專利名稱：斷路器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及斷路器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，屬于低壓配電或低壓控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
變電站或發(fā)電廠的直流電源是保護(hù)、控制等設(shè)備的工作電源和供電回路，對變電站或發(fā)電廠的安全運行起著至關(guān)重要的作用，具有點多、面廣、線長等特點，是一個十分龐大的多分支供電網(wǎng)絡(luò)。由于保護(hù)、控制等工作的重要性，在某些分支回路內(nèi)，不允許長時間出現(xiàn)斷電現(xiàn)象，所以，對控制各支路的斷路器的狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測是十分必要的。目前，對斷路器的狀態(tài)監(jiān)測一般通過以下方式進(jìn)行如圖1，KM+為直流電源母線正極，KM-為直流電源母線負(fù)極，Kl Kn (η為系統(tǒng)中的支路數(shù)量，下同)為控制各支路的斷路器，J為具有斷路器狀態(tài)檢測功能的監(jiān)測裝置，Y為遠(yuǎn)程計算機(jī)。其中KlF KnF為斷路器Kl Kn的輔助觸頭，其分合狀態(tài)反映斷路器Kl Kn的主觸頭的分合狀態(tài)，KlB KnB為斷路器Kl Kn的報警觸頭，其分合狀態(tài)反映斷路器 Kl Kn是否發(fā)生故障跳閘。為了實現(xiàn)對斷路器Kl Kn的狀態(tài)監(jiān)測，需要將KlF KnF或 KlB KnB連接到監(jiān)測裝置J，如果發(fā)生斷路器Kl Kn的合閘和分閘操作，J可以通過檢測 KlF KnF獲知；如果斷路器Kl Kn故障跳閘，J可以通過檢測KlB KnB獲知。同時，監(jiān)測裝置J通過現(xiàn)場總線與遠(yuǎn)程計算機(jī)Y相連，當(dāng)斷路器發(fā)生合分閘操作或故障跳閘時，可發(fā)出報警信號，并通知維護(hù)人員到現(xiàn)場處理。采用該方式的斷路器狀態(tài)監(jiān)測方案，由于必須將斷路器輔助觸頭或報警觸頭的各個節(jié)點連接至監(jiān)測裝置，在直流饋線屏內(nèi)布有大量的線路，給電氣系統(tǒng)的維護(hù)、管理造成很大困難；由于節(jié)點數(shù)量較多，降低了系統(tǒng)的可靠性。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種斷路器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠減少饋線屏內(nèi)的布線，使電氣系統(tǒng)安裝簡潔，維護(hù)方便，并能提高系統(tǒng)的可靠性。本實用新型的技術(shù)解決方案為一種斷路器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，包括斷路器、斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊和監(jiān)測裝置，其特征在于斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊通過監(jiān)測斷路器可運動的零部件位置來監(jiān)測斷路器合閘、分閘狀態(tài)或故障脫扣狀態(tài)；斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊以通訊方式將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)測裝置；監(jiān)測裝置對多個斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊進(jìn)行監(jiān)測。所述的斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊，其特征在于斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊的外殼由絕緣材料制成，外殼上具有可連接電源和通訊線的接口，外殼內(nèi)設(shè)置有機(jī)械部分和電子部分。機(jī)械部分與電子部分可一體連接，也可為分體連接。斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊在斷路器外部安裝； 可以在斷路器內(nèi)部安裝；也可以將機(jī)械部分安裝在內(nèi)部，電子部分安裝在外部。機(jī)械部分在斷路器的驅(qū)動下，至少將一常開觸點轉(zhuǎn)換為常閉觸點或至少將一常閉觸點轉(zhuǎn)換為常開觸點；通過觸點的轉(zhuǎn)換，給電子部分輸出不同的斷路器狀態(tài)電信號；電子部分將收到的不同電信號，經(jīng)過判斷后以通訊的方式發(fā)送給監(jiān)測裝置；外殼上有斷路器故障狀態(tài)的報警指示； 外殼上有斷路器合間、分間狀態(tài)指示。斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊也可以非機(jī)械驅(qū)動、接觸的方式監(jiān)測斷路器合間、分間狀態(tài)或故障分間狀態(tài)。所述的電子部分由斷路器狀態(tài)檢測電路單元、 MCU電路單元、電源電路單元、通訊電路單元組成，其中電源電路單元為斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊的電子部分提供電源；斷路器狀態(tài)檢測電路單元的輸出與MCU電路單元的輸入相連； MCU電路單元的輸出送至通訊電路單元；通訊電路單元與監(jiān)測裝置的通訊電路單元相連。 至少有二個以上斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊之間的電源線和數(shù)據(jù)通訊線為并聯(lián)。所述的監(jiān)測裝置由電源電路單元、MCU電路單元、顯示電路單元、支路模塊通訊電路單元、上位機(jī)通訊電路單元、報警電路單元組成，其中電源電路單元為其它各電路單元提供電源；支路模塊通訊電路單元與斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊中的通訊電路單元相連；支路模塊通訊電路單元的輸出與MCU電路單元的輸入相連；MCU電路單元的輸出與顯示電路單元、 報警電路單元、上位機(jī)通訊電路單元連接。所述的斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊的電源由斷路器提供或由外部電源提供。所述的監(jiān)測裝置用于顯示系統(tǒng)內(nèi)的斷路器狀態(tài)，也可以向上位機(jī)發(fā)送系統(tǒng)內(nèi)的斷路器狀態(tài)。采用本方案的斷路器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，能夠減少饋線屏內(nèi)的布線，使系統(tǒng)安裝簡潔、 維護(hù)方便，并能提高系統(tǒng)的可靠性，同時，適應(yīng)了低壓電器智能化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展要求。

圖1為現(xiàn)有的斷路器狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)方案示意圖；圖2為本實用新型的技術(shù)解決方案示意圖；圖3為斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊原理框圖；圖4為斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊電子部分原理框圖圖5為監(jiān)測裝置原理框圖。
具體實施方式
本實用新型為一種斷路器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，包括若干斷路器、其中每個斷路器均配置一個斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊；斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊通過監(jiān)測斷路器可運動的零部件位置來監(jiān)測斷路器合間、分間狀態(tài)或故障分間狀態(tài)；各斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊以通訊方式將檢測數(shù)據(jù)上傳給監(jiān)測裝置。斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊的外殼由絕緣材料制成，外殼上具有可連接電源和通訊線的接口，外殼內(nèi)置機(jī)械部分和電子部分；機(jī)械部分和電子部分可一體連接，也可分體連接；斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊可置于斷路器本體外部，也可置于斷路器本體內(nèi)部，或機(jī)械部分置于斷路器本體內(nèi)部，電子部分置于斷路器本體外部；機(jī)械部分在斷路器本體的驅(qū)動下，至少將一常開觸點轉(zhuǎn)換為常閉觸點或至少將一常閉觸點轉(zhuǎn)換為常開觸點，電子部分通過檢測觸點的變化，確定斷路器的分間、合間狀態(tài)或報警狀態(tài)；斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊的外殼上具有斷路器分閘、合間指示和故障狀態(tài)報警指示；斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊也可以非機(jī)械驅(qū)動、接觸的方式監(jiān)測斷路器合閘、分閘狀態(tài)或故障分閘狀態(tài)。電子部分由斷路器狀態(tài)檢測電路單元、MCU電路單元、顯示電路單元、電源電路單元、通訊電路單元組成。其中電源電路單元為其他電路單元提供電源；斷路器狀態(tài)檢測電路單元的輸出與MCU電路單元的輸入相連；MCU電路單元的輸出送至通訊電路單元及顯示電路單元；通訊電路單元與監(jiān)測裝置的通訊電路單元相連。監(jiān)測裝置由電源電路單元、MCU電路單元、顯示電路單元、支路模塊通訊電路單元、 上位機(jī)通訊電路單元、報警電路單元組成。其中電源電路單元為其它各電路單元提供電源；支路模塊通訊電路單元與斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊中的通訊電路單元相連；支路模塊通訊電路單元的輸出與MCU電路單元的輸入相連；MCU電路單元的輸出與顯示電路單元、報警電路單元、上位機(jī)通訊電路單元連接。
以下結(jié)合附圖及實施實例對本實用新型作進(jìn)一步描述。圖2為本實用新型的技術(shù)解決方案示意圖。KM+為直流電源母線正極，KM-為直流電源母線負(fù)極，Kl Kn為控制各支路的斷路器，Ml Mn為檢測各斷路器Kl Kn狀態(tài)的斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊，J為具有斷路器狀態(tài)檢測功能的監(jiān)測裝置，Y為遠(yuǎn)程計算機(jī)。其中 KlF KnF為斷路器Kl Kn的輔助觸頭，其分合狀態(tài)反映斷路器Kl Kn的主觸頭的分合狀態(tài)，KlB KnB為斷路器Kl Kn的報警觸頭，其分合狀態(tài)反映斷路器Kl Kn是否發(fā)生故障跳閘，輔助觸頭KlF KnF和報警觸頭KlB KnB構(gòu)成斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊Ml Mn 的機(jī)械部分。斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊Ml Mn內(nèi)置斷路器Kl Kn的輔助觸頭KlF KnF和報警觸頭KlB KnB及相應(yīng)的電子部分。電子部分內(nèi)含通訊電路單元，通過通訊電路單元與監(jiān)測裝置J的通訊電路單元相連。圖3為斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊原理框圖。斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊主要由機(jī)械部分1和電子部分2組成，其中，機(jī)械部分1與斷路器本體0相連，在斷路器本體0的驅(qū)動下，至少將一常開觸點轉(zhuǎn)換為常閉觸點或至少將一常閉觸點轉(zhuǎn)換為常開觸點，即機(jī)械部分1可以包含輔助觸頭，也可以包含報警觸頭，或既包含輔助觸頭又包含報警觸頭；電子部分通過檢測機(jī)械部分報警觸頭或輔助觸頭的變化，確定斷路器的分間、合間狀態(tài)或故障報警狀態(tài)；斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊的外殼上具有可連接電源和通訊線的接口，接口與電子部分2相連。圖4為斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊電子部分的原理框圖。斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊主要包含斷路器狀態(tài)檢測電路單元21、MCU電路單元22、顯示電路單元23、電源電路單元M、通訊電路單元25等5個電路單元。其中電源電路單元M為其它各電路單元提供電源；斷路器狀態(tài)檢測電路單元21的輸出與MCU電路單元22的輸入相連；MCU電路單元22的輸出送至通訊電路單元25及顯示電路單元23 ；通訊電路單元25通過支路檢測總線與監(jiān)測裝置J的通訊電路單元相連。圖5為監(jiān)測裝置的原理框圖。監(jiān)測裝置主要由電源電路單元31、MCU電路單元32、 顯示電路單元33、支路模塊通訊電路單元34、報警電路單元35、上位機(jī)通訊電路單元36等組成。其中電源電路單元31為其它各電路單元提供電源。支路模塊通訊電路單元34通過支路檢測總線與斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊中的通訊電路單元25相連。支路模塊通訊電路單元；34的輸出與MCU電路單元32的10相連。M⑶電路單元32的輸出與顯示電路單元33、 報警電路單元35、上位機(jī)通訊電路單元36連接。上位機(jī)通訊電路單元36通過上位機(jī)通訊總線與上位機(jī)連接。將通訊電路單元34與斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊的通訊電路單元25相連，通過通訊的方式獲得各斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊檢測到的斷路器狀態(tài)信息，然后由MCU電路單元32接收、分析并處理；當(dāng)達(dá)到報警條件后，通過報警電路單元35執(zhí)行報警，并通過上位機(jī)通訊電路單元36上傳至遠(yuǎn)程計算機(jī)；顯示電路單元33循環(huán)顯示各支路狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種斷路器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，包括斷路器、斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊和監(jiān)測裝置，其特征在于所述斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊通過監(jiān)測斷路器可運動的零部件位置來監(jiān)測斷路器合閘、分閘狀態(tài)或故障脫扣狀態(tài)；所述斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊以通訊方式將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)測裝置； 所述監(jiān)測裝置對多個斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊進(jìn)行監(jiān)測。
2.如權(quán)利要求1所述的斷路器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊具有由絕緣材料制成的外殼，該外殼上具有可連接電源和通訊線的接口，外殼內(nèi)設(shè)置有機(jī)械部分和電子部分；機(jī)械部分與電子部分可一體連接，也可為分體連接。
3.如權(quán)利要求2所述的斷路器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊安裝在斷路器外部或斷路器內(nèi)部；也可以將機(jī)械部分安裝在內(nèi)部，電子部分安裝在外部；所述斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊的機(jī)械部分在斷路器的驅(qū)動下，至少將一常開觸點轉(zhuǎn)換為常閉觸點或至少將一常閉觸點轉(zhuǎn)換為常開觸點；通過觸點的轉(zhuǎn)換，給電子部分輸出不同的斷路器狀態(tài)電信號；電子部分將收到的不同電信號，經(jīng)過判斷后以通訊的方式發(fā)送給監(jiān)測裝置。
4.如權(quán)利要求2所述的斷路器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊的外殼上有斷路器故障狀態(tài)的報警指示和斷路器合間、分閘狀態(tài)指示。
5.如權(quán)利要求1所述的斷路器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊以非機(jī)械驅(qū)動、接觸的方式監(jiān)測斷路器合間、分間狀態(tài)或故障分閘狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求2所述的斷路器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述電子部分由斷路器狀態(tài)檢測電路單元、MCU電路單元、電源電路單元、通訊電路單元組成，其中電源電路單元為斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊的電子部分提供電源； 斷路器狀態(tài)檢測電路單元的輸出與MCU電路單元的輸入相連； MCU電路單元的輸出送至通訊電路單元； 通訊電路單元與監(jiān)測裝置的通訊電路單元相連。
7.如權(quán)利要求1所述的斷路器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)測裝置由電源電路單元、MCU電路單元、顯示電路單元、支路模塊通訊電路單元、 上位機(jī)通訊電路單元、報警電路單元組成，其中 電源電路單元為其它各電路單元提供電源；支路模塊通訊電路單元與斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊中的通訊電路單元相連；支路模塊通訊電路單元的輸出與MCU電路單元的輸入相連；MCU電路單元的輸出與顯示電路單元、報警電路單元、上位機(jī)通訊電路單元連接。
8.如權(quán)利要求1所述的斷路器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于 所述斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊的電源由斷路器提供或由外部電源提供。至少有二個以上斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊之間的電源線和數(shù)據(jù)通訊線為并聯(lián)。
9.如權(quán)利要求1所述的斷路器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)測裝置用于顯示系統(tǒng)內(nèi)的斷路器狀態(tài)，也可以向上位機(jī)發(fā)送系統(tǒng)內(nèi)的斷路器狀態(tài)。
專利摘要一種斷路器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，包括斷路器、斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊和監(jiān)測裝置，斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊通過監(jiān)測斷路器可運動的零部件位置來監(jiān)測斷路器合閘、分閘狀態(tài)或故障脫扣狀態(tài)；斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊以通訊方式將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)測裝置；監(jiān)測裝置對多個斷路器狀態(tài)監(jiān)測模塊進(jìn)行監(jiān)測。本實用新型能夠減少饋線屏內(nèi)的布線，使系統(tǒng)安裝簡潔、維護(hù)方便，并能提高系統(tǒng)的可靠性，同時，適應(yīng)了低壓電器智能化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展要求。
文檔編號G01R31/327GK202256616SQ201120332398
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月6日
發(fā)明者劉芳, 南寅, 王洪剛, 王雪楠 申請人:首瑞(北京)投資管理集團(tuán)有限公司