一种改造升级的智能柱上真空断路器制造技术

一种改造升级的智能柱上真空断路器，在断路器本体上装有一个小型化的电容式PT取能装置和一个信号处理单元，信号处理单元与一个前端采集装置通过电缆进行连接。信号处理单元可对1回线路的3个测量电压、1个零序电压，3个测量电流、1个零序电流的信号进行放大，并对2个直流量进行信号的采集。前端采集装置包括采样单元、主控单元、通信模块和电源单元；采样单元用以接收信号处理单元的信号。主控单元包括ARM微处理器电路和三段式方向过流保护和零序方向保护电路。通信模块包括以太网通信、串口通信、GPRS通信及RS232/485通信电路。本实用新型专利技术的有益效果是：可为配网管理提供数据支撑。装置采用一体化设计，现场安装简单。现场安装简单。现场安装简单。

【技术实现步骤摘要】
一种改造升级的智能柱上真空断路器


[0001]本技术涉及一种断路器，尤其涉及一种智能柱上真空断路器。

技术介绍

[0002]随着经济的发展和社会的进步，依靠现代信息、通信和控制技术，提高电网的智能化水平是电网未来发展的趋势。为此，供电企业加快了电网信息化、自动化、互动化建设的步伐，尤其在配电网的自动化方面，升级改造的工作非常迫切。
[0003]目前的配电线路中，老旧真空断路器不在少数，并且存在着断路器的功能亟待更新、升级的情况。现阶段的配电线路在正常运行时，其负荷分布、线路电压、开关状态等运行数据还无法实时掌握；对线路中的故障检测、分析还不够全面，不能第一时间发现线路故障，并迅速定位、隔离故障区域。若要更换全新设备，则需要大量的资金投入。目前急需一种技术先进、投资成本低、并且可实现就地施工改造老旧真空断路器的方案。
[0004]老旧真空断路器的改造应能达到以下的预期目标：
[0005](1)实现线路的故障判断、定位以及自动隔离。区分单相接地故障、相间短路故障、过负荷等信息并实时发送故障短信，实现配电网系统的监测、保护和控制等功能，缩小停电范围。
[0006](2)实时在线检测线路负荷电流，电压、开关状态，例如：过负荷、负荷突变、电压异常等情况。
[0007](3)实现开关保护定值的设定和调整，改造之前的保护只有档位设定，而且需要停电现场调整定值；改造之后，进行远程调整定值范围为过流：20A
‑
6000A，速断：20A
‑
6000A，保护定值设定更加精确。
[0008](4)防止二次设备开路保护设计，装置中所有高压电流互感器的出线都在底座内经过了低压电流互感器和信号调理电路模块的二次转换处理，能够彻底避免高压电流互感器开路造成的安全隐患。
[0009](5)取电电源一体化设计，不再加装传统磁感应式PT，彻底避免现场二次接线错误引起二次故障，铁磁谐振等安全隐患。
[0010](6)现场安装方便，接线简单，只需连接三进三出连接引线，安装简单。
[0011](7)手机配网e+，可以随时随地查看线路运行情况、故障情况、操作次数、负荷曲线、实时故障消息推送等信息，第一时间了解停电原因和时间。

技术实现思路

[0012]本技术的目的是提供一种改造升级的智能柱上真空断路器，使其具有一体化、小型化的整体结构，将真空断路器本体、信号处理单元、电容式PT、测量单元以及低功耗小型化的前端采集装置进行一体化设计，确保断路器的安装简单、维护方便。
[0013]为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：
[0014]一种改造升级的智能柱上真空断路器，由底座、操作机构、互感器、绝缘件、真空开
关管及一次导电回路组成的柱上真空断路器本体，其特征在于，在断路器本体底座的一侧装有一个支架，支架上装有一个小型化的取能电源装置，在底座的另一侧装有一个信号处理单元，信号处理单元与一个前端采集装置通过电缆进行连接，用以将采集到的断路器有关运行参数的信号传送给前端采集装置。
[0015]所述的取能电源装置是一个电容式PT，采用金属化聚丙烯膜电容器，且配有AC/DC电源模块而输出直流电压。
[0016]所述的信号处理单元有一个外壳，外壳里装有放大电路单元、放大电路单元可对1回线路的3个测量电压、1个零序电压，3个测量电流、1个零序电流的模拟量信号进行放大，并对2个直流量利用降压电路进行信号的采集。
[0017]所述的前端采集装置有一个外壳，外壳为挂箱式结构，外壳里装有采样单元、主控单元、通信模块和电源单元，其中，采样单元的输入端与信号处理单元相连接，采样单元的输出端与主控单元的输入端相连接，主控单元的输出端与通信模块相连接，电源单元则与采样单元、主控单元和通信模块相连接。
[0018]所述的采样单元可对1回线路的3个测量电压、1个零序电压，3个测量电流、1个零序电流的模拟量、2个直流量进行采集。
[0019]所述的主控单元包括ARM微处理器及其附属电路、存储器电路、三段式方向过流保护电路和零序方向保护电路。
[0020]所述的通信模块包括以太网通信、串口通信、GPRS通信及RS232/485通信电路。
[0021]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0022](1)具备方向保护的低功耗前端采集装置
[0023]该前端采集装置具备三段式方向过流保护和零序方向保护，可实现多电源的配网线路的保护。同时具有双向有功功率、无功功率的测量功能，为配网管理提供数据支撑。
[0024](2)电容式PT取电
[0025]该断路器采用电容式PT提供工作电源，体积小、重量轻，免维护，彻底杜绝铁磁谐振的隐患。
[0026](3)设备一体化设计
[0027]电容式PT、信号处理单元、断路器本体和前端采集装置一体化设计，现场接线方便，安装简单。
附图说明
[0028]图1是本技术的智能柱上真空断路器的整体结构示意图。
[0029]图2是本技术的智能柱上真空断路器的侧视结构示意图。
[0030]图3(a)、图3(b)是方向保护示意图。
[0031]图4是零序方向保护逻辑图。
[0032]图5是三段式方向过流保护逻辑图。
[0033]图6是前端采集装置系统原理图。
[0034]图7是智能断路器的原理图。
具体实施方式
[0035]下面结合附图对本技术的智能柱上真空断路器的具体结构作进一步的详细说明。
[0036]如图1、图2所示，是本技术的智能柱上真空断路器的整体结构示意图。
[0037]一种改造升级的智能柱上真空断路器，由底座、操作机构、互感器、绝缘件、真空开关管及一次导电回路组成的柱上真空断路器本体3，其特征在于，在断路器本体3的底座4的一侧装有一个支架1，支架1上装有一个小型化的取能电源装置2，在底座4的另一侧装有一个信号处理单元5，信号处理单元5与一个前端采集装置6通过电缆7进行连接，用以将采集到的断路器有关运行参数的信号传送给前端采集装置6。
[0038]所述的取能电源装置2是一个电容式PT，采用金属化聚丙烯膜电容器，且配有AC/DC电源模块而输出直流电压。
[0039]所述的信号处理单元5有一个外壳，外壳里装有放大电路单元、放大电路单元可对1回线路的3个测量电压、1个零序电压，3个测量电流、1个零序电流的模拟量信号进行放大，并对2个直流量利用降压电路进行信号的采集。
[0040]所述的前端采集装置6有一个外壳，外壳为挂箱式结构，外壳里装有采样单元、主控单元、通信模块和电源单元，其中，采样单元的输入端与信号处理单元相连接，采样单元的输出端与主控单元的输入端相连接，主控单元的输出端与通信模块相连接，电源单元则与采样单元、主控单元和通信模块相连接。
[0041]所述的采样单元可对1回线路的3个测量电压、1个零序电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改造升级的智能柱上真空断路器，由底座、操作机构、互感器、绝缘件、真空开关管及一次导电回路组成的柱上真空断路器本体，其特征在于，在断路器本体底座的一侧装有一个支架，支架上装有一个小型化的取能电源装置，在底座的另一侧装有一个信号处理单元，信号处理单元与一个前端采集装置通过电缆进行连接，用以将采集到的断路器有关运行参数的信号传送给前端采集装置。2.根据权利要求1所述的一种改造升级的智能柱上真空断路器，其特征在于，所述的取能电源装置是一个电容式PT，采用金属化聚丙烯膜电容器，且配有AC/DC电源模块而输出直流电压。3.根据权利要求1所述的一种改造升级的智能柱上真空断路器，其特征在于，所述的信号处理单元有一个外壳，外壳里装有放大电路单元、放大电路单元可对1回线路的3个测量电压、1个零序电压，3个测量电流、1个零序电流的模拟量信号进行放大，并对2个直流量利用降压电路进行信号的采集。4.根据权利要求1所述的一种改造...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪德贵，李鸿鹏，黄盛，吴思聪，宋晓川，赵海盼，纪凯源，柳广生，栾万春，张乐，随磊，吴迪，侯俊宁，刘建，乔冠鸿，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司朝阳供电公司，
类型：新型
国别省市：