一种防倒送电开关用自动合闸控制模块的制作方法

1.本实用新型涉及电路开关领域，特别是涉及一种防倒送电开关用自动合闸控制模块。


背景技术：

2.目前，农网改造项目和配网故障抢修作业频繁，线路运维人员已无法预测和掌握私自发电情况，配网线路作业安全失去保障，因异常倒送电导致人员触电已成为配网作业主要安全风险之一。
3.同时，线路运行环境复杂，停电后自发电倒送至线路的情况时有发生，难以有效监管，
4.国内虽有类似防自备电源倒送电技术研究，均为通过倒送电判别后联跳断路器，但还是有人身触电风险，属于事后控制，未起到事前预防作用。
5.因此，目前急需对低压防倒送电开关进行有效控制。


技术实现要素：

6.本实用新型主要解决的技术问题是提供一种低压防倒送电开关用控制模块，能够自动控制所述抵压防倒送电开关的动作，预防倒送电导致的人身触电风险。
7.为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：
8.一种低压防倒送电开关用自动合闸控制模块，所述自动合闸控制模块上设置有手动和自动合闸切换开关，所述低压防倒送电开关自动合闸控制模块包括微处理器，微处理器与数据存储中心、信号采集子模块、输入模块、人机交互显示屏和欠压脱扣装置连接，所述信号采集子模块和输入模块输入的信息经微处理器处理后形成控制信号输出控制合闸动作和欠压脱扣装置的动作，所述信号采集子模块中采集到的信号、按键输入的信息和输出控制动作信号通过人机交互显示屏显示。
9.在本实用新型一个较佳实施例中，所述信号采集子模块包括信号采集电路，所述信号采集电路采集的信号源包括电流互感器、进线电压、出线电压和壳体温度；所述信号采集电路中采集到的信号与按键输入的信息和处理后输出的控制动作信号一起通过人机交互显示屏显示。
10.在本实用新型一个较佳实施例中，所述信号采集子模块中进线电压和出线电压的信号采集电路结构相同，所述信号采集电路包括两个部分，一个是由二极管桥接整流电路组成的交流变直流电源电路，一个是由分压电阻与集成运算放大器组成的信号放大电路，所述二极管桥接整流电路组成的交流变直流电源电路与信号放大电路连接在一起，将采集到的交流电压信号通过集成运算放大器放大后输入微处理器中。
11.在本实用新型一个较佳实施例中，所述微处理器上还设置有时钟信号，所述时钟信号控制欠压脱扣装置的延时时间，所述时钟信号通过人机交互显示屏显示。
12.在本实用新型一个较佳实施例中，所述欠压脱扣装置包括与低压防倒送电开关的
电源模块连接的储能电路和脱扣控制电路，所述储能电路由稳压管与电容组串联构成，所述脱扣控制电路由磁通开关线路连接场效应管构成，所述场效应管的门极与微处理器的控制信号输出端相连，能够接收所述微处理器的脉冲控制信号。
13.在本实用新型一个较佳实施例中，所述微处理器上还设置通讯电路，所述通信电路与网络连接，能够将人机交互显示屏上的数据实时传输到预制软件中。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
15.本实用新型通过在常用的低压开关上增加带有欠压脱扣装置的自动合闸控制模块，可以在线监测低压空开的上、下接线端的电压，通过监测有压、无压逻辑判断，实现断路器自动分合。有效提前预防低压倒送电，避免检修人员触电事故发生，保障了人身安全，也极大提升配网停电作业工作效率，减少了安措布置和停电时间，提升了供电可靠性，提高电网的稳定性和安全水平。
附图说明
16.图1是本实用新型的结构框图；
17.图2是交流电压信号采集放大电路总图；
18.图3是欠压防脱扣装置控制电路图；
19.图4是所示实施例在防倒送电开关中的电路连接示意图。
具体实施方式
20.下面将结合本技术实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.除非另外定义，本技术实施例中使用的技术术语或者科学术语应当为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“安装”、“相连”、“连接”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。“上”、“下”、“左”、“右”、“横”以及“竖”等仅用于相对于附图中的部件的方位而言的，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据附图中的部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。
22.如图1所示，本实施例的低压防倒送电开关用自动合闸控制模块，自动合闸控制模块上设置有手动和自动合闸切换开关，所述低压防倒送电开关自动合闸控制模块包括微处理器，微处理器与数据存储中心、信号采集子模块、输入模块、人机交互显示屏和欠压脱扣装置连接，所述信号采集子模块和输入模块输入的信息经微处理器处理后形成控制信号输出控制合闸动作和欠压脱扣装置的动作，所述信号采集子模块中采集到的信号、按键输入的信息和输出控制动作信号通过人机交互显示屏显示。
23.自动合闸控制模块在自动控制状态下，以瑞萨r5f100lg 微处理器为中心，依托所
述瑞萨r5f100lg 微处理器在cubesuite 集成开发环境下自动自动合闸控制软件，将数据存储中心、信号采集子模块和按键输入机构和人机交互显示屏连接在一起，通过所述自动合闸控制软件，将信号采集子模块和按键输入机构输入的信息经微处理器处理后形成脉冲控制信号输出，控制电机和欠压脱扣装置的动作；所述信号采集子模块包括信号采集电路，所述信号采集电路采集的信息包括电流互感器的信号以确定整体的电流通断状况、进线电压信号，看进线部分的电压是否正常、出线电压信号，看负载端电压是否正常和温度传感器信号，看整个开关壳体温度是否有异常，如果上述信息有异常的话则整个电闸维持断路状态；所述信号采集电路中采集到的所有信息与按键输入的信息和输出控制动作信号通过人机交互显示屏显示。所述微处理器上还设置有时钟信号，所述时钟信号控制输出信号的发生时间，所述时钟信号通过人机交互显示屏显示，所述微处理器上还设置通讯电路，所述通信电路与网络连接，能够将人机交互显示屏上的数据实时传输到远程控制软件中，通过所述远程控制软件，相关技术人员可以实时了解现场状况。
24.如图2所示，信号采集子模块中进线电压和出线电压的信号采集电路相同，所述信号采集电路包括两个部分，一个是由二极管桥接整流电路组成的交流变直流电源电路，一个是由分压电阻与集成运算放大器组成的信号放大电路，所述二极管桥接整流电路组成的交流变直流电源电路与信号放大电路连接在一起，将采集到的交流电压信号通过集成运算放大器放大后输入微处理器中。
25.其中，交流变直流电源电路包括二极管桥b1、b2、b3，电阻r9、r14、r28、r91、r36、r97，电容c12、c14、c4，信号放大电路包括电阻r11、r22、r33、r2、r13、r19、r23、r30、r34，电容c2、c7、c13。
26.如图3所示，欠压脱扣装置的控制电路包括储能电路和脱扣控制电路，所述储能电路由l7805型稳压管与c10，c11，c12，c13，c17，c18，c19，c20构成的电容组串联组成低压储能电路，所述脱扣控制电路由磁通开关线路连接fir3n80lg型场效应管构成，所述fir3n80lg场效应管的门极与微处理器的控制信号输出端相连，所述储能电路可以在所述低压防倒送电开关失压后为磁通开关线路提供驱动电源，所述微处理器根据信号采集模块采集的信息和按键输入信息处理后输出的脉冲信号。电路连接本身为稳压管和场效应管的基本电路形式。
27.如图4所示，本实施例用到低压防倒送电开关上，低压防倒送电开关包括三相电源模块和自动合闸控制模块，所述三相开关电源模块和自动合闸控制模块之间通过开关进线连接，所述自动合闸控制模块通过开关出线连接负载，所述开关进线上设置进线电压采样点，所述开关出线上设置出线电压采样点，所述进线电压采样点和出线电压采样点连接自动合闸控制模块，所述自动合闸控制模块上还安装有欠压脱扣装置，所述欠压脱扣装置具有延时脱扣功能，所述欠压脱扣装置的延时脱扣的驱动能源由连接三相电源模块上的储能电路提供，所述自动合闸控制模块上还设置有手动和自动合闸切换开关，通过所述手动和自动合闸切换开关切换手动控制和自动控制状态，当切换到自动控制状态时所述自动合闸控制模块开始工作。
28.本实施例的工作原理如下：
29.当所述自动合闸控制模块设置在自动合闸状态时，所述自动合闸控制软件首先自动检查进线端的电压状况是否正常、出线端的电压是否低于控制电压要求，所述控制要求
电压一般为50v，具体数值可以通过键盘输入端在10~100v的范围内调整，检查电流互感器信号看是否有短路跳闸状况和开关的分闸状态以及开关的壳体温度是否正常，只有上述所有信息满足所述自动合闸控制软件中的控制要求，所述自动合闸动作才能进行。
30.在合闸时，微处理器首先对开关出线负载端电压采样，检测其负载端电压是否超出预设的保护电压值。当负载端无电压或者电压小于保护设置电压时，系统进入延时（默认10s）合闸处理。
31.在10s延时过程：储能电路开始工作，由微处理器发出脉冲信号维持欠压脱扣装置工作。延时过后，如果负载端电压检测仍然正常，则系统执行载扣合闸。如果负载端电压检测不正常，则由微处理器中断脉冲信号使欠压脱扣装置动作。通过上述方式可以锁住合分闸按钮，实现线路停电作业时低压空开自动断开隔离，正常送电时自动合闸，有效提前预防低压倒送电。
32.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是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，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。