一种用于轨道交通的智能型直流快速断路器制造技术

本发明专利技术公开了一种用于轨道交通的智能型直流快速断路器，属于轨道交通直流供电技术领域，包括断路器本体，以及分别设于断路器本体上的触头动作采集模块、机构动作采集模块、光纤温度传感器模块、航空插头模块、智能运维装置、人机界面，以及设于智能运维装置内部的电参量传感器模块；本发明专利技术断路器解决了对开关设备温度状态、机构特性状态、线圈分合闸电流等进行多维度的运行监测、数据收集、数据分析、判断断路器的健康状况以及所存在的隐患的问题，并实现断路器的状态自感知。并实现断路器的状态自感知。并实现断路器的状态自感知。

【技术实现步骤摘要】
一种用于轨道交通的智能型直流快速断路器


[0001]本专利技术属于轨道交通直流供电
，尤其涉及一种用于轨道交通的智能型直流快速断路器。

技术介绍

[0002]目前市场上的主流断路器，仅对直流牵引供电系统起分断、短路和接通作用，缺少对断路器自身的状态监测。只能配合直流综合测控保护装置检测断路器的分合闸速度、弹跳及短路电流等很少的数据，无法判断断路器在长时间运行后的健康状况，以及断路器的剩余寿命，增加了运维工作人员的工作难度及运维成本。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的一种用于轨道交通的智能型直流快速断路器解决了对开关设备温度状态、机构特性状态、线圈分合闸电流等进行多维度的运行监测、数据收集、数据分析、判断断路器的健康状况以及所存在的隐患，实现断路器的状态自感知的问题。
[0004]为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0005]本方案提供一种用于轨道交通的智能型直流快速断路器，包括断路器本体，以及分别设于断路器本体上的触头动作采集模块、机构动作采集模块、光纤温度传感器模块、航空插头模块、智能运维装置、人机界面，以及设于智能运维装置内部的电参量传感器模块；
[0006]所述触头动作采集模块设于断路器本体下端一侧；所述机构动作采集模块设于断路器本体中部一侧；所述光纤温度传感器模块设于断路器本体上端；所述航空插头模块设于断路器本体下端靠近触头动作采集模块一侧的外部；所述智能运维装置设于断路器本体下端另一侧；所述人机界面设于航空插头模块上侧，并与智能运维装置连接。
[0007]本专利技术的有益效果为：本方案提供的用于轨道交通的智能型直流快速断路器能读取并分析数据，预测断路器的剩余寿命，提升操作连续性和可靠性，延长维修周期、降低维护成本。
[0008]进一步地，所述断路器本体包括永磁机构、动铁芯、驱动拨叉、动触头、静触头、运算放大器、防尘罩、万向连接头和绝缘连杆；
[0009]所述永磁机构与机构动作采集模块的一端连接；所述动铁芯与机构动作采集模块的另一端连接；所述驱动拨叉一端与永磁机构固定连接，其另一端动触头接触；所述静触头与动触头相对设置，且在断路器合闸时接触；所述运算放大器一端与智能运维装置的一端连接，其另一端与动作采集模块连接；所述万向连接头一端与动作采集模块连接，其另一端与绝缘连杆连接；所述防尘罩设于动作采集模块和万向连接头外部。
[0010]采用上述进一步方案的有益效果为：通过断路器本体实现对直流牵引供电系统分断、短路和接通，并在断路器本体上设有触头动作采集模块、机构动作采集模块、光纤温度传感器模块、航空插头模块和智能运维装置。
[0011]进一步地，所述航空插头模块包括相邻设置的强电插头和弱电插头。
[0012]采用上述进一步方案的有益效果为：采用航空强电插头和航空弱电插头，避免强电对弱电产生的干扰，尽可能的保证信号输出的稳定性。
[0013]进一步地，所述智能运维装置包括FPGA主处理器子模块、in out信号采集子模块、AD模数转换子模块、ARM407控制子模块、ARM9串口通信子模块和POWER电源转换子模块；
[0014]所述POWER电源转换子模块分别与FPGA主处理器子模块、in out信号采集子模块、AD模数转换子模块、ARM407控制子模块以及ARM9串口通信子模块连接；所述in out信号采集子模块分别与触头动作采集模块、机构动作采集模块、光纤温度传感器模块、电参量传感器模块、AD模数转换子模块、ARM407控制子模块和ARM9串口通信子模块连接；所述AD模数转换子模块分别与FPGA主处理器子模块和ARM407控制子模块连接；所述FPGA主处理器子模块与ARM407控制子模块连接；所述ARM407控制子模块与ARM9串口通信子模块连接。
[0015]采用上述进一步方案的有益效果为：所述智能运维装置通过采集断路器主导电部件温度、断路器操作回路电参量、断路器动作特性参数等信息，在完成最近一次数据采样后立即进行数据分析和比对，发现异常时即可触发预警记录，当预警记录达到约定预警次数时即发出预警信息，预警次数达到故障限值时即刻报故障，并提供可能的故障点及故障原因。
[0016]进一步地，所述POWER电源转换子模块分别为FPGA主处理器子模块、in out信号采集子模块、AD模数转换子模块、ARM407控制子模块和ARM9串口通信子模块供电。
[0017]采用上述进一步方案的有益效果为：通过POWER电源转换子模块实现智能运维装置正常工作的供电。
[0018]进一步地，所述FPGA主处理器子模块采用以太网接口和数字量输入DI/DO接口通信。
[0019]采用上述进一步方案的有益效果为：通过以太网接口实现智能运维装置与后台的通信，并通过DI/DO接口实现继电器输出。
附图说明
[0020]图1为本专利技术实施例中用于轨道交通的智能型直流快速断路器的结构示意图。
[0021]图2为本专利技术实施例中用于轨道交通的智能型直流快速断路器处于分闸位置的结构示意图。
[0022]图3为本专利技术实施例中用于轨道交通的智能型直流快速断路器处于合闸位置的结构示意图。
[0023]图4为本专利技术实施例中智能运维装置中各子模块电路连接原理图。
[0024]其中：1、触头动作采集模块；2、机构动作采集模块；3、光纤温度传感器模块；4、电参量传感器模块；5、智能运维装置；6、永磁机构；7、动铁芯；8、驱动拨叉；9、动触头；10、静触头；11、运算放大器；12、防尘罩；13、万向连接头；14、绝缘连杆；15、强电插头；16、弱点插头；17人机界面。
具体实施方式
[0025]下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本发
明，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本专利技术构思的专利技术创造均在保护之列。
[0026]如图1、图2和图3所示，在本专利技术的一个实施例中，本专利技术提供一种用于轨道交通的智能型直流快速断路器，包括断路器本体，以及设于断路器本体上的触头动作采集模块1、机构动作采集模块2、光纤温度传感器模块3、航空插头模块和智能运维装置5、人机界面17，以及设于智能运维装置5内部的电参量传感器模块4；
[0027]所述触头动作采集模块1设于断路器本体下端一侧；所述机构动作采集模块2设于断路器本体中部一侧；所述光纤温度传感器模块3设于断路器本体上端；所述航空插头模块设于断路器本体下端靠近触头动作采集模块1一侧的外部；所述智能运维装置5设于断路器本体下端另一侧；所述人机界面17设于航空插头模块上侧，并与智能运维装置连接；
[0028]所述断路器本体，用于对直流牵引供电系统分断、短路和接通；所述触头动作采集模块1，用于通过触点运动波形采集合闸时间、分闸时间、合闸弹本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于轨道交通的智能型直流快速断路器，其特征在于，包括断路器本体，以及分别设于断路器本体上的触头动作采集模块(1)、机构动作采集模块(2)、光纤温度传感器模块(3)、航空插头模块、智能运维装置(5)、人机界面(17)，以及设于智能运维装置(5)内部的电参量传感器模块(4)；所述触头动作采集模块(1)设于断路器本体下端一侧；所述机构动作采集模块(2)设于断路器本体中部一侧；所述光纤温度传感器模块(3)设于断路器本体上端；所述航空插头模块设于断路器本体下端靠近触头动作采集模块(1)一侧的外部；所述智能运维装置(5)设于断路器本体下端另一侧；所述人机界面(17)设于航空插头模块上侧，并与智能运维装置(5)连接。2.根据权利要求1所述的用于轨道交通的智能型直流快速断路器，其特征在于，所述断路器本体包括永磁机构(6)、动铁芯(7)、驱动拨叉(8)、动触头(9)、静触头(10)、运算放大器(11)、防尘罩(12)、万向连接头(13)和绝缘连杆(14)；所述永磁机构(6)与机构动作采集模块(2)的一端连接；所述动铁芯(7)与机构动作采集模块(2)的另一端连接；所述驱动拨叉(8)一端与永磁机构(6)固定连接，其另一端动触头(9)接触；所述静触头(10)与动触头(9)相对设置，且在断路器合闸时接触；所述运算放大器(11)一端与智能运维装置(5)的一端连接，其另一端与动作采集模块(1)连接；所述万向连接头(13)一端与动作采集模块(1)连接，其另一端与绝缘连杆(14)连接；所述防尘罩(12)设于动作采集模块(1)和万向连接头(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：江阳，涂勇，黄依婷，
申请(专利权)人：杭州德睿达电气有限公司，
类型：发明
国别省市：