CN219627580U - 直流电源装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种直流电源装置，包括输入模块、整流模块、输出模块、主控模块和显示模块，输入模块接入交流电源并通过整流模块与输出模块连接，输出模块向真空断路器输出220V直流电源，主控模块的控制器控制输入模块和输出模块的通断并调节输出功率，传感器组件通过控制器与保护组件连接，用于检测直流电源装置的工作状态，且当工作状态异常时，控制器控制保护组件产生保护措施，并控制输入模块断开，显示模块与控制器连接以获取直流电源装置的工作状态并展示。本实用新型提供的直流电源装置，使得真空断路器能够电动储能以及电动取消无直流闭锁，提升真空断路器的工作效率，即插即用，操作方便，安全性高，适用范围广。

Description

直流电源装置

技术领域

本实用新型涉及直流电源设备技术领域，特别涉及一种直流电源装置。

背景技术

真空断路器需要在出厂验收、竣工验收、常规检修以及启动前各个阶段按规程进行相应的试验项目，试验项目具体包括低电压试验、分合闸时间试验、速度试验以及回路电阻试验等，其中，低电压试验、分合闸时间试验以及速度试验需要利用断路器机械特性测试仪进行试验，而回路电阻试验需要利用回路电阻测试仪进行试验。在对真空断路器进行以上试验的过程中，需要对真空断路器储能两次以及取消合闸无直流闭锁两次。

现有技术中，储能以及取消合闸无直流闭锁均采用手动的方式进行，而手动储能费时费力，而手动取消合闸无直流闭锁具体需要在打开断路器前挡板后，人为地将闭锁线圈铁芯吸合，等待开关合闸以后再将其恢复。手动操作的整个过程不仅费时，还存在机械伤害的风险，操作不当还会损害断路器操作机构。

因此，一种能够稳定为检修位置的真空断路器通过二次插件提供专用稳定直流电，以对真空断路器电动储能以及电动取消合闸无直流闭锁的直流电源装置亟待研究。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的不足之处，本实用新型提供了一种直流电源装置，解决了现有技术中真空断路器需要手动进行储能以及取消合闸无直流闭锁的技术问题。

本实用新型提供了一种直流电源装置，包括：输入模块、整流模块、输出模块、主控模块和显示模块；

所述输入模块接入220V交流电源，并通过所述整流模块与所述输出模块连接，所述输出模块与真空断路器连接，用于向所述真空断路器输出220V直流电源；

所述主控模块包括控制器，所述控制器分别与所述输入模块和所述输出模块连接，所述控制器用于控制所述输入模块与所述输出模块的通断，并调节所述输出模块的输出功率；

所述主控模块还包括传感器组件和保护组件，所述传感器组件通过所述控制器与所述保护组件连接，所述传感器组件用于获取所述直流电源装置的工作状态并传递至所述控制器，当所述直流电源装置工作状态异常时，所述控制器控制所述保护组件产生保护措施，并控制所述输入模块断开；

所述显示模块与所述控制器连接，用于获取所述直流电源装置的工作状态并展示。

可选的，所述输入模块包括保险丝、漏电保护器和继电器；

所述220V交流电源的输出端依次与所述保险丝、所述漏电保护器和所述继电器连接，所述继电器还与所述整流模块连接；

所述继电器为常闭继电器，所述继电器与所述控制器连接，所述控制器控制所述继电器的通断。

可选的，所述整流模块为单相整流电路。

可选的，所述输出模块包括变压器和稳压滤波电路，所述变压器的原边与所述整流模块连接，所述变压器的副边通过所述稳压滤波电路与所述真空断路器连接，以向所述真空断路器输出直流电源。

可选的，所述控制器为脉冲宽度调制控制器。

可选的，所述直流电源装置还包括壳体，所述输入模块、所述整流模块、所述输出模块、所述主控模块和所述显示模块均设置在所述壳体内；

所述壳体的顶面设置有交流输入接口和直流输出接口，所述输入模块通过所述交流输入接口与所述220V交流电源连接，所述输出模块通过所述直流输出接口与所述真空断路器连接。

可选的，所述壳体的顶面还设置有控制面板，所述控制面板与所述显示模块连接，用于获取并展示所述直流电源装置的工作状态。

可选的，所述交流输入接口为三芯电源插口，所述交流输入接口通过三芯电源线与所述220V交流电源连接。

可选的，所述传感器组件包括温湿度传感器和烟雾传感器，所述温湿度传感器用于检测所述直流电源装置在工作状态下的温湿度，所述烟雾传感器用于检测所述直流电源装置在工作状态时是否产生烟雾；

所述保护组件包括扬声器和风扇，当所述直流电源装置的工作状态异常时，所述扬声器用于发出告警声音，所述风扇用于散热以及排风。

可选的，所述壳体的一面开设有扬声器出口，所述扬声器出口与所述扬声器相对设置；

所述壳体的两侧开设有通风口，所述通风口与所述风扇相对设置。

本实用新型提供的直流电源装置，接入交流电源，将220V交流电源转换为直流电源并输出至真空断路器，使得真空断路器能够在进行各类试验的过程中电动储能以及电动取消无直流闭锁，极大地提升真空断路器的试验效率；输出模块可方便地与真空断路器二次插件进行连接，利用控制器控制输出功率，能够稳定输出大功率以满足各类真空断路器储能电机的要求，适用范围广；直流电源装置配置有传感器组件与保护组件，利用传感器组件检测直流电源装置的工作状态，并在直流电源装置工作状态异常时通过保护组件产生保护措施，以对装置整体形成保护，杜绝安全隐患；直流电源装置设置显示模块，使得工作人员能够随时掌握直流电源装置的工作状态。上述直流电源装置使得真空断路器能够电动储能以及电动取消无直流闭锁，提升真空断路器的工作效率，即插即用，操作方便，安全性高，适用范围广。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本申请提供的直流电源装置的一个实施例的电路结构原理图；

图2为本申请提供的直流电源装置的一个实施例的整体结构示意图；

图3为本申请提供的直流电源装置的一个实施例的控制面板示意图；

图4为本申请提供的直流电源装置的一个实施例的电源线示意图。

图中：

1、交流输入接口；2、直流输出接口；3、控制面板；301、显示屏；302、控制按钮；4、接地接口；5、传感器组件；6、扬声器；7、风扇；8、通风口；9、扬声器出口；

FU、保险丝；QF、漏电保护器；K、继电器。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供了一种直流电源装置，如图1所示，包括输入模块、整流模块、输出模块、主控模块和显示模块，其中，输入模块接入220V交流电源，并通过整流模块与输出模块连接，输出模块与真空断路器连接，用于向真空断路器输出220V直流电源，主控模块包括控制器，控制器分别与输入模块和输出模块连接，控制器用于控制输入模块与输出模块的通断，并调节输出模块的输出功率，主控模块还包括传感器组件5和保护组件，传感器组件5通过控制器与保护组件连接，传感器组件5用于获取直流电源装置的工作状态并传递至控制器，当直流电源装置工作状态异常时，控制器控制保护组件产生保护措施，并控制输入模块断开，显示模块与控制器连接，用于获取直流电源装置的工作状态并展示。

本实用新型提供的直流电源装置，接入交流电源，将220V交流电源转换为直流电源并输出至真空断路器，使得真空断路器能够在进行各类试验的过程中电动储能以及电动取消无直流闭锁，极大地提升真空断路器的试验效率；输出模块可方便地与真空断路器二次插件进行连接，利用控制器控制输出功率，能够稳定输出大功率以满足各类真空断路器储能电机的要求，适用范围广；直流电源装置配置有传感器组件5与保护组件，利用传感器组件5检测直流电源装置的工作状态，并在直流电源装置工作状态异常时通过保护组件产生保护措施，以对装置整体形成保护，杜绝安全隐患；直流电源装置设置显示模块，使得工作人员能够随时掌握直流电源装置的工作状态。上述直流电源装置使得真空断路器能够电动储能以及电动取消无直流闭锁，提升真空断路器的工作效率，即插即用，操作方便，安全性高，适用范围广。

具体地，在上述实施例中，输入模块包括保险丝、漏电保护器和继电器，其中，220V交流电源的输出端依次与保险丝、漏电保护器和继电器连接，继电器还与整流模块连接，而继电器为常闭继电器，继电器与控制器连接，控制器控制继电器的通断。在本实施方式中，保险丝作为后备保护，增加装置使用的安全性；漏电保护器是用来在装置发生漏电故障时以及对有致命危险的人身触电保护，具有过载和短路保护功能，可用来保护线路或电动机的过载和短路，也可在正常情况下作为线路的不频繁转换启动之用，工作人员可以在本申请提供的直流电源装置出现故障时，断开漏电保护器来切断装置运行，来保障自身工作安全；控制器还分别与输入模块和输出模块连接，用于采集输入电流以及输出电流，当输出电流瞬间增大超过额定电流的1.3倍时，或交流侧的输入输出电流矢量和超过设定值时，控制器发出跳闸信号，常闭继电器得电跳闸，保护电源装置及试验人员，漏电保护器和继电器均为本申请装置的电量保护元器件。

具体地，在上述实施例中，整流模块为单相整流电路。在本实施方式中，整流模块连接在输入模块与输出模块之间，具体功能是用于交流电的整流过程，是将交流电转换为直流电。如图1所示，本申请中整流模块具体采用的是单相整流电路，具体为单相桥式整流电路，由四只整流二极管搭成整流桥结构形式的整流电路，采用单相桥式整流电路的优点是电路结构简单高效，效率高。

具体地，在上述实施例中，输出模块包括变压器和稳压滤波电路，变压器的原边与整流模块连接，变压器的副边通过稳压滤波电路与真空断路器连接，以向真空断路器输出直流电源。在本实施方式中，交流电经过整流模块整流后得到的是脉动直流电，脉动直流电所含交流纹波较大，无法作为真空断路器的直流电源，通过输出模块中的稳压滤波电路能够降低这种交流纹波成分，让整流后的电压波形变得比较平滑，既可保留直流分量，又可滤掉一部分交流分量，改变了交直流成分的比例，减小了电路的脉动系数，改善了直流电压的质量，使得真空断路器能够稳定工作。

具体地，在上述实施例中，控制器为脉冲宽度调制控制器。在本实施方式中，控制器为脉冲宽度调制控制器，通过脉冲宽度调制方法控制直流输出，能调节输出的功率。具体地，脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变，这种调制方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，脉冲宽度调制方法控制简单、灵活以及动态响应好。

具体地，在上述实施例中，如图2和图3所示，直流电源装置还包括壳体，输入模块、整流模块、输出模块、主控模块和显示模块均设置在壳体内，其中，壳体的顶面设置有交流输入接口1和直流输出接口2，输入模块通过交流输入接口1与220V交流电源连接，输出模块通过直流输出接口2与真空断路器连接。在本实施方式中，直流电源装置的电路结构设置在壳体内，壳体顶面设置有用于与220V交流电源连接的交流输入接口1，以及用于向真空断路器输出220V直流电源的直流输出接口2，装置连接方便，即插即用。壳体用于对装置的电路结构进行保护，壳体的形状具体为长方体，体积小，易于搬运、存放与连接，便于使用。

进一步的，壳体的顶面还设置有控制面板3，控制面板3与显示模块连接，用于获取并展示直流电源装置的工作状态。在本实施方式中，如图3所示，壳体的顶面分为几个区域，位于左上角的是接地接口4，左下角处是交流输入接口1，用于连接220V的交流电源，同时输入模块的保险丝和漏电保护器也设置在顶面，而右侧设置有多个直流输出接口2，用于与真空断路器连接，以输出220V直流电源。而顶面的中央部位设置有控制面板3，控制面板3包括显示屏301和控制按钮302，显示屏301与显示模块连接，用于展示直流电源装置的工作状态、温度、湿度和功率等数据，控制按钮302包括上下选择菜单和确认键，用于操控显示屏301的屏幕，控制面板3的设置使得直流电源装置得到直观的展示，便于工作人员随时查看，及时了解直流电源装置的工作状态。

具体地，在上述实施例中，交流输入接口1为三芯电源插口，交流输入接口1通过三芯电源线与220V交流电源连接。在本实施方式中，如图3和图4所示，交流输入接口1为三芯电源插口，对应的，用于连接220V交流电源与交流输入接口1的电源线同样采用10A国标三芯品字电源线，具有较强的通用性，便于随时进行更换，性价比高。

具体地，在上述实施例中，传感器组件5包括温湿度传感器和烟雾传感器，温湿度传感器用于检测直流电源装置在工作状态下的温湿度，烟雾传感器用于检测直流电源装置在工作状态时是否产生烟雾，而保护组件包括扬声器6和风扇7，当直流电源装置的工作状态异常时，扬声器6用于发出告警声音，风扇7用于散热以及排风。在本实施方式中，传感器组件5用于检测直流电源装置的工作环境，确保直流电源装置整体稳定安全地运行，具体包括温湿度传感器和烟雾传感器，用于检测直流电源装置的温湿度和烟雾产生情况，传感器组件5将检测的数据传递至控制器，控制器基于传感器获取的数据来判断直流电源装置的工作状态，当判断直流电源装置的工作状态异常时，控制器控制输入模块断开及时进行保护，并控制保护组件产生保护措施，具体地，当温湿度传感器检测到壳体内的温度达到50℃或湿度达到80％，散热风扇7启动进行散热，同时扬声器6发出告警声音来提醒工作人员，并且显示模块显示装置异常信息，以供工作人员及时排查隐患；而当温湿度传感器检测到壳体内温度超过65℃或烟雾传感器检测到烟雾时，控制器发跳闸信号将输入模块断开，并且扬声器6发出告警声音来提醒工作人员，散热风扇7启动进行散热并驱散烟雾。

进一步的，壳体的一面开设有扬声器出口9，扬声器出口9与扬声器6相对设置，壳体的两侧开设有通风口8，通风口8与风扇7相对设置。在本实施方式中，保护组件用于在直流电源装置工作异常时产生保护措施，而壳体对应设置有保护组件中扬声器6与风扇7对应的开口，在壳体的一面上，对应扬声器6的位置上开设有扬声器出口9，当扬声器6产生告警声音时，通过扬声器出口9能够使得工作人员在更广的范围内听到告警声音，及时进行处理；而在壳体的两侧，对应风扇7的位置开设有通风口8，当直流电源装置温度过高或产生烟雾时，风扇7启动，对直流电源装置内部进行排风处理，一方面可以用于对装置内的零部件进行降温，另一方面排出装置内的烟雾，因此开设通风口8的设置是必要的，尽快加速空气的流通，确保直流电源装置稳定运行。

利用本申请提供的直流电源装置对真空断路器进行试验的过程如下：

(1)在真空断路器的机械特性试验中的应用

在测试真空断路器的开关机械特性时，先将直流电源装置接地，再将直流电源装置与真空断路器二次插件的储能回路连接、将机械特性仪分别与真空断路器二次插件的合闸、分闸回路连接，最后将真空断路器接入220V交流电源；

检查接线无误后，打开直流电源装置的开关，显示模块显示装置状态正常，通过控制面板3上的控制按钮302控制输出的直流电压，储能电机得电自动储能；

关闭直流电源装置的开关，拆除直流电源装置试验接线，最后拆除接地线；

最后操作机械特性仪，控制合闸无直流闭锁线圈吸合，完成合闸特性试验，再控制分闸无直流闭锁线圈吸合，完成分闸特性试验。

(2)在真空断路器的回路电阻试验中的应用

在测试真空断路器的开关机械特性时，先将直流电源装置接地，再将直流电源装置与真空断路器二次插件的储能回路连接，最后将真空断路器接入220V交流电源；

检查接线无误后，打开直流电源装置的开关，显示模块显示装置状态正常，并记录此时的温湿度，通过控制面板3上的控制按钮302控制输出的直流电压，储能电机得电自动储能。

关闭直流电源装置的开关，拆除直流电源装置试验接线，最后拆除接地线；

对已储能开关手动合闸，测试开关回路电阻，并根据记录的温度将测试的电阻值换算到75℃下。

(3)在真空断路器的开关交流耐压试验中的应用

在测试真空断路器的开关机械特性时，先将直流电源装置接地，再将直流电源装置与真空断路器二次插件的储能回路连接，最后将真空断路器接入220V交流电源；

检查接线无误后，打开直流电源装置的开关，显示模块显示装置状态正常，通过控制面板3上的控制按钮302控制输出的直流电压，储能电机得电自动储能；

关闭直流电源装置的开关，拆除直流电源装置试验接线，最后拆除接地线；

对已储能开关手动合闸，完成合闸对地交流耐压试验，再对已储能开关手动分闸，完成断口的交流耐压。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种直流电源装置，用于真空断路器特性试验，其特征在于，包括：输入模块、整流模块、输出模块、主控模块和显示模块；

所述输入模块接入220V交流电源，并通过所述整流模块与所述输出模块连接，所述输出模块与真空断路器连接，用于向所述真空断路器输出220V直流电源；

所述主控模块包括控制器，所述控制器分别与所述输入模块和所述输出模块连接，所述控制器用于控制所述输入模块与所述输出模块的通断，并调节所述输出模块的输出功率；

所述主控模块还包括传感器组件(5)和保护组件，所述传感器组件(5)通过所述控制器与所述保护组件连接，所述传感器组件(5)用于获取所述直流电源装置的工作状态并传递至所述控制器，当所述直流电源装置工作状态异常时，所述控制器控制所述保护组件产生保护措施，并控制所述输入模块断开；

所述显示模块与所述控制器连接，用于获取所述直流电源装置的工作状态并展示。

2.根据权利要求1所述的直流电源装置，其特征在于，所述输入模块包括保险丝、漏电保护器和继电器；

所述220V交流电源的输出端依次与所述保险丝、所述漏电保护器和所述继电器连接，所述继电器还与所述整流模块连接；

所述继电器为常闭继电器，所述继电器与所述控制器连接，所述控制器控制所述继电器的通断。

3.根据权利要求1所述的直流电源装置，其特征在于，所述整流模块为单相整流电路。

4.根据权利要求1所述的直流电源装置，其特征在于，所述输出模块包括变压器和稳压滤波电路，所述变压器的原边与所述整流模块连接，所述变压器的副边通过所述稳压滤波电路与所述真空断路器连接，以向所述真空断路器输出直流电源。

5.根据权利要求1所述的直流电源装置，其特征在于，所述控制器为脉冲宽度调制控制器。

6.根据权利要求1所述的直流电源装置，其特征在于，所述直流电源装置还包括壳体，所述输入模块、所述整流模块、所述输出模块、所述主控模块和所述显示模块均设置在所述壳体内；

所述壳体的顶面设置有交流输入接口(1)和直流输出接口(2)，所述输入模块通过所述交流输入接口(1)与所述220V交流电源连接，所述输出模块通过所述直流输出接口(2)与所述真空断路器连接。

7.根据权利要求6所述的直流电源装置，其特征在于，所述壳体的顶面还设置有控制面板(3)，所述控制面板(3)与所述显示模块连接，用于获取并展示所述直流电源装置的工作状态。

8.根据权利要求6所述的直流电源装置，其特征在于，所述交流输入接口(1)为三芯电源插口，所述交流输入接口(1)通过三芯电源线与所述220V交流电源连接。

9.根据权利要求6所述的直流电源装置，其特征在于，所述传感器组件(5)包括温湿度传感器和烟雾传感器，所述温湿度传感器用于检测所述直流电源装置在工作状态下的温湿度，所述烟雾传感器用于检测所述直流电源装置在工作状态时是否产生烟雾；

所述保护组件包括扬声器(6)和风扇(7)，当所述直流电源装置的工作状态异常时，所述扬声器(6)用于发出告警声音，所述风扇(7)用于散热以及排风。

10.根据权利要求9所述的直流电源装置，其特征在于，所述壳体的一面开设有扬声器出口(9)，所述扬声器出口(9)与所述扬声器(6)相对设置；

所述壳体的两侧开设有通风口(8)，所述通风口(8)与所述风扇(7)相对设置。