CN220491794U - 一种智能永磁断路器控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智能永磁断路器控制装置，涉及高压真空断路器控制技术领域，还包括开关量输入单元、模拟量输入单元、主控单元、开关量输出单元，所述断路器本体与所述开关量输入单元输入端连接，所述开关量输入单元输出端与所述主控单元连接。本实用新型采用了一体化设计技术，以及开关电源瞬态抑制箝位吸收技术的应用，将电子控制技术应用于弹簧操作断路器，既起到器件本身的保护，同时也解决了永磁操动机构双线圈的互感影响动作特性的问题，且内置抗干扰器件，解决了弹簧操动断路器辅助开关及控制线圈损坏的问题；将控制器与高压真空断路器集成为一体，降低了产品的成本、减小了体积，提高了一次设备的智能化水平。
Description
技术领域
本实用新型涉及高压真空断路器技术领域，具体涉及一种智能永磁断路器控制装置。
背景技术
智能一体化断路器产品主要应用于配网部分，一般情况户外安装，主要有两部分组成：断路器部分和控制终端部分。断路器操作机构发展具有几个阶段：电磁机构、弹簧机构、永磁机构。弹簧机构与由于器分合闸所需的控制能量小，便于操作和控制，获得了广泛的应用。但是其零部件多，故障率高，限制其进一步的应用，弹簧机构开关控制采用的传统辅助开关控制方式，内部多采用普通电磁式继电器或操作线圈，这种继电器所具有的功能十分有限，一旦出现拒动，由于控制线圈长期带电，非常容易烧毁，产品性能及技术水平较低，难以满足用户要求的状况，已无法适应现代电网发展的需要。
实用新型内容
针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种智能永磁断路器控制装置，以解决上述技术问题。
一种智能永磁断路器控制装置，包括断路器本体，还包括开关量输入单元、模拟量输入单元、主控单元、开关量输出单元，所述断路器本体与所述开关量输入单元输入端连接，所述开关量输入单元输出端与所述主控单元连接，所述模拟量输入单元包括数据采集单元、EMI滤波单元，所述断路器本体与所述数据采集单元的输入端连接，所述数据采集单元的输出端与所述EMI滤波单元输入端连接，所述EMI滤波单元的输出端与所述主控单元连接，所述开关量输出单元的输入端与所述主控单元连接，所述开关量输出单元的输出端与所述断路器本体连接。
作为优选地，还包括工作电源、电源电压变换单元，所述电源电压变换单元的输入端与所述工作电源连接，所述电源电压变换单元的输出端与所述主控单元和断路器本体连接。
作为优选地，还包括通讯单元，所述通讯单元的输入端与所述主控单元连接，所述通讯单元的输出端连接上位机。
作为优选地，还包括驱动单元，所述驱动单元的输入端与所述主控单元连接，所述驱动单元的输出端与所述断路器本体连接。
作为优选地，还包括第一光电耦合器，所述第一光电耦合器的输入端与所述开关量输入单元连接，所述第一光电耦合器的输出端与所述主控单元连接。
作为优选地，还包括第二光电耦合器，所述第二光电耦合器的输入端与所述EMI滤波器连接，所述第二光电耦合器的输出端与所述主控单元连接。
作为优选地，运放器、比较器，所述运放器的输入端与所述第二光电耦合器连接，所述运放器的输出端与所述比较器的输入端连接，所述比较器的输出端与所述主控单元连接。
本实用新型的有益效果体现在：
本实用新型采用了一体化设计技术，以及开关电源瞬态抑制箝位吸收技术的应用，将电子控制技术应用于高压真空断路器，既起到器件本身的保护，同时也解决了永磁操动机构双线圈的互感影响动作特性的问题，且内置抗干扰器件，解决了弹簧操动断路器辅助开关及控制线圈损坏的问题；将控制器与高压真空断路器集成为一体，降低了产品的成本、减小了体积，提高了一次设备的智能化水平。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本实用新型一实施例提供的一种智能永磁断路器控制装置的原理图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。
实施例一中：
如图1所示，一种智能永磁断路器控制装置，包括断路器本体，还包括开关量输入单元、模拟量输入单元、主控单元、开关量输出单元，所述断路器本体与所述开关量输入单元输入端连接，所述开关量输入单元输出端与所述主控单元连接，所述模拟量输入单元包括数据采集单元、EMI滤波单元，所述断路器本体与所述数据采集单元的输入端连接，所述数据采集单元的输出端与所述EMI滤波单元输入端连接，所述EMI滤波单元的输出端与所述主控单元连接，所述开关量输出单元的输入端与所述主控单元连接，所述开关量输出单元的输出端与所述断路器本体连接。
本方案中，将传统继电保护技术、小功率直流不间断供电技术、新型传感器技术、电力电子技术应用于断路器产品，组成智能一体化断路器控制终端；装置整体采用了箝位吸收技术，应用IGBT自驱动方式，实现控制永磁及弹簧操动机构的分合闸过程，装置整体除了具有过流/欠压分闸、合分闸闭锁以及操作系统的故障监测、诊断与报警等功能外，还具有完善的防跳功能，既起到了对器件本身的保护，同时也解决了永磁操动机构双线圈的互感问题；
此处断路器本体为高压真空断路器，数据采集单元可采用新型传感器技术，大大减小了断路器的体积和成本提高了断路器产品的集成化，便于同其他产品组成综合自动化系统；主控单元采用了PIC系列单片微处理器，PIC系列单片机采用精简指令集具有：高速度、低工作电压、低功耗、较高的驱动能力、低成本等特点，真正的单片系统，抗干扰能力强的特点，其应用电力电子技术具有体积小功能强大的特点；
此处开关量输入单元采用位置接近开关检测开关位置，由于无机械接触和断弧要求，所以不会出现辅助开关的类似故障；由于采用最大脉宽控制技术控制合分闸线圈，因此无论开关是否出现拒分拒合都不会烧毁分合闸控制线圈，保证了开关检测结果的可靠性。
更为具体的，还包括工作电源、电源电压变换单元，所述电源电压变换单元的输入端与所述工作电源连接，所述电源电压变换单元的输出端与所述主控单元和断路器本体连接。
供电单元采用小功率直流不间断供电技术，解决了控制终端就地供电的难题，电源电压变换单元利用AC(DC)/DC电压变换技术，将输入电压变换为直流操作电压，同时对控制装置整体供电，此处电源电压变换单元还具有稳压功能。
更为具体的，还包括通讯单元，所述通讯单元的输入端与所述主控单元连接，所述通讯单元的输出端连接上位机。
通讯单元采用RS-485通讯接口，可以通过通讯的方式，完成开关信息(开关位置、系统相关信息)向上位机的上传，完成上位机遥控开关分合闸等功能。
更为具体的，还包括驱动单元，所述驱动单元的输入端与所述主控单元连接，所述驱动单元的输出端与所述断路器本体连接。
更为具体的，还包括第一光电耦合器，所述第一光电耦合器的输入端与所述开关量输入单元连接，所述第一光电耦合器的输出端与所述主控单元连接。
利用第一光电耦合器的光电隔离技术，对开关量输入单元的输入信号进行隔离，提高了系统的抗干扰性。
更为具体的，还包括第二光电耦合器，所述第二光电耦合器的输入端与所述EMI滤波器连接，所述第二光电耦合器的输出端与所述主控单元连接。
更为具体的，运放器、比较器，所述运放器的输入端与所述第二光电耦合器连接，所述运放器的输出端与所述比较器的输入端连接，所述比较器的输出端与所述主控单元连接。
采用EMI抑制技术和光电隔离技术，同时采用了高精度的运放器和比较器，保证了采样精度和告警的准确性。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (7)
1.一种智能永磁断路器控制装置，包括断路器本体，其特征在于：还包括开关量输入单元、模拟量输入单元、主控单元、开关量输出单元，所述断路器本体与所述开关量输入单元输入端连接，所述开关量输入单元输出端与所述主控单元连接，所述模拟量输入单元包括数据采集单元、EMI滤波单元，所述断路器本体与所述数据采集单元的输入端连接，所述数据采集单元的输出端与所述EMI滤波单元输入端连接，所述EMI滤波单元的输出端与所述主控单元连接，所述开关量输出单元的输入端与所述主控单元连接，所述开关量输出单元的输出端与所述断路器本体连接。
2.根据权利要求1所述的智能永磁断路器控制装置，其特征在于：还包括工作电源、电源电压变换单元，所述电源电压变换单元的输入端与所述工作电源连接，所述电源电压变换单元的输出端与所述主控单元和断路器本体连接。
3.根据权利要求2所述的智能永磁断路器控制装置，其特征在于：还包括通讯单元，所述通讯单元的输入端与所述主控单元连接，所述通讯单元的输出端连接上位机。
4.根据权利要求3所述的智能永磁断路器控制装置，其特征在于：还包括驱动单元，所述驱动单元的输入端与所述主控单元连接，所述驱动单元的输出端与所述断路器本体连接。
5.根据权利要求1所述的智能永磁断路器控制装置，其特征在于：还包括第一光电耦合器，所述第一光电耦合器的输入端与所述开关量输入单元连接，所述第一光电耦合器的输出端与所述主控单元连接。
6.根据权利要求5所述的智能永磁断路器控制装置，其特征在于：还包括第二光电耦合器，所述第二光电耦合器的输入端与EMI滤波器连接，所述第二光电耦合器的输出端与所述主控单元连接。
7.根据权利要求6所述的智能永磁断路器控制装置，其特征在于：运放器、比较器，所述运放器的输入端与所述第二光电耦合器连接，所述运放器的输出端与所述比较器的输入端连接，所述比较器的输出端与所述主控单元连接。
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