一种新型电弧光保护检测装置的制作方法

1.本发明涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种新型电弧光保护检测装置。


背景技术：

2.开关柜内部弧光短路故障是配电系统中一种非常严重的故障，往往会造成灾难性的后果，其内部电弧燃烧释放的巨大能量所产生的各种故障电弧效应，将严重破坏开关柜内的各种开关设备，短路电流冲击可损坏主变压器，造成长时间的停电，更严重的是还可能造成开关柜附近的人员伤亡。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种检测准确、保护动作完成快速的新型电弧光保护检测装置。
4.为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种新型电弧光保护检测装置，包括中央处理器、继电器驱动电路以及数据通信模块，继电器驱动电路与开关柜的继电器连接，继电器与开关柜的开关设备连接，继电器驱动电路与多个继电器连接，继电器对应开关柜内每一个开关设备设置，其中，还包括设于开关柜内的电弧光传感器，电弧光传感器用于接收电弧光信号，中央处理器与电弧光传感器信号连接并接收电弧光传感器获取的弧光信号，根据电弧光信号向继电器驱动电路发出动作信号，继电器完成切除动作，数据通信模块将电弧光信号和动作信号实时传送到上位机。
5.其中一个实施例中，所述开关柜包括母线间隔室和母线侧隔离刀闸室，母线间隔室和母线侧隔离刀闸室各设有一个电弧光传感器。
6.其中一个实施例中，所述电弧光传感器连接有电弧光辅助检测单元。
7.其中一个实施例中，所述电弧光辅助检测单元包括若干个弧光检测接口，电弧光传感器连接弧光检测接口，弧光检测接口连接中央处理器。
8.其中一个实施例中，所述电弧光传感器为arb5-s电弧光传感器。
9.其中一个实施例中，所述中央处理器为arm9处理器，arm9处理器连接有电源模块和存储模块。
10.其中一个实施例中，所述arm9处理器还连接有输入设置模块和数据显示模块，输入设置模块用于对装置进行参数设置，数据显示模块实时显示装置的状态参数。
11.其中一个实施例中，还包括超声波传感器，超声波传感器连接有超声波辅助检测单元，超声波辅助检测单元连接arm9处理器。
12.其中一个实施例中，所述超声波辅助检测单元包括放大电路、滤波电路和比较电路，超声波传感器、放大电路、滤波电路、比较电路和arm9处理器依次连接。
13.其中一个实施例中，还包括时钟电路、复位电路和声光报警电路，复位电路用于实现继电器完成切除动作后回复到初始状态，声光报警电路用于发生弧光故障时生成声光报警信号。
14.采用上述技术方案后，本发明具有如下优点：
15.1、本发明中，通过设置电弧光传感器来获取电弧光信号，能够快速捕捉并获取，并将信号传递给中央处理器，从而迅速完成快速切除，以达到快速完成保护动作，进而实现避免或降低开关柜内部开关设备损坏的情况，以大大提升开关柜的使用寿命，还能很好的避免开关柜附近的人员伤亡；同时，通过数据通信模块实现了实时监测，进一步提升装置检测的准确性及保护动作完成的及时性、可靠性和稳定性。
16.2、通过在母线间隔室和母线侧隔离刀闸室各设有一个电弧光传感器，如此能对开关柜内各室的开关设备都能起到很好的电弧光检测及保护，大大提升保护效果。
17.3、通过设置电弧光辅助检测单元，如此以提升电弧光传感器检测及获取电弧光信号的准确性及稳定性，大大提升装置的检测准确性及保护及时性。
18.4、通过设置若干弧光检测接口，且电弧光传感器连接弧光检测接口，而弧光检测接口连接中央处理器，如此以形成电弧光传感器与中央处理器之间的信号连接，这样中央处理器能及时且快速的响应，以完成保护动作。
19.5、电弧光传感器为arb5-s电弧光传感器，此种电弧光传感器不仅检测准确，且检测灵敏。
20.6、将中央处理器设置成arm9处理器，并连接有电源模块和存储模块，不仅处理速度快，还能保证工作的延续性和记忆性。
21.7、通过超声信号检测，在增强了装置反应速度的基础上，增强了装置的可靠性。
22.8、将采集超声波传感器检测的信号通过放大电路、滤波电路、比较电路进行处理与比较，当检测信号大于设定超声波参考信号值时，辅助单元能向中央处理器发出超声波动作的动作信号。在试验中，超声波传感器安装在开关柜的适当位置，当开关柜内的超声波传感器检测到弧光短路发生的超声波时，会发出相应跳闸信号。
附图说明
23.下面结合附图对本发明作进一步说明：
24.图1为本发明中新型电弧光保护检测装置的结构框图。
25.图2为本发明中继电器驱动电路图。
26.图3为本发明中放大电路的电路原理图。
27.图4为本发明中滤波电路的电路原理图。
28.图5为本发明中比较电路的电路原理图。
29.图中所标各部件名称如下：
30.1、中央处理器；2、继电器驱动电路；3、数据通信模块；4、电弧光传感器；5、电弧光辅助检测单元；6、输入设置模块；7、数据显示模块；8、存储模块；9、电源模块；10、超声波传感器；11、超声波辅助检测单元；12、时钟电路；13、声光报警电路；14、复位电路。
具体实施方式
31.为了更清楚的阐释本发明的整体构思，下面再结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。
32.需说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发
明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
33.另外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。
34.在本发明中，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，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。但注明直接连接则说明连接地两个主体之间并不通过过度结构构建连接关系，只通过连接结构相连形成一个整体。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发明中的具体含义。
35.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
36.如图1至图5所示，本发明提供一种新型电弧光保护检测装置，包括中央处理器1、继电器驱动电路2以及数据通信模块3，继电器驱动电路2与开关柜的继电器连接，继电器与开关柜的开关设备连接，继电器驱动电路2与多个继电器连接，继电器对应开关柜内每一个开关设备设置，其中，还包括设于开关柜内的电弧光传感器4，电弧光传感器4用于接收电弧光信号，中央处理器1与电弧光传感器4信号连接并接收电弧光传感器4获取的弧光信号，根据电弧光信号向继电器驱动电路2发出动作信号，继电器完成切除动作，数据通信模块3将电弧光信号和动作信号实时传送到上位机，这样设置的好处在于，通过电弧光传感器来获取电弧光信号，能够快速捕捉并获取，并将信号传递给中央处理器，从而迅速完成快速切除，以达到快速完成保护动作，进而实现避免或降低开关柜内部开关设备损坏的情况，以大大提升开关柜的使用寿命，还能很好的避免开关柜附近的人员伤亡；同时，通过数据通信模块实现了实时监测，进一步提升装置检测的准确性及保护动作完成的及时性、可靠性和稳定性。
37.本实施例中，开关柜包括母线间隔室和母线侧隔离刀闸室，母线间隔室和母线侧隔离刀闸室各设有一个电弧光传感器4，如此通过在母线间隔室和母线侧隔离刀闸室各设有一个电弧光传感器，如此能对开关柜内各室的开关设备都能起到很好的电弧光检测及保护，大大提升保护效果。
38.为提升装置的检测准确性及保护及时性，电弧光传感器4可以连接有电弧光辅助检测单元5，如此以提升电弧光传感器检测及获取电弧光信号的准确性及稳定性，大大提升装置的检测准确性及保护及时性；并且，电弧光辅助检测单元5包括若干个弧光检测接口，
电弧光传感器4连接弧光检测接口，弧光检测接口连接中央处理器1，如此以形成电弧光传感器与中央处理器之间的信号连接，这样中央处理器能及时且快速的响应，以完成保护动作。
39.更具体的，可以将电弧光传感器4设为型号为arb5-s电弧光传感器，此种电弧光传感器不仅检测准确，且检测灵敏。
40.同时，可以将中央处理器1设为型号为arm9处理器，arm9处理器连接有电源模块9和存储模块8，通过将中央处理器设置成arm9处理器，并连接有电源模块和存储模块，不仅处理速度快，还能保证工作的延续性和记忆性。
41.且，arm9处理器还连接有输入设置模块6和数据显示模块7，输入设置模块6用于对装置进行参数设置，数据显示模块7实时显示装置的状态参数。
42.为进一步提升检测准确性及可靠性，该新型电弧光保护检测装置还可以包括超声波传感器10，超声波传感器10连接有超声波辅助检测单元11，超声波辅助检测单元11连接arm9处理器，通过超声信号检测，在增强了装置反应速度的基础上，增强了装置的可靠性。
43.具体的，超声波辅助检测单元11包括放大电路、滤波电路和比较电路，超声波传感器10、放大电路、滤波电路、比较电路和arm9处理器依次连接，通过将采集超声波传感器检测的信号通过放大电路、滤波电路、比较电路进行处理与比较，当检测信号大于设定超声波参考信号值时，辅助单元能向中央处理器发出超声波动作的动作信号。在试验中，超声波传感器安装在开关柜的适当位置，当开关柜内的超声波传感器检测到弧光短路发生的超声波时，会发出相应跳闸信号。
44.还有，该新型电弧光保护检测装置还可以包括时钟电路12、复位电路14和声光报警电路13，复位电路14用于实现继电器完成切除动作后回复到初始状态，声光报警电路13用于发生弧光故障时生成声光报警信号。
45.除上述优选实施例外，本发明所保护的技术方案，并不局限于上述实施例，应当指出，任意一个实施例的技术方案与其他一个或多个实施例中技术方案的结合，在本发明的保护范围内。虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。