智能化低压台区开关设备制造技术

本发明专利技术涉及智能化低压台区开关设备，包括底座、中盖、上盖、主电路板、手柄和分合闸机构，底座与中盖之间设有主导电体和触头系统，主电路板上还设有电源板、显示屏、按键和电源开关，主电路板控制分合闸结构带动手柄运动，进而使得触头系统接通或者断开，主电路板上还包括两个MCU、通信模块、电压采样电路、电流采样电流以及剩余电流采样电路，一个MCU用来正常的保护监测以及负责整个设备的通信策略监测，另一个MCU专门用来进行电压、电流、剩余电流的实时采样并计算线路中谐波分量并定时记录以及在RAM中存储4s线路参数波形数据点，本发明专利技术功能丰富，体积小，智能化程度高，缩短了故障查找时间，大幅降低配网运维人员的劳动强度。大幅降低配网运维人员的劳动强度。大幅降低配网运维人员的劳动强度。

【技术实现步骤摘要】
智能化低压台区开关设备


[0001]本专利技术涉及配电网络设备
，更具体地说，是涉及一种智能化低压台区开关设备。

技术介绍

[0002]随着经济的迅速发展，越来越多大功率工业用电设备和民用电设备接入配电网中。特别是农村地区，用电需求量呈持续增长，但现有农村电网与一般城市及发达地区电网相比还有较大差距。主要体现在以下几方面：
[0003](1)农村的电网结构薄弱。农村电网多为辐射网，环网供电范围小，供电半径长、线径小，负荷转移能力差，事故、停电范围大，供电可靠性差。
[0004](2)缺乏长远规划，忙于应付现存问题。由于缺乏规划，农网的配电变压器分布不合理，低压出线回路迂回曲折，直接造成农网电力出线回路的故障率高发。
[0005](3)缺乏综合管理，低压用户信息缺失，管理水平低。由于管理水平低，无法提前预判故障，故障率频发，造成一定的经济损失。
[0006](4)配电网低压开关保护难以区分瞬时故障与接地故障。不能满足人身触电安全准确保护与保障供电高可靠性的要求。
[0007](5)保护设备功能集成化程度低。现有配变台区分支箱或表箱中的末端开关设备只有常规的过流跳闸保护功能，缺乏实时监测和记录运行信息功能、故障判别定位功能以及监测电能质量参数功能等。
[0008](6)智能配电设备安装适用性较低。智能配电台区建设需在在低压分支箱中开关位置加装CTU采集开关数据，占用空间大、接线繁杂，原有箱体难以安装。
[0009]为了对配电台区供电可靠性提出有针对性的治理措施，并且能够在短时间内排除低压用户故障、减小故障范围，需要有效地掌握低压用户的关键信息，在配电线路枢纽分支点安装多状态信息聚合的配电物联网低压智能开关，实现故障预警和快速诊断，达到提升供电质量，减少停电时间，提高供电水平的目标。
[0010]目前低压台区开关设备主要是剩余电流保护装置，分总保、中保、末端保护。目前除剩余电流保护装置以外，低压配网中电能治理设备、公共能源服务设备的新增，给低压配网带来了更多的问题与隐患。各类设备的设置参数、运行数据、报警上送，以及数据整合统计、分析研判都没有得到有效的采集与监控，从而给电力部门相关工作人员带来较多问题与挑战。

技术实现思路

[0011]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种智能化低压台区开关设备，该设备结构紧凑，且能对线路中的各个参数进行监测，智能控制开关设备分合闸。
[0012]为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0013]智能化低压台区开关设备，包括底座、中盖、上盖、主电路板、手柄和分合闸机构，
所述底座、中盖、上盖依次固定，且底座与中盖之间设有主导电体和触头系统，所述主电路板、手柄和分合闸机构设置在中盖和上盖之间，所述主电路板上还设有电源板、显示屏、按键和电源开关，且主电路板控制分合闸结构带动手柄运动，进而使得触头系统接通或者断开，所述主电路板上还包括两个MCU、通信模块、电压采样电路、电流采样电流以及剩余电流采样电路，一个MCU用来正常的保护监测以及负责整个设备的通信策略监测，另一个 MCU专门用来进行电压、电流、剩余电流的实时采样并计算线路中3次、5次、7次谐波分量并定时记录以及在RAM中存储4s线路参数波形数据点。
[0014]作为优选方案：两个MCU通过IO口进行相连，当主MCU监测到线路有故障需要进行分闸保护或故障波形存储时，给从MCU一个电平变化信号，从MCU开始冻结触发前后2s 的线路参数波形数据并存储到FLSH中，供主站进行数据应用，通过分析故障前后的线路参数波形数据，可判断出该次故障是否应该动作，以及动作后的重合策略，为智能开关的动作策略优化提供可靠依据。
[0015]作为优选方案：所述分合闸机构包括电机、叶轮和连杆，所述叶轮固定在电机的输出轴上，所述连杆的一端与手柄连接，另一端与叶轮连接，所述电机由主电路板控制电源通断，电机通电带动叶轮顺时针旋转，叶轮驱动连杆带动手柄上下往复运动实现分合闸。
[0016]作为优选方案：所述上盖上还穿设有分合闸螺钉，所述分合闸螺钉的下端还设有拔叉，所述拨叉还与叶轮或者连杆连接。
[0017]作为优选方案：所述上盖和中盖上穿设有分合闸指示柱，且分合闸指示柱上还套设有弹簧，弹簧的一端与上盖相抵，另一端与分合闸指示柱下部相抵，所述分合闸指示柱下端与触头系统连接。
[0018]作为优选方案：所述主电路板上还设有外接端子，所述上盖上设有容纳外接线端子的通孔，且在通孔的一侧还铰接有用来保护接线端子的翻盖。
[0019]作为优选方案：所述主电路板上位于外接线端子的一侧还设有接线桩头灯。
[0020]作为优选方案：所述上盖上设有用来镶嵌显示屏的开口，且上盖上还设有用来保护显示屏且起到参数标识和说明的作用的标牌。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0022]本专利技术的设备采用模块化设计，整体结构紧凑，满足各模块散热正常工作的同时，减少安装体积；本专利技术从方便现场安装角度出发，提出一种聚合多状态信息的低压智能开关设计方案，采用一体化结构；从方便后期运维管理角度出发，内部设计采用结构、功能模块化方案，集成化设计电压/电流监测、剩余电流保护、短路保护、电压保护、谐波监测、故障录波、位置识别等功能，并开展基于智能低压开关组网应用的配网多级保护试点应用。
[0023]本专利技术解决泛在物联网建设过程中，加装CTU等方案占用空间大、接线繁杂、原有箱体无法安装的困难，可便捷地建立低压配电台区故障诊断、预警和定位系统，可显著提升针对浙江电网配电网故障运维管控的效率，缩短故障查找时间，大幅降低配网运维人员的劳动强度，并提升供电质量及可靠性，减少停电损失。
附图说明
[0024]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。
[0025]图1为本专利技术的整体爆炸结构示意图。
[0026]图中的附图标记为：1、底座；2、中盖；3、电源板；4、手柄；5、主电路板；6、按键；7、电源开关；8、上盖；9、紧固件A；10、标牌；11、翻盖；12、分合闸螺钉；13、拨叉；14、外接端子；15、分合闸指示柱；16、弹簧；17、连杆；18、紧固件B；19、叶轮；20、电机。
具体实施方式
[0027]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0028]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、部件和/或它们的组合。
[0029]此外，在本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.智能化低压台区开关设备，其特征在于，包括底座(1)、中盖(2)、上盖(8)、主电路板(5)、手柄(4)和分合闸机构，所述底座(1)、中盖(2)、上盖(8)依次固定，且底座(1)与中盖(2)之间设有主导电体和触头系统，所述主电路板(5)、手柄(4)和分合闸机构设置在中盖(2)和上盖(8)之间，所述主电路板(5)上还设有电源板(3)、显示屏、按键(6)和电源开关(7)，且主电路板(5)控制分合闸结构带动手柄(4)运动，进而使得触头系统接通或者断开，所述主电路板(5)上还包括两个MCU、通信模块、电压采样电路、电流采样电流以及剩余电流采样电路，一个MCU用来正常的保护监测以及负责整个设备的通信策略监测，另一个MCU专门用来进行电压、电流、剩余电流的实时采样并计算线路中3次、5次、7次谐波分量并定时记录以及在RAM中存储4s线路参数波形数据点。2.根据权利要求1所述的智能化低压台区开关设备，其特征在于，两个MCU通过IO口进行相连，当主MCU监测到线路有故障需要进行分闸保护或故障波形存储时，给从MCU一个电平变化信号，从MCU开始冻结触发前后2s的线路参数波形数据并存储到FLSH中，供主站进行数据应用，通过分析故障前后的线路参数波形数据，可判断出该次故障是否应该动作，以及动作后的重合策略，为智能开关的动作策略优化提供可靠依据。3.根据权利要求1所述的智能化低压台区开关设备，其特征在于：所述分合闸机构包括电机(20)、叶轮(19)和连杆(17)，所述叶轮(19...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵启承，周金辉，陈超，胡勇明，王子凌，何毅帆，李珺逸，
申请(专利权)人：浙江亿安电力电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：