一种模块化组合式快速切换装置的制作方法

1.本发明涉及配电网技术领域，特别涉及一种模块化组合式快速切换装置。


背景技术：

2.随着经济的飞速发展，各种复杂的、精密的、对电能质量敏感的用电设备不断普及，人们对电能质量的要求越来越高，对于配电网的供电可靠性、连续性也相应的提出了更高的要求。电力系统的频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、三相不平衡、瞬时或暂态过电压、波形畸变(谐波)、电压暂降、中断、暂升以及供电连续性等都可能对工业用户的生产造成严重的后果，带来经济上的重大损失。
3.首先，传统的备自投设备，一般只能在一段电源失电时，切换为另一段电源供电，切换的时间大于100ms，无法解决甩负荷的问题；其次，ssts等采用电子开关的切换设备，由于大功率晶体管无法适应大功率的切换，也无法解决大电流流过时的发热和功率损耗问题；再者，传统成套化的双电源快速切换装置，虽然能够快速进行双电源的切换，但是其不仅造价高昂，使得成本居高不下，而且面临成套装置需要解决的抗干扰问题，使得基于快速开关的双电源快速切换装置无法满足市场推广的需求。


技术实现要素：

4.针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种模块化组合式快速切换装置，基于快速断路器的双电源切换装置进行一二次的融合，使得其能够进行模块化的组合，从而能够适应现场各种切换方式的需求。
5.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
6.一种模块化组合式快速切换装置，包括至少两个快切模块组合而成，各快切模块之间采用can总线实现互相通信，以实现多段电源、母联线路的互相切换；
7.所述快切模块为一二次融合的快速断路器，所述快速断路器包括真空灭弧室、绝缘缓冲、罗克线圈、拐臂连杆机构、断路器底盘车、永磁双稳保持机构、涡流斥力机构、智能控制器、高精度电源模块、储能电容器组、位置传感器、主轴传动臂、指示装置、合分按钮、储能指示、合分闸指示、计数器和状态显示屏；
8.所述快速断路器合闸时，通过分合按钮或智能控制器发出合闸指令，由高精度电源模块控制合闸储能电容器组进行放电，涡流斥力机构带动拐臂连杆机构，从而完成合闸动作；
9.在快速断路器分闸时，通过分合按钮或智能控制器发出分闸指令，由高精度电源模块控制分闸储能电容器组进行放电，涡流斥力机构带动拐臂连杆机构，从而完成分闸动作。
10.在进一步的技术方案中，所述快速断路器还包含罗克线圈用于测量流经快速断路器的电流，并将信号连接到智能控制器中，供智能控制器进行信号采集；
11.所述智能控制器还采集电压互感器送入的电压信号。
12.在进一步的技术方案中，所述的智能控制器还带有外部通信接口，当系统发生故障时，控制所述快速断路器分闸，并通过通信接口将该快速断路器的状态传送出去，其他快速断路器在接收到该状态信号后控制合闸，实现负荷电源的切换。
13.在进一步的技术方案中，各快速断路器均通过can总线连接到快切子站，所述快切子站用于所有快速断路器的状态显示和记录查询，并对故障进行录播。
14.在进一步的技术方案中，所述快切子站还带有4g/5g物联网通信模块，可通过无线网络连接到云服务中心，并通过云服务中心实现多个快速断路器的运行状态和故障告警、运动记录、故障录播的联网查询、手机查询和微信告警。
15.与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
16.本发明提供的模块化组合式快速切换装置，通过多个快切模块、快切子站和云服务客户端的灵活搭配，实现了多电源的隔离、快速切换和互为备用，可以广泛应用于3～66kv配电系统电压暂降解决方案中。
17.本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式中予以详细说明。
附图说明
18.图1示出为根据本发明具体实施方式提供的一种快速断路器的结构示意图；
19.图2示出为根据本发明具体实施方式提供的一种双电源互备切换系统的示意图。
具体实施方式
20.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体附图，进一步阐明本发明。
21.如前所述，本发明提供了一种模块化组合式快速切换装置，包括至少两个快切模块组合而成，各快切模块之间采用can总线实现互相通信，以实现多段电源、母联线路的互相切换；
22.结合图1所示，所述快切模块为一二次融合的快速断路器，所述快速断路器包括真空灭弧室1、绝缘缓冲2、罗克线圈3、拐臂连杆机构4、断路器底盘车5、永磁双稳保持机构6、涡流斥力机构7、智能控制器8、高精度电源模块9、储能电容器组、位置传感器、主轴传动臂、指示装置、合分按钮、储能指示、合分闸指示、计数器和状态显示屏；
23.所述快速断路器合闸时，通过分合按钮或智能控制器8发出合闸指令，由高精度电源模块9控制合闸储能电容器组进行放电，涡流斥力机构7带动拐臂连杆机构4，从而完成合闸动作；
24.在快速断路器分闸时，通过分合按钮或智能控制器8发出分闸指令，由高精度电源模块9控制分闸储能电容器组进行放电，涡流斥力机构7带动拐臂连杆机构4，从而完成分闸动作。
25.本发明提供的快速断路器，既包含了一次执行机构，又包含了二次控制和通信模块，是一款一二次融合的智能型断路器。
26.本发明中，所述快速断路器还包含罗克线圈3用于测量流经快速断路器的电流，并将信号连接到智能控制器中，供智能控制器进行信号采集；
27.所述智能控制器还采集电压互感器送入的电压信号。
28.本发明中，所述的智能控制器还带有外部通信接口，当系统发生故障时，控制所述快速断路器分闸，并通过通信接口将该快速断路器的状态传送出去，其他快速断路器在接收到该状态信号后控制合闸，实现负荷电源的切换。
29.本发明中，各快速断路器均通过can总线连接到快切子站，所述快切子站用于所有快速断路器的状态显示和记录查询，并对故障进行录波。
30.进一步的，所述快切子站还带有4g/5g物联网通信模块，可通过无线网络连接到云服务中心，并通过云服务中心实现多个快速断路器的运行状态和故障告警、运动记录、故障录播的联网查询、手机查询和微信告警。
31.在本发明的一个具体的实施例中，结合图2所示为一种典型的双电源互备切换系统，系统中包含有快切模块i、快切模块ii[10]；快切子站11以及云服务客户端12。
[0032]
快切模块i、ii分别为i、ii段电源的进线开关，其中i段为合闸状态，ii段为分闸状态，负载当前由i段电源供电。当快切模块1所在的线路发生外网短路、失电、电能质量超标等情况时，快切模块i立即打开断路器，切断i段电源供电，并通过can通信将状态发送给快切模块ii和快切子站[11]；快切模块ii立即合闸控制ii段电源供电，从而实现了两段的电源的互为备用。当快切模块i所在的线路发生内网短路时，快切模块i立即打开断路器进行故障隔离，并过can通信将状态发送给快切模块ii和[11]快切子站，快切模块ii收到i段的内网短路信息并不会控制ii段电源合闸，而是维持断开状态，确保故障范围不会扩散到ii段电源。
[0033]
显然，本领域的技术人员可以对本发明的快切模块[10]和快切子站[11]及其工作方法进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
[0034]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。