户内电缆头快速保护装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种户内电缆头快速保护装置，该装置包括单片机，其中电源电路与单片机连接，电源电路与单片机又分别连接电流采集电路，传感器电路，时钟电路，输入、输出接口电路，设置按钮与蜂鸣器电路，状态指示电路，ＲＳ４８５通讯电路，继电器输出电路，显示电路。该装置可以以７ｍｓ的时间快速切断馈线柜故障，缩小故障波及范围，提高系统稳定性，保护人身安全，减轻电缆、断路器以及开关柜等设备损坏程度；可以延长一次设备的寿命，以达到节约成本的目的；同时极大的缩短故障处理时间。以保证快速的恢复供电，生产的快速启动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力继电保护装置，特别涉及户内电缆头快速保护装置。 现有技术现在对电缆头、电缆的保护主要是通过综合保护系统中的速断、过流保 护和零序保护来完成的。速断保护是针对短路而设置的保护，它设置的电流值是根据系统发生单 相短路或相间短路后所计算的电流值，设定值一般情况很大，大概是额定电流的7~10倍，当电缆发生绝缘损坏时候，它的故障电流很小，当发展成大 电流时，速断保护才动作，但是此时电缆头故障已经扩大，事故也已经扩大。 所以它不能很好的保护电缆头。过流保护和零序保护是目前开关柜必须配备的保护，这两种保护都是通 过检测馈线电流后，把信号送入综合保护装置中，综合保护装置根据设置好 的参数来发出跳闸指令，由于它们不是针对电缆的短路进行保护的，所以故 障切除时间长，时间在300ms 1.2s之间，这样就造成了电缆头在发生击穿并 逐步发展成弧光短路后，对电缆头、甚至短路器和开关柜的严重损害，导致 间断生产时间的延长。综上所述以上方案都不能有效的保护电缆头、断路器、开关柜等设备。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服上述现有技术不足，提供一种户内电缆头快速保护装置，该装置可以以7ms的时间快速切断馈线柜故障，縮小故障波及范围， 提高系统稳定性,保护人身安全，减轻电缆、断路器以及开关柜等设备损坏程 度；可以延长一次设备的寿命，以达到节约成本的目的；同时极大的縮短故 障处理时间。以保证快速的恢复供电，生产的快速启动。 本专利技术的技术方案是这样实现的本专利技术的电源电路与单片机连接，电源电路与单片机又分别连接电流采 集电路，传感器电路，时钟电路，输入、输出接口电路，设置按钮与蜂鸣器 电路，状态指示电路，RS485通讯电路，继电器输出电路，显示电路。所述的电流采集电路零序电流或三相电流由接线端子PAD—I的A、 B端 输入经过互感器T后，在互感器T两端并一个电阻R5，其中一端串一个电 阻R8后，与另一端并一个电容C15，将电流送入单片机的AD。所述的传感器电路的插座Jl第1脚与二极管D2串联，第二脚与二极管 D3串联，VCC与电阻R1串联，其中一路与电容C1、稳压管D5连接后接 ISOGND，电容Cl与稳压管D5并联；VCC与硅光电池DS1串联，其中一 路与电阻R5串联接ISOGND，另一路接集成电路U1A反相端；VCC给集成 电路U1A供电；VCC与并联电阻R2、 R3、 R5串联后接三极管Q1，最后接 ISOGND。所述的电流采集电路的零序电流或三相电流由接线端子PAD—I的A、 B 端输入经过特殊精密互感器T后，在互感器T两端并一个电阻R5，其中一 端串一个电阻R8后，与另一端并一个电容C15，将电流I送入单片机的AD。所述的单片机U5的第2脚接电阻R2与电容C6组成上电复位电路，其 中5V电源正VCC与电阻R2串联后接单片机U5第二脚，其中5V电源地GND与电容C6串联后接单片机U5第二脚；单片机U5第57、 58引脚接电 阻R12、电阻Rll、晶振Y3，电容C25、电容C26组成晶振电路；单片机 U5第4-7脚接时钟电路;第8-12脚接设置按钮及蜂鸣器电路；第13-15、63-64 脚接RS485通讯电路；第25-33脚接状态指示电路，其中U5第28-33脚也 继电器输出电路；单片机U5第34-48脚接显示电路；单片机U5第23-24脚 接电弧光传感器电路。所述的单片机U5型号为MC9S08AW32CFUE。本专利技术户内电缆头快速保护装置的动作时间为7ms，对馈线回路的短路 故障切除时间可以控制在85ms以内，以保证电缆头、短路器、开关柜不被 烧毁，可以将故障损失降到最低，为设备的再次快速投运、恢复生产创造条 件。附图说明图1是本专利技术电流采集电路图2是本专利技术传感器电路图3是本专利技术继电器输出电路图4是本专利技术单片机电路图5是本专利技术电路连接关系图6是本专利技术电缆头保护系统原理下面结合附图对本专利技术的内容作进一步详细说明。 具体实施例方式本专利技术电弧光主机工作时，会显示来自时钟电路的时钟，来自电流采集 电路的电流，主机运行指示灯也会闪烁。电弧光主机单片机采集到来自弧光电路的弧光信号和来自电流采集电路的电流大于设置按钮设置的最大电流 时，会根据设置按钮设置好的动作判据，触发对应的输出继电器动作，对应的状态指示灯常亮，同时经过RS485通讯传到中控系统，当故障消除时，可 通过设置按钮消除报警，指示灯、输出继电器恢复到主机正常时的状态。本专利技术的技术原理是通过采集电缆室内的弧光信号和线路的过流信号并 进行分析处理，与此同时发出跳闸指令，切断馈线断路器。本专利技术是通过电流和弧光信号采集系统可靠地采集信号，然后经过信号 处理系统对采集的信号进行分析、处理，再经过继电器以小于7ms的时间输 出跳闸信号给断路器来切断故障，与此同时通讯系统将所有数据上传给后台 机，以备存档、分析。参照图1所示，零序电流或三相电流由接线端子PAD—I的A、 B端输入经 过特殊精密互感器T后，在互感器T两端并一个电阻R5，其中一端串一个电 阻R8后，与另一端并一个电容C15,将电流I送入单片机的AD.电路原理零序电流或三相电流经过经过特殊精密互感器T后，转换成 小的电流信号经过电阻R8后转换成电压信号，最后经过滤波送入单片机。参照图2所示，2.54白色插座Jl第1脚与二极管串联D2(用符合VCC 表示)，第二脚与二极管D3串联后(用符合ISOGND表示)，VCC与电阻Rl 串联，其中一路与电容C1、稳压管D5(C1与D5并联)连接后接ISOGND(这 一路主要给集成电路U1A同相端提供基准电压);VCC与硅光电池DS1串联， 其中一路与电阻R5串联接ISOGND，另一路接集成电路U1A反相端(这一路 主要用来接收光)；VCC给集成电路U1A(在电路中相当于一个比较器)供电； VCC与并联电阻R2、 R3、 R5串联后接三极管Q1，最后接ISOGND。电路原理硅光电池DS1接收到光后，通过集成电路U1A(比较器)将三 极管Q1导通，通过2.54白色插座Jl送出一个电流信号，最后通过电阻转换 成电压信号，给单片机提供信号。参照图3所示，单片机引脚通过电阻R4后接光电隔离器(简称光耦)U9， 光耦U9第二脚接系统地(5V)， 24V(IS024V)电源正接光耦U9的第四脚并 与三极管Q4连接，光耦U9第三脚一端与电阻R10串联后接24V地 (ISOGND)，另一端接三极管的基极；三极管的发射极与特殊快速继电器线圈 一端相连，线圈另一端与24V地(ISOGND)相连。电路原理单片机接收到信息，需要驱动继电器输出时，输出一个高电 平经过电阻R4将光电隔离器导通，并驱动三极管导通，最后驱动特殊继电器 动作。参照图4所示，单片机U5的第2脚接电阻R2与电容C6(其中5V电源 正VCC与电阻R2串联后接单片机U5第二脚，其中5V电源地GND与电容 C6串联后接单片机U5第二脚)组成上电复位电路；单片机U5第57、 58引 脚接电阻R12、电阻Rll、晶振Y3，电容C25、电容C26组成晶振电路;单 片机U5第4-7脚接时钟电路；单片机U5第8-12脚接设置按钮及蜂鸣器电 路；单片机U5第13-15、 63-64脚接RS485通讯电路；单片机U5第25-33脚 接状态指示电本文档来自技高网...

【技术保护点】
户内电缆头快速保护装置，包括单片机，其特征在于，电源电路与单片机连接，电源电路与单片机又分别连接电流采集电路，传感器电路，时钟电路，输入、输出接口电路，设置按钮与蜂鸣器电路，状态指示电路，ＲＳ４８５通讯电路，继电器输出电路，显示电路。

【技术特征摘要】
1、户内电缆头快速保护装置，包括单片机，其特征在于，电源电路与单片机连接，电源电路与单片机又分别连接电流采集电路，传感器电路，时钟电路，输入、输出接口电路，设置按钮与蜂鸣器电路，状态指示电路，RS485通讯电路，继电器输出电路，显示电路。2、 根据权利要求l所述的户内电缆头快速保护装置，其特征在于，所述 的电流采集电路零序电流或三相电流由接线端子PAD一I的A、 B端输入经过 互感器T后，在互感器T两端并一个电阻R5，其中一端串一个电阻R8后， 与另一端并一个电容C15，将电流送入单片机的AD。3、 根据权利要求l所述的户内电缆头快速保护装置，其特征在于，所述 的传感器电路的插座Jl第1脚与二极管D2串联，第二脚与二极管D3串联， VCC与电阻R1串联，其中一路与电容C1、稳压管D5连接后接ISOGND， 电容C1与稳压管D5并联；VCC与硅光电池DS1串联，其中一路与电阻R5 串联接ISOGND，另一路接集成电路U1A反相端；VCC给集成电路U1A供 电；VCC与并联电阻R2、 R3、 R5串联后接三极管Q1，最后接ISOGND。4、 根据权利要求l所述的户内...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨德林，
申请(专利权)人：西安富邦电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]