一种高压开关的数字化隔离装置制造方法及图纸

一种高压开关的数字化隔离装置，包括高压开关设备，高压开关设备安装有电压互感器、电流互感器、开关状态传感器和开关电动控制机构，还包括监测组件和数据处理组件，监测组件包括FPGA、AD转换模块和蓝牙发射模块，电压互感器和电流互感器分别连接至AD转换模块，AD转换模块和蓝牙发射模块分别与FPGA连接，数据处理组件包括中央处理器，中央处理器连接有开关状态量采集模块、开关控制接口、蓝牙接收模块和光纤通信模块，光纤通信模块连接有馈线自动化终端，开关状态传感器与开关状态量采集模块连接，开关控制接口与开关电动控制机构。解决了互感器信号传输易受干扰的问题，避免了异常高压击穿隔离装置及馈线自动化终端。高压击穿隔离装置及馈线自动化终端。高压击穿隔离装置及馈线自动化终端。

【技术实现步骤摘要】
一种高压开关的数字化隔离装置


[0001]本技术涉及中压配电自动化
，具体涉及一种高压开关的数字化隔离装置。

技术介绍

[0002]10KV架空线路中的柱上负荷开关、断路器等高压开关设备，需要安装电压互感器和电流互感器，对线路的电压、电流、相位进行采集，将采集到的信号传输给馈线自动化终端进行计算和远传。传统电磁式互感器和电子式传感器传输的是小电流信号或者小电压信号，传输容易受干扰而影响稳定性，精度等问题。10kV的高电压开关与馈线自动化终端之间的连接和通信，一旦发生绝缘击穿现象，高电压就可以传导到馈线自动化终端，对馈线自动化终端造成损坏，损失巨大；同时，馈线自动化终端的继电保护装置还可以实现柱上开关远程分合闸，对系统和电气设备的过电压、短路、过电流和接地等进行保护，但是柱上负荷开关、断路器等开关设备的遥信、遥控与馈线自动化终端的隔离保护方式也比较单一。
[0003]当前已经出现了一些具备隔离保护功能的设备，如中国专利技术专利CN200810150068.2中公开了一种分离式数字化高压开关控制器，包括电源模块和与其电连接的控制单元和转接单元，但是其模拟量变换模块与控制单元、转接单元直接连接，并没有解决传感器在受到异常高压或雷击冲击下，可能导致输出的模拟信号值太高，对隔离设备本身造成损坏。

技术实现思路

[0004]本技术为了解决电压互感器和电流互感器与馈线自动化终端间的直接信号传输易受到干扰、仅有电磁隔离易击穿馈线自动化终端等问题，提供一种高压开关的数字化隔离装置，该装置主要应用于10kV架空线路上的柱上高压开关设备，能够采集电压互感器和电流互感器的信号及高压开关设备的开关状态，通过光纤发送至数字式馈线终端，解决了互感器信号直接传输易受到干扰的问题，本装置与电压互感器和电流互感器间通过蓝牙传输信号，隔离电压互感器和电流互感器，避免异常高压通过电压互感器和电流互感器击穿本设备及馈线自动化终端。
[0005]本技术的技术方案如下：
[0006]一种高压开关的数字化隔离装置，包括高压开关设备，所述高压开关设备安装有电压互感器、电流互感器、开关状态传感器和开关电动控制机构，还包括监测组件和数据处理组件，所述监测组件通过电压互感器取电，所述监测组件包括FPGA、AD转换模块和蓝牙发射模块，所述电压互感器和电流互感器分别连接至AD转换模块，所述AD转换模块和蓝牙发射模块分别与FPGA连接，所述数据处理组件包括中央处理器，所述中央处理器连接有开关状态量采集模块、开关控制接口、蓝牙接收模块和光纤通信模块，所述光纤通信模块连接有馈线自动化终端，所述开关状态传感器与开关状态量采集模块连接，所述开关控制接口与开关电动控制机构，所述开关电动控制机构能够控制高压开关设备的开合。
[0007]如上所述的一种高压开关的数字化隔离装置，所述AD转换模块包括至少两个通道，两个通道分别用于对电压互感器和电流互感器信号的模数转换。
[0008]优选的，所述AD转换模块包括THS1206芯片，所述电压互感器的输出信号连接至THS1206芯片的AINP引脚，所述电流互感器的输出信号连接至THS1206芯片的BINP引脚，所述THS1206芯片的DATA_AV引脚连接至FPGA。
[0009]进一步的，所述监测组件还包括闪电传感器，所述闪电传感器与FPGA连接。
[0010]优选的，所述闪电传感器包括AS3935芯片和中波天线，所述中波天线安装在高压开关设备外壳上，所述中波天线与AS3935芯片连接。
[0011]如上所述的一种高压开关的数字化隔离装置，所述AS3935芯片与FPGA通过SPI总线连接。闪电传感器能够在雷暴来临前提前预警，测算处雷暴前锋的距离，记录雷击情况，便于后期对可能受到雷击的设备进行维护。
[0012]作为具体的实施方式，所述监测组件包括第一电源模块，所述第一电源模块为监测组件供电，所述数据处理组件包括第二电源模块，所述第二电源模块为数据处理组件供电，所述第一电源模块和第二电源模块均通过电压互感器取电。
[0013]进一步的，所述第一电源模块和第二电源模块均包括压敏电阻器，压敏电阻器一般用于电路浪涌和瞬变防护电路，对电路起到保护作用。
[0014]如上所述的一种高压开关的数字化隔离装置，所述蓝牙发射模块包括HC
‑
05芯片，所述蓝牙发射模块通过串口与FPGA连接；所述蓝牙接收模块包括HC
‑
05芯片，所述蓝牙接收模块通过串口与中央处理器连接。
[0015]本技术的有益效果在于：
[0016]能够通过蓝牙无线采集电压互感器和电流互感器的信号，隔离电压互感器和电流互感器，避免异常高压通过电压互感器和电流互感器击穿本设备及馈线自动化终端；还能够采集高压开关设备的开关状态，控制开关电动控制机构；通过光纤将电压、电流、开关状态等信息传输至馈线自动化终端，解决了传感器信号直接传输易受到干扰的问题；通过闪电传感器能够在雷暴来临前提前预警，测算处雷暴前锋的距离，记录雷击情况，便于后期对可能受到雷击的设备进行维护；采用压敏电阻器对电路起到了保护作用。
附图说明
[0017]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，本申请的方案和优点对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。
[0018]在附图中：
[0019]图1为本技术实施例1的一种高压开关的数字化隔离装置电路原理图；
[0020]图2为本技术实施例1的中央处理器流程图；
[0021]图3为本技术实施例1的电压互感器的输出信号电路图。
具体实施方式
[0022]下面将结合附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。需要说明，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的
技术人员，可以以各种形式实现本公开，而不应被这里阐述的实施方式所限制。
[0023]实施例1
[0024]参见图1，为本实施例1的一种高压开关的数字化隔离装置电路原理图，该数字化隔离装置，包括高压开关设备，所述高压开关设备安装有电压互感器、电流互感器、开关状态传感器和开关电动控制机构，还包括监测组件和数据处理组件，所述监测组件通过电压互感器取电，所述监测组件包括FPGA、AD转换模块和蓝牙发射模块，所述电压互感器和电流互感器分别连接至AD转换模块，所述AD转换模块和蓝牙发射模块分别与FPGA连接，所述数据处理组件包括中央处理器，所述中央处理器连接有开关状态量采集模块、开关控制接口、蓝牙接收模块和光纤通信模块，所述光纤通信模块连接有馈线自动化终端，所述开关状态传感器与开关状态量采集模块连接，所述开关控制接口与开关电动控制机构，所述开关电动控制机构能够控制高压开关设备的开合。
[0025]具体的，所述AD转换模块包括至少两个通道，两个通道分别用于对电压互感器和电流互感器信号的模数转换。优选的，在本实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压开关的数字化隔离装置，包括高压开关设备，所述高压开关设备安装有电压互感器、电流互感器、开关状态传感器和开关电动控制机构，其特征在于，还包括监测组件和数据处理组件，所述监测组件通过电压互感器取电，所述监测组件包括FPGA、AD转换模块和蓝牙发射模块，所述电压互感器和电流互感器分别连接至AD转换模块，所述AD转换模块和蓝牙发射模块分别与FPGA连接，所述数据处理组件包括中央处理器，所述中央处理器连接有开关状态量采集模块、开关控制接口、蓝牙接收模块和光纤通信模块，所述光纤通信模块连接有馈线自动化终端，所述开关状态传感器与开关状态量采集模块连接，所述开关控制接口与开关电动控制机构，所述开关电动控制机构能够控制高压开关设备的开合。2.按照权利要求1所述的一种高压开关的数字化隔离装置，其特征在于：所述AD转换模块包括至少两个通道。3.按照权利要求2所述的一种高压开关的数字化隔离装置，其特征在于：所述AD转换模块包括THS1206芯片，所述电压互感器的输出信号连接至THS1206芯片的AINP引脚，所述电流互感器的输出信号连接至THS1206芯片的BINP引脚，所述THS1206芯片的DATA_AV引脚连接至FPGA。4.按照权利要求1所述的一种高压开关的数字化隔离装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖震，牛节省，任光海，毕玉江，李帅，邵长胜，
申请(专利权)人：山东德源电力科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：