用於交流電氣系統的配電監控裝置製造方法

2023-04-29 07:25:36 1

用於交流電氣系統的配電監控裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用於交流電氣系統的配電監控裝置，包括交流輸入接口、交流輸出接口和控制單元，控制單元包括微處理器、驅動模塊、執行機構、斷路器、電流採集模塊、電壓採集模塊、信號濾波模塊、電能計算晶片、電源模塊和通信接口，微處理器的輸出端通過驅動模塊與執行機構相連，執行機構通過連動杆與斷路器相連，交流輸入接口通過斷路器與交流輸出接口相連，電流採集模塊、電壓採集模塊的輸出端分別通過信號濾波模塊與電能計算晶片相連，電能計算晶片的輸出端與微處理器相連，電源模塊與微處理器相連。本實用新型具有適用範圍廣、保護功能豐富、採集信息完整、可靠性高、擴展性好、結構簡單、使用方便的優點。
【專利說明】用於交流電氣系統的配電監控裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及交流電氣系統的配電自動化系統的監視、控制和管理技術，具體涉及一種用於交流電氣系統的配電監控裝置。
【背景技術】
[0002]配電監控裝置是一種用於低壓電氣系統的配電控制、狀態檢測和實現各種電氣保護的產品，其應用現代計算機、信息處理及通信等技術，完成對配電網和負載的運行進行監視、管理和控制，是電網「配電」自動化系統的監視、控制和管理單元，主要功能有電氣通斷控制、數據採集和監控、配電網故障識別與保護等。但是，目前在電氣控制系統中主要採用交流接觸器、熱繼電器、斷路器、過欠壓保護模塊、相序保護模塊等實現通電控制和故障識別與保護，這些專用的裝置功能相對單一，往往需要多種產品組合實現，對狀態信息的獲取需要較複雜的控制電路，導致配電監控裝置的系統結構非常複雜。
實用新型內容
[0003]本實用新型要解決的技術問題是提供一種適用範圍廣、保護功能豐富、採集信息完整、可靠性高、擴展性好、結構簡單、使用方便的用於交流電氣系統的配電監控裝置。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案為:
[0005]一種用於交流電氣系統的配電監控裝置，包括交流輸入接口、交流輸出接口和控制單元，所述控制單元包括微處理器、驅動模塊、執行機構、斷路器、電流採集模塊、電壓採集模塊、信號濾波模塊、電能計算晶片、電源模塊和通信接口，所述通信接口與微處理器相連，所述微處理器的輸出端通過驅動模塊與執行機構相連，所述執行機構通過連動杆與斷路器相連，所述交流輸入接口通過斷路器與交流輸出接口相連，所述交流輸入接口輸入的ABC三相通過電流採集模塊與交流輸出接口相連，所述電壓採集模塊分別與交流輸入接口輸入的ABC三相相連，所述電流採集模塊、電壓採集模塊的輸出端分別通過信號濾波模塊與電能計算晶片相連，所述電能計算晶片的輸出端與微處理器相連，所述電源模塊與微處理器相連。
[0006]所述控制單元還包括用於遠程傳送配電監控數據的通信接口，所述通信接口與微處理器相連。
[0007]本實用新型用於交流電氣系統的配電監控裝置具有下述優點:本實用新型通過電流採集模塊、電壓採集模塊、電能計算晶片採集配電監控數據輸出給微處理器，微處理器根據採集數據控制斷路器的工作狀態，從而實現交流輸入接口、交流輸出接口之間的通斷控制，具有下述優點:(1)適用範圍廣，能夠適用於單相、三相交流電氣迴路配電控制；(2)保護靈活，具有過壓、欠壓、缺相、錯相、短路等保護功能；(3)狀態信息齊全，配電控制模塊除能夠採集電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率等信息外，也可以上傳工作狀態(接通、關斷和故障狀態等)信息。(4)高可靠性。本實用新型的元器件少，沒有複雜元器件。設有手動控制功能，在異常或緊急情況下，可以手動實現通斷控制。綜上所述，本實用新型採用模塊化設計、集成多種功能於一體，具有適用範圍廣、保護功能豐富、採集信息完整、可靠性高、擴展性好、結構簡單、使用方便的優點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0009]圖1為本實用新型實施例的電路原理示意圖。
[0010]圖例說明:1、交流輸入接口 ；2、交流輸出接口 ；3、控制單元；31、微處理器；310、通信接口 ；32、驅動模塊；33、執行機構；331、連動杆；34、斷路器；35、電流採集模塊；36、電壓採集模塊；37、信號濾波模塊；38、電能計算晶片；39、電源模塊。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖對本實用新型的優選實施例進行詳細闡述，以使本實用新型的優點和特徵能更易於被本領域技術人員理解，從而對本實用新型的保護範圍做出更為清楚明確的界定。
[0012]如圖1所示，本實施例用於交流電氣系統的配電監控裝置包括交流輸入接口 1、交流輸出接口 2和控制單元3，控制單元3包括微處理器31、驅動模塊32、執行機構33、斷路器34、電流採集模塊35、電壓採集模塊36、信號濾波模塊37、電能計算晶片38、電源模塊39和通信接口 310，通信接口 310與微處理器31相連，微處理器31的輸出端通過驅動模塊32與執行機構33相連，執行機構33通過連動杆331與斷路器34相連，交流輸入接口 I通過斷路器34與交流輸出接口 2相連，交流輸入接口 I輸入的ABC三相通過電流採集模塊35與交流輸出接口 2相連，電壓採集模塊36分別與交流輸入接口 I輸入的ABC三相相連，電流採集模塊35、電壓採集模塊36的輸出端分別通過信號濾波模塊37與電能計算晶片38相連，電能計算晶片38的輸出端與微處理器31相連，電源模塊39與微處理器31相連。參見圖1，本實施例中輸入的DC24V電源從右側的防反接二極體Dl輸入後，一路Vin作為驅動模塊32的電源供給，另一路輸入電源模塊39，電源模塊39分別輸出+15V、+5.0V和+3.3V電源，分別給微處理器31、電能計算晶片38、通信接口 310供電。電流採集模塊35包括線圈T4/T5/T6，線圈T4/T5/T6上分別並聯有電阻，線圈T4並聯有負載電阻R19，線圈T5並聯有負載電阻R20，線圈T6並聯有負載電阻R21。電壓採集模塊36包括變壓器T1/T2/T3，變壓器T1/T2/T3的次級分別並聯有負載電阻，變壓器Tl的次級並聯有負載電阻R4，變壓器T2的次級並聯有負載電阻R5，變壓器T3的次級並聯有負載電阻R6，變壓器T1/T2/T3的初級分別與交流輸入接口 I輸入的ABC三相以及N相連。電能計算晶片38基於ADE78XX系列三相多功能計量晶片實現，用於完成對電源信號的採集與處理，微處理器31基於單片機實現，微處理器31通過SPI串口與電能計算晶片38相連。本實施例工作時，電流採集模塊35採集交流輸入接口 I輸入的ABC三相的電流，通過信號濾波模塊37進行濾波後輸出至電能計算晶片38 ;同時電壓採集模塊36採集交流輸入接口 I輸入的ABC三相的電壓，通過信號濾波模塊37進行濾波後輸出至電能計算晶片38，電能計算晶片38完成對電源信號的採集與處理，通過SPI串口發送給微處理器31，微處理器31對採集的電流、電壓等信息進行判斷處理，實現過流、過壓、欠壓等保護功能，同時可以把採集的電流、電壓、頻率等電源信息通過通信接口 310對外輸出，同時微處理器31也可以通過通信接口 310接收上位機的指令，完成對執行機構33的正反轉控制，實現對斷路器34的通斷控制。本實施例通過電流採集模塊35、電壓採集模塊36、電能計算晶片37採集配電監控數據輸出給微處理器31，微處理器31根據採集數據控制斷路器34的工作狀態，從而實現交流輸入接口 1、交流輸出接口 2之間的通斷控制，能夠實現對輸出的電氣通斷控制、數據採集和狀態監控、配電網故障識別與保護等，能夠在電氣系統控制中替代斷路器、交流接觸器、熱繼電器、過欠壓保護模塊等單一性的現有功能產品，採用模塊化設計、集成多種功能於一體，具有適用範圍廣、保護功能豐富、採集信息完整、可靠性高、擴展性好、結構簡單、使用方便的優點。
[0013]以上所述僅為本實用新型的優選實施方式，本實用新型的保護範圍並不僅限於上述實施方式，凡是屬於本實用新型原理的技術方案均屬於本實用新型的保護範圍。對於本領域的技術人員而言，在不脫離本實用新型的原理的前提下進行的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1.一種用於交流電氣系統的配電監控裝置，其特徵在於:包括交流輸入接口(I)、交流輸出接口⑵和控制單元(3)，所述控制單元(3)包括微處理器(31)、驅動模塊(32)、執行機構(33)、斷路器(34)、電流採集模塊(35)、電壓採集模塊(36)、信號濾波模塊(37)、電能計算晶片(38)、電源模塊(39)和通信接口(310)，所述通信接口(310)與微處理器(31)相連，所述微處理器(31)的輸出端通過驅動模塊(32)與執行機構(33)相連，所述執行機構(33)通過連動杆(331)與斷路器(34)相連，所述交流輸入接口(I)通過斷路器(34)與交流輸出接口(2)相連，所述交流輸入接口(I)輸入的ABC三相通過電流採集模塊(35)與交流輸出接口(2)相連，所述電壓採集模塊(36)分別與交流輸入接口(I)輸入的ABC三相相連，所述電流採集模塊(35)、電壓採集模塊(36)的輸出端分別通過信號濾波模塊(37)與電能計算晶片(38)相連，所述電能計算晶片(38)的輸出端與微處理器(31)相連，所述電源模塊(39)與微處理器(31)相連。
【文檔編號】H02J3/00GK203690917SQ201320864436
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月24日 優先權日:2013年12月24日
【發明者】王文兵, 韓永, 彭松柏, 王燕玲 申請人:合肥同智機電控制技術股份有限公司