專利名稱：柱上分支保護斷路器的制作方法
技術領域：
柱上分支保護斷路器技術領域:本實用新型涉及一種具有配網(wǎng)接地和短路故障隔離保護功能的開關設備，特別是涉及一種柱上分支保護斷路器。
背景技術：
:隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，配電網(wǎng)迅速擴大。在目前的配電網(wǎng)特別是IOkV架空線路中，大部分沒有安裝保護裝置與自動化設備，因此，一旦線路發(fā)生故障，往往造成大面積、長時間停電，故障區(qū)域難于定位，非故障區(qū)域的恢復供電需要很長時間，嚴重影響企事業(yè)單位及人民群眾的正常工作和生活，造成大的經(jīng)濟損失和不良影響。為避免出現(xiàn)大面積停電和實現(xiàn)非故障區(qū)域的快速恢復供電，現(xiàn)在的IOkV架空線路中較多的采用帶看門狗的負荷開關或重合器。帶看門狗的負荷可以自動開斷負荷開關用戶線路負荷電流，實現(xiàn)用戶線路單相接地故障隔離，短路故障隔離需要上級開關的重合才能實現(xiàn)；重合器可以自動開斷、關合接地及短路電流，故障的隔離需要開關多次重合，電網(wǎng)將受到多次沖擊。實用新型內容:本實用新型所要解決的技術問題是:克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種設計合理、結構簡單、使用方便且安全性好的柱上分支保護斷路器。本實用新型的技術方案是:一種柱上分支保護斷路器，含有機殼和保護電路，所述保護電路包含微處理器、遙控模塊、通訊模塊和電源管理模塊，所述微處理器分別與所述遙控模塊、通訊模塊和電源管理模塊連接，所述電源模塊通過連接線和航空插頭與變壓器連接，所述微處理器通過另一個連接線和航空插頭與真空斷路器連接。所述電源管理模塊與備用直流電源連接，并且，所述電源管理模塊設置有充電電路。所述備用直流電源為蓄電池組。所述微處理器采用TMS320F206 ;所述遙控模塊的發(fā)射電路采用曼徹斯特編碼，其接受電路采用超再生接收電路；所述通訊模塊采用GPRS。本實用新型的有益效果是:1、本實用新型利用微處理器對模擬信號進行每周波32點的采樣，采樣數(shù)據(jù)遞推刷新，然后根據(jù)DSP器件的特性，每點采樣值和前31點采樣值構成一個波形，利用快速傅里葉變換算法，進行一次計算，再根據(jù)計算的各種數(shù)據(jù)和采集到的各種信號，以及相應的參數(shù)定值，完成故障隔離、非故障區(qū)域供電恢復算法，最后采用內部規(guī)約或其他規(guī)約，向其他單元傳遞主CPU的各種處理信息，快捷高效。2、本實用新型通訊模塊采用多點到中心的連接方式，現(xiàn)場設備通過串口把數(shù)據(jù)送給GPRS通訊模塊，然后GPRS通訊模塊通過GPRS、Internet把數(shù)據(jù)遠傳出去，用戶通過Internet網(wǎng)接收數(shù)據(jù)，進而實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測，開關的遠程控制。3、本實用新型遙控模塊的發(fā)射電路采用曼徹斯特編碼，接受電路采用超再生接收電路，采用選擇、反校、執(zhí)行三步遙控操作方式，直接驅動出口繼電器，接通控制回路，對斷路器進行分合操作，方便現(xiàn)場的操作。[0015]4、本實用新型設計合理、結構簡單、使用方便且安全性好，廣泛應用于IOkV架空線路中，易于推廣實施，具有良好的經(jīng)濟效益。


:圖1為柱上分支保護斷路器的結構框圖；圖2為圖1所示柱上分支保護斷路器的電路原理圖；圖3為圖1所示柱上分支保護斷路器的電流模擬量輸入圖；圖4為圖1所示柱上分支保護斷路器的電壓模擬量輸入圖。
具體實施方式
:實施例:參見圖1-圖4，圖中，1-電源管理模塊，2-微處理器，3-通訊模塊，4-備用直流電源，5-遙控模塊，6-變壓器，7-真空斷路器，8-航空插頭，9-航空插頭。柱上分支保護斷路器含有機殼和保護電路，其中:保護電路包含微處理器2、遙控模塊5、通訊模塊3和電源管理模塊I，微處理器2分別與遙控模塊5、通訊模塊3和電源管理模塊I連接，電源管理模塊I通過連接線和航空插頭8與變壓器6連接，微處理器2通過另一個連接線和航空插頭9與真空斷路器7連接。電源管理模塊I與備用直流電源4連接，并且，電源管理模塊I設置有充電電路，能夠給備用直流電源4充電。備用直流電源4為蓄電池組。微處理器2采用TMS320F206 ;遙控模塊5的發(fā)射電路采用曼徹斯特編碼，其接受電路采用超再生接收電路；通訊模塊3采用GPRS。微處理器2對從電網(wǎng)一次設備CT及PT采樣來的電壓電流信號，電壓經(jīng)過精密電壓變換器LXYM150V/3.53V轉換，電流信號經(jīng)過WGSLA50A/3.53V變換成較小電壓信號，再經(jīng)由Rl，Cl, R2, C2組成的兩階低通濾波器，濾除諧波，再經(jīng)放大器LM2092 (接成射極跟隨)連接到A / D轉換器MAX125的輸入端上。AD模數(shù)轉換芯片基準電源采用外部基準，以提高精度；A/D數(shù)據(jù)采集流程:設定MAX125的工作模式，讀A/D以便清除系統(tǒng)上電引起的虛假的轉換完成信號，初始化定時器，設置定時時間間隔(即A/D采樣周期)，定時觸發(fā)源選擇，開F206外部中斷1，啟動定時器，F(xiàn)206外部中斷I服務程序用于讀A/D數(shù)據(jù)。讀取的數(shù)據(jù)通過F206運算、處理。外部開關信號經(jīng)光耦進行光電隔離，電容濾波，再經(jīng)數(shù)據(jù)緩沖器(F734H，只讀)，進入F206運算、綜合處理、判斷，對于故障則發(fā)出相應的開出量，開出量經(jīng)數(shù)據(jù)緩沖器(F734H,只寫)，在經(jīng)過光電隔離，驅動繼電器，出口繼電器接通斷路器的跳合閘回路。并通過開入量反饋斷路器狀態(tài)信息，經(jīng)光電隔離，數(shù)據(jù)緩沖器，進入F206，作為運算的數(shù)據(jù)。16路數(shù)字量輸出組合產(chǎn)生一反饋信號，給F206的102，用于檢測每一路數(shù)字量輸出是否正常。主控芯片采用高速TMS320F206，應用非常靈活，速度很高?？梢詫崿F(xiàn)每秒2000萬次的定點運算。544X 16位片上DARAM，4KX 16位片上SARAM，32KX 16位零待片上FLASH，四個通用I/O位，一個專用輸入位，一個專用輸出位，三級外部中斷。譯碼電路采用CPLD器件，本設計采用的CPLD芯片為EPM7064ST1-10 0, CPLD主要是由可編程邏輯宏單元(MC，Macro Cell)圍繞中心的可編程互連矩陣單元組成。其中MC結構較復雜，并具有復雜的I/O單元互連結構，根據(jù)需要生成特定的電路結構，完成功倉泛。采用ST16C552雙路異步串行通訊收發(fā)器。ST16C552片內有二個完全獨立的異步串行通訊收發(fā)器，分別可對數(shù)據(jù)位數(shù)、奇偶校驗、停止位及波特率等進行編程。ST16C552每個通道有13個寄存器，通過A2 AO對它們進行尋址。13個寄存器，由A2 AO和線路控制寄存器中的DLAB位來尋址。 微處理器2有RS485與RS232接口，通訊模塊3可以很方便的接入，實現(xiàn)通訊功能。遙控模塊5的發(fā)射電路采用曼徹斯特編碼，接受電路采用超再生接收電路，采用選擇、反校、執(zhí)行三步遙控操作方式。直接驅動出口繼電器，接通控制回路，對斷路器進行分合操作。方便現(xiàn)場的操作。通訊模塊3通過GPRS網(wǎng)絡傳輸，設備現(xiàn)場不能聯(lián)Internet網(wǎng)而是監(jiān)控中心可以聯(lián)Internet網(wǎng)，采用多點到中心的連接方式，現(xiàn)場設備通過串口把數(shù)據(jù)送給GPRS通訊模塊，然后GPRS通訊模塊通過GPRS、Internet把數(shù)據(jù)遠傳出去,用戶通過Internet網(wǎng)接收數(shù)據(jù)。實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測，開關的遠程控制。
權利要求1.一種柱上分支保護斷路器，含有機殼和保護電路，其特征是:所述保護電路包含微處理器、遙控模塊、通訊模塊和電源管理模塊，所述微處理器分別與所述遙控模塊、通訊模塊和電源管理模塊連接，所述電源模塊通過連接線和航空插頭與變壓器連接，所述微處理器通過另一個連接線和航空插頭與真空斷路器連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的柱上分支保護斷路器，其特征是:所述電源管理模塊與備用直流電源連接，并且，所述電源管理模塊設置有充電電路。
3.根據(jù)權利要求2所述的柱上分支保護斷路器，其特征是:所述備用直流電源為蓄電池組。
4.根據(jù)權利要求1一3任一項所述的柱上分支保護斷路器，其特征是:所述微處理器采用TMS320F206 ;所述遙控模塊的發(fā)射電路采用曼徹斯特編碼，其接受電路采用超再生接收電路；所述通訊模塊采用GPRS。
專利摘要本實用新型公開了一種柱上分支保護斷路器，它含有機殼和保護電路，所述保護電路包含微處理器、遙控模塊、通訊模塊和電源管理模塊，所述微處理器分別與所述遙控模塊、通訊模塊和電源管理模塊連接，所述電源模塊通過連接線和航空插頭與變壓器連接，所述微處理器通過另一個連接線和航空插頭與真空斷路器連接。所述電源管理模塊與備用直流電源連接，并且，所述電源管理模塊設置有充電電路。本實用新型利用微處理器對模擬信號進行采樣，然后進行一次計算，再根據(jù)計算的各種數(shù)據(jù)和采集到的各種信號，以及相應的參數(shù)定值，完成故障隔離、非故障區(qū)域供電恢復算法，最后采用內部規(guī)約或其他規(guī)約，向其他單元傳遞主CPU的各種處理信息，快捷高效。
文檔編號H02J13/00GK203014491SQ20122064938
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月1日 優(yōu)先權日2012年12月1日
發(fā)明者郭慧豪, 任文靜, 魏志華, 裴曉峰, 季國劍, 何桂蘭, 賈中偉, 魏艷春 申請人:鄭州祥和集團電氣設備有限公司, 河南省電力公司鄭州供電公司, 國家電網(wǎng)公司