供一种多功能自动重合闸装置，解决自动重合闸无法远程控制导致损坏率较高和运维效率较低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种多功能自动重合闸装置，包括壳体以及设于所述壳体内的电源采集单元、电源控制单元、微处理单元和通信单元；

还包括电源接口面板、电源输入接口、电源输出接口，所述电源接口面板设置于所述壳体上，所述电源输入接口、电源输出接口设置于所述电源接口面板上；

所述电源输入接口的输入端用于接入外部电源，所述电源采集单元的采集端与所述电源输入接口的输出端连接；所述电源采集单元包含电量采集芯片，所述电源采集单元的输出端与所述微处理单元的电量采集引脚通讯连接；所述电源控制单元的输出端与所述电源输出接口的输入端电连接，所述电源输出接口的输出端与外部供电电路连接；

所述微处理单元分别与所述电源控制单元、所述通信单元连接；所述微处理单元通过所述通信单元与上位机通讯连接。

进一步地，还包括电源抑制单元、电源抗扰单元，所述电源输入接口通过所述电源抑制单元和所述电源抗扰单元和所述电源控制单元连接；

所述电源输入接口的输出端与所述电源抑制单元的输入端电连接，所述电源抑制单元的输出端与所述电源抗扰单元的输入端电连接，所述电源抗扰单元的输出端与所述电源控制单元的输入端电连接。

进一步地，所述电源采集单元包含电压采集电路和电压互感器，所述电压互感器的输入端与所述电源抗扰单元的输出端连接，所述电压互感器的两个输出端通过所述电压采集电路分别与所述电量采集芯片的两个电压检测引脚连接。

进一步地，还包括有漏电流单元，所述漏电流单元的电流输入端与所述电源控制单元的输出端连接；所述漏电流单元的数据输出端与所述微处理单元的漏电流信号引脚连接。

进一步地，所述电源输出接口有多个。

进一步地，还包括有后备电源输入接口和后备电源控制单元，所述后备电源输入接口的输出端与所述后备电源控制单元的输入端连接，所述后备电源控制单元的输出端与所述电源抑制单元的输入端连接；所述后备电源控制单元的信号端与所述微处理单元的后备电源控制引脚连接。

进一步地，还包括显示单元，所述显示单元的信号端与所述微处理单元的显示引脚连接。

进一步地，还包括扩展通讯接口，所述扩展通讯接口与所述微处理单元连接。

进一步地，还包括有指示灯，所述指示灯设于所述壳体上且有多个，多个的指示灯分别与所述微处理单元的指示灯引脚连接，用于指示各功能模块的工作状态。

区别于现有技术，上述技术方案通过微处理单元对电源控制单元的控制实现电路导通，最后通过电源输出接口将电源输送至后级设备，实现稳定供电，通过电源采集单元检测电源情况，在电源异常时发送信号至微处理单元，微处理单元控制电源控制单元断开电源，而后在一段时间后再打开电源控制单元，实现重合闸功能。在此基础上，通过微处理单元、通信单元与上位机的无线连接，还可以实现对装置的远程控制，运维人员无需到达现场即可远程控制重合闸的开启与关闭，避免因反复跳闸和恢复，对后级设备进行不断开关供电，造成装置以及后级设备的损坏。本实用新型即可以实现重合闸，又可以实现对重合闸的远程控制，实现了多功能。

附图说明

图1为具体实施例所述的一种多功能自动重合闸装置的结构示意图；

图2为具体实施例所述的一种多功能自动重合闸装置的电源接口面板结构示意图；

图3为具体实施例所述的一种多功能自动重合闸装置电源部分的电路结构示意图；

图4为具体实施例所述的一种多功能自动重合闸装置的电路结构示意图；

图5为具体实施例所述的一种多功能自动重合闸装置电量采集部分的电路结构示意图；

图6为具体实施例所述的一种多功能自动重合闸装置漏电流单元的电路结构示意图；

图7为具体实施例所述的一种多功能自动重合闸装置后备电源控制单元的电路结构示意图；

图8为具体实施例所述的一种多功能自动重合闸装置扩展通讯和显示指示的电路结构示意图。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中各个位置出现的“实施例”一词并不一定指代相同的实施例，亦不特别限定其与其它实施例之间的独立性或关联性。原则上，在本申请中，只要不存在技术矛盾或冲突，各实施例中所提到的各项技术特征均可以以任意方式进行组合，以形成相应的可实施的技术方案。

除非另有定义，本文所使用的技术术语的含义与本申请所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中对相关术语的使用只是为了描述具体的实施例，而不是旨在限制本申请。

在本申请的描述中，用语“和/或”是一种用于描述对象之间逻辑关系的表述，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，表示：存在A，存在B，以及同时存在A和B这三种情况。另外，本文中字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的逻辑关系。

在本申请中，诸如“第一”和“第二”之类的用语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的数量、主次或顺序等关系。

在没有更多限制的情况下，在本申请中，语句中所使用的“包括”、“包含”、“具有”或者其他类似的表述，意在涵盖非排他性的包含，这些表述并不排除在包括所述要素的过程、方法或者产品中还可以存在另外的要素，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者产品中不仅可以包括那些限定的要素，而且还可以包括没有明确列出的其他要素，或者还包括为这种过程、方法或者产品所固有的要素。

与《审查指南》中的理解相同，在本申请中，“大于”、“小于”、“超过”等表述理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等表述理解为包括本数。此外，在本申请实施例的描述中“多个”的含义是两个以上(包括两个)，与之类似的与“多”相关的表述亦做此类理解，例如“多组”、“多次”等，除非另有明确具体的限定。

在本申请实施例的描述中，所使用的与空间相关的表述，诸如“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“垂直”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等，所指示的方位或位置关系是基于具体实施例或附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请的具体实施例或便于读者理解，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的位置、特定的方位、或以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

除非另有明确的规定或限定，在本申请实施例的描述中，所使用的“安装”“相连”“连接”“固定”“设置”等用语应做广义理解。例如，所述“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体设置；其可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通信连接；其可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；其可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本申请所属技术领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述用语在本申请实施例中的具体含义。

请参阅图1-8，本实用新型提供一种多功能自动重合闸装置，包括壳体以及设于所述壳体内的电源采集单元、电源控制单元、微处理单元和通信单元；

还包括电源接口面板、电源输入接口、电源输出接口，所述电源接口面板设置于所述壳体上，所述电源输入接口、电源输出接口设置于所述电源接口面板上；

所述电源输入接口的输入端用于接入外部电源，对装置进行供电并且为后级设备提供电源；所述电源采集单元的采集端与所述电源输入接口的输出端连接；所述电源采集单元包含电量采集芯片，所述电源采集单元的输出端与所述微处理单元的电量采集引脚通讯连接；所述的电源采集单元对输入的电源进行电压、电流采集，精确和准确的采集电量参数，为整个装置的电量参数判断提供依据，如：电压、电流、过压、欠压、过流、短路、用电量、漏电流等。所述的电源控制单元用于在出现故障的时候，对后级设备的供电提供断闸、合闸操作；所述电源控制单元的输出端与所述电源输出接口的输入端电连接，所述电源输出接口的输出端与外部供电电路连接，用于对后级设备供电。

所述微处理单元分别与所述电源控制单元、所述通信单元连接，如图2和图3所示，所述电源控制单元的输入端(DRIVER E1)与所述微处理单元的电源控制引脚(PA1)连接，所述通信单元的通讯端(ETH_TP、ETH_TN、ETH_RP、ETH_RN)与所述微处理器的通讯引脚(PD2、PD3、PB3、PB4)连接；所述微处理单元通过所述通信单元与上位机通讯连接，所述的微处理单元通过收集数据，然后进行分析数据、整理数据和上传数据至通信单元，所述通信单元可以将所述微处理单元处理过的数据发送至上位机，发送数据的方式包含2G/3G/4G/5G的GPRS、10M/100M/1000M的有线网络、WIFI、光纤传输等，所述的上位机用于对通信单元发送和接收的数据的存储、分析、整理、发送指令，上位机的方式可为服务器、云服务、PC机等；所述微处理单元还可以通过所述通信单元与系统装置外的设备进行通讯，提取所需要的设备运行数据进行分析数据、整理数据和上传数据至外部设备；微处理单元可以为：MCU、EMPU等。

需要说明的是，本新型的微处理单元、通信单元等器件需要直流电压进行供电，直流电压供电可以通过直流变压器对市电进行降压，或者通过稳压芯片对电池进行电压转换后进行供电。电压的转换可以采用多级变换的方式，例如220V-12V-3.3V\5V等，3.3V\5V为本新型所使用的芯片的工作电压，在需要对外部网络设备进行供电时，也可以变换成对应的电压。这些电压转换可以直接采用较为成熟的现有电路来实现。如图4所示，可以使用AC-DC电源单元，所述的AC-DC电源单元可同时提供AC220V交流电压、DC12直流电压、DC5V直流电压、DC3.3V直流电压等电压，为整个多功能自动重合闸装置提供电源。

本实施例在使用时，由电源输入接口接入电源，通过微处理单元对电源控制单元的控制实现电路导通，最后通过电源输出接口将电源输送至后级设备，实现稳定供电。通过电源采集单元检测电源情况，在电源异常时，例如受到雷击浪涌，电源采集单元发送信号至微处理单元，微处理单元控制电源控制单元断开电源，而后过一段时间后再控制电源控制单元打开，实现重合闸功能。在此基础上，通过微处理单元、通信单元与上位机的无线连接，可以实现对装置的远程控制，运维人员无需到达现场即可远程控制重合闸的开启与关闭，避免因反复跳闸和恢复，对后级设备进行不断开关供电，造成装置以及后级设备的损坏。本实用新型即可以实现重合闸，又可以实现对重合闸的远程控制，实现了多功能。需要说明的是，本实用新型的远程控制仅仅是开启和关闭功能，其软件是最基础的，并不涉及复杂的计算和判断，因此并非是对软件的改进。

在某些实施例中，还包括电源抑制单元、电源抗扰单元，所述电源输入接口通过所述电源抑制单元和所述电源抗扰单元和所述电源控制单元连接；所述电源输入接口的输出端与所述电源抑制单元的输入端电连接，所述电源抑制单元的输出端与所述电源抗扰单元的输入端电连接，所述电源抗扰单元的输出端与所述电源控制单元的输入端电连接所述电源抑制单元的输出端与所述电源抗扰单元的输入端(AC-L-I,AC-N-I)电连接，所述的电源抑制单元包含有共模电感(L2)，抑制电源电路不向外发出电磁干扰，避免影响同一电磁环境下其他电子设备的正常工作，且防止电压突变，吸收尖峰状态的过电压，从而实现对从外部线路输入的电源进行线路浪涌吸收、谐波抑制，提高整个系统装置的安全性、稳定性及EMC、EMI可靠性，所述电源抗扰单元包含有多个的保险器(F3,F4,F5)，经过电源抑制单元和电源抗扰单元对对从外部线路输入的电源进行线路浪涌吸收、谐波抑制，实现二级保护作用，提高安全性、稳定性以及EMC可靠性，降低装置损坏率。

所述电源采集单元可以包含电压采集电路和电压互感器(P4)，所述电压互感器的输入端与所述电源抗扰单元的输出端连接，所述电压互感器的两个输出端通过所述电压采集电路分别与所述电量采集芯片的两个电压检测引脚(V3N、V3P)连接，所述电压互感器可以采集线路中的交流电电压。

在某些实施例中，如图6所示，还包括有漏电流单元，所述漏电流单元的电流输入端与所述电源控制单元的输出端连接；所述漏电流单元的数据输出端(IN_LOUT B、IN_LOUT)与所述微处理单元的漏电流信号引脚(PA6、PA7)连接。所述的漏电流单元可根据需求远程设置和现场设置漏电阈值，并且可根据现场长期使用情况，进行预学习，自动调节阈值；根据设置的漏电流阈值，超出后会进行快速的断开后级设备供电电源；如图5所示，可以分别选用15MA、30MA或者45MA的漏电流阈值，也可以同时设置多个漏电流阈值，通过与所述微处理器连接，实现远程设置漏电流阈值大小。

在某些实施例中，所述电源输出接口有多个，如图2或图6所示，所述壳体设有4个电源输出接口，也可以根据需要增加接口数量，避免现场使用不便，电线搭接一起容易接触不良产生火花引起火灾。

在某些实施例中，如图7所示，还包括有后备电源输入接口和后备电源控制单元，所述后备电源输入接口的输出端与所述后备电源控制单元的输入端连接，所述后备电源控制单元的输出端与所述电源抑制单元的输入端连接；所述后备电源控制单元的信号端与所述微处理单元的后备电源控制引脚连接，避免当线路停电，无备用电接口引入。

在某些实施例中，如图8所示，还包括显示单元，所述显示单元的信号端与所述微处理单元的显示引脚连接。所述的显示单元可以是常见的led或者oled显示屏，用于显示所述微处理单元所处理后的数据。

在某些实施例中，如图8所示，还包括扩展通讯接口，所述扩展通讯接口与所述微处理单元连接，所述的扩展通讯接口可用于对系统装置内部的其他设备进行数据采集，可同时兼容多种通讯方式，包括：RS232、RS485、CAN总线、M-Bus、MDOBUS等。

在某些实施例中，如图8所示，还包括有指示灯，所述指示灯设于所述壳体上且有多个，多个的指示灯分别与所述微处理单元的指示灯引脚连接，用于指示各功能模块的工作状态，如电压、电流、过压、欠压、过流、短路、用电量、漏电流等。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型专利的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多功能自动重合闸装置，其特征在于：包括壳体以及设于所述壳体内的电源采集单元、电源控制单元、微处理单元和通信单元；

还包括电源接口面板、电源输入接口、电源输出接口，所述电源接口面板设置于所述壳体上，所述电源输入接口、电源输出接口设置于所述电源接口面板上；

所述电源输入接口的输入端用于接入外部电源，所述电源采集单元的采集端与所述电源输入接口的输出端连接；所述电源采集单元包含电量采集芯片，所述电源采集单元的输出端与所述微处理单元的电量采集引脚通讯连接；所述电源控制单元的输出端与所述电源输出接口的输入端电连接，所述电源输出接口的输出端与外部供电电路连接；

所述微处理单元分别与所述电源控制单元、所述通信单元连接；所述微处理单元通过所述通信单元与上位机通讯连接。

2.根据权利要求1所述的一种多功能自动重合闸装置，其特征在于：还包括电源抑制单元、电源抗扰单元，所述电源输入接口通过所述电源抑制单元和所述电源抗扰单元和所述电源控制单元连接；

所述电源输入接口的输出端与所述电源抑制单元的输入端电连接，所述电源抑制单元的输出端与所述电源抗扰单元的输入端电连接，所述电源抗扰单元的输出端与所述电源控制单元的输入端电连接。

3.根据权利要求2所述的一种多功能自动重合闸装置，其特征在于：所述电源采集单元包含电压采集电路和电压互感器，所述电压互感器的输入端与所述电源抗扰单元的输出端连接，所述电压互感器的两个输出端通过所述电压采集电路分别与所述电量采集芯片的两个电压检测引脚连接。

4.根据权利要求1所述的一种多功能自动重合闸装置，其特征在于：还包括有漏电流单元，所述漏电流单元的电流输入端与所述电源控制单元的输出端连接；所述漏电流单元的数据输出端与所述微处理单元的漏电流信号引脚连接。

5.根据权利要求1所述的一种多功能自动重合闸装置，其特征在于：所述电源输出接口有多个。

6.根据权利要求2所述的一种多功能自动重合闸装置，其特征在于：还包括有后备电源输入接口和后备电源控制单元，所述后备电源输入接口的输出端与所述后备电源控制单元的输入端连接，所述后备电源控制单元的输出端与所述电源抑制单元的输入端连接；所述后备电源控制单元的信号端与所述微处理单元的后备电源控制引脚连接。

7.根据权利要求1所述的一种多功能自动重合闸装置，其特征在于：还包括显示单元，所述显示单元的信号端与所述微处理单元的显示引脚连接。

8.根据权利要求1所述的一种多功能自动重合闸装置，其特征在于：还包括扩展通讯接口，所述扩展通讯接口与所述微处理单元连接。

9.根据权利要求1所述的一种多功能自动重合闸装置，其特征在于：还包括有指示灯，所述指示灯设于所述壳体上且有多个，多个的指示灯分别与所述微处理单元的指示灯引脚连接，用于指示各功能模块的工作状态。

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