基于现场总线通信煤矿高压防爆开关远程漏电试验模块制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于现场总线通信煤矿高压防爆开关远程漏电试验模块，包括阻容并联模块、电源模块、两常开两常闭继电器、开关量输入接线端子、开关量输出接线端子、现场通信总线、CPU控制模块及隔离模块。本实用采用两种方式实现远程漏电试验，一种通过开关量输入接线端子，CPU控制模块检测开入试验信号，另一种CPU控制模块通过现场通信总线接收试验信号，收到信号控制继电器通断完成漏电试验，不需要保护器配合自身就实现了远程漏电试验，还可以检测本次漏电试验是否成功，并远程上报到控制上位机，同时不影响手动漏电试验，确保了供电系统的安全。系统的安全。系统的安全。

【技术实现步骤摘要】
基于现场总线通信煤矿高压防爆开关远程漏电试验模块

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[0001]本技术涉及矿井供电电力控制
，尤其涉及一种基于现场总线通信煤矿高压防爆开关远程漏电试验模块。

技术介绍
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[0002]在煤矿井下供电系统中，高压防爆开关作为煤矿生产必不可少的设备，市场需求一直都很稳定，但现高压防爆开关产品技术来自上世纪90年代，虽有厂家进行局部改进，但由于缺乏专业的研发团队，产品整体技术水平已比较落后，煤矿供电规程要求高压防爆开关需要定期做漏电试验，现阶段高压防爆开关做漏电试验都是安排操作人员按门上的漏电试验按钮来实现。
[0003]申请人在先申请的CN216209696U煤矿高压防爆开关远程漏电试验模块针对传统高压防爆开关做漏电试验时存在的问题，解决了传统高压防爆开关很难实现远程漏电试验应用场景，然而其在使用过程中，必须需要高压综合保护器配合才能完成远程漏电试验，但实际操作时，一些综合保护器因为硬件或软件上的原因，如硬件没有设计多余继电器出口，软件程序存储器已满，无法增加程序，造成即使改造也难以实现远程漏电试验功能。

技术实现思路
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[0004]本技术的目的是：针对传统高压防爆开关做漏电试验时存在的问题，需要同时控制两对常开点，一对常闭点，综合保护器很难提供如此多的控制点，另外还存在一些综合保护器因为硬件或软件上的原因，即使改造也难以实现远程漏电试验功能，本技术提供一种基于现场总线通信的煤矿高压防爆开关远程漏电试验模块，模块与综合保护器完全独立，可以通过现场总线通信或开关量输入控制模块产生真实的漏电电压电流信号，从而完成远程漏电试验，此模块包括超宽电压输入电源模块，CPU控制模块，现场通信总线模块，开关量输入接线端子，开关量输出接线端子，通过现场总线接线端子或开关量输入接线端子，控制漏电试验模块，产生高爆开关综合保护装置漏电保护动作时所需要的零序保护电压电流信号，有效解决传统高压防爆开关很难实现远程漏电试验应用场景。
[0005]本技术提供一种基于现场总线煤矿高压防爆开关远程漏电试验模块，包括超宽电压输入电源模块，CPU控制模块，两常开两常闭继电器，开关量输入接线端子，开关量输出接线端子，现场通信总线。CPU控制模块分别通过隔离模块与电源模块、开关量输入接线端子、两常开两常闭继电器、现场通信总线相连。
[0006]上述的阻容并联模块，电阻阻值为12kVΩ，功率为2w，铁壳油浸电容容值为20UF，电容耐压值为160V，电阻电容并联焊接并焊出引线，引线一端接零序电流互感器试验绕组，引线另一端接两常开两常闭继电器的常开点。
[0007]两常开两常闭继电器的一对常闭点处于闭合位置时用于将来自电压互感器的零序电压送入到综合保护器的零序电压接口，当在试验过程中，将此常闭点断开，两对常开点正常处于断开位置时，两对常开点中的一端并接来自电压互感器的三相电压中的任一相电
压，一对常开点中的另一端接阻容并联模块，另一对常开点中的另一端接综合保护器的零序电压接口，试验过程中，将此两对常开点同时闭合，将一相电压送入综合保护器，同时接通零序电流互感器试验绕组，从而产生零序故障电流。
[0008]超宽电压输入电源模块将输入的交流电压转换成5V直流电压，模块在交流电压40V到160V范围内均可正常工作，5V直流电压用于驱动继电器线圈，从而使得保护器及漏电试验按钮仅需要提供一对空接点即可实现漏电试验，漏电试验模块同时可以接收现场总线发送的远程漏电试验信号。
[0009]开关量输入接线端子一方面提供为整个漏电试验模块提供工作电源，另一方面提供为漏电试验模块提供试验信号，开关量输入接线端子接收来自漏试按钮或综合保护器漏电试验信号，或通过现场总线发送远程漏电试验信号，漏电试验模块控制开出量动作，从而产生故障零序电流和电压信号。
[0010]开关量输出接线端子将来自电压互感器的零序电压提供给综合保护器，当漏试按钮按下或现场总线接收到漏试信号时，CPU控制模块控制继电器闭合,将来自电压互感器相电压送入到保护器零序电压输入端口和零序电流互感器的试验绕组，使得保护器接收到真实的零序电流电压信号。
[0011]其中，所述CPU控制模块采用意法半导体公司的STM32L431RCT6作为主控CPU。
[0012]所述阻容并联模块、电源模块、两常开两常闭继电器、输入接线端子、输出接线端子、现场通信总线及CPU控制模块焊接于PCB板上，形成开关远程漏电试验模块。
[0013]本技术的有益效果是：与原专利对比，本技术采用两种方式实现远程漏电试验模块，一种通过输入接线端子，CPU控制模块检测开入试验信号，另一种CPU控制模块通过现场通信总线接收试验信号，收到信号控制继电器通断完成漏电试验，与原专利对比，最大的不同是不需要保护器配合自身就实现了远程漏电试验，还可以检测本次漏电试验是否成功，并远程上报到控制上位机，同时不影响手动漏电试验，确保了供电系统的安全。
附图说明：
[0014]图1为本技术的基于现场总线通信煤矿高压防爆开关远程漏电试验模块。
具体实施方式：
[0015]下面结合附图对本技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本技术的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0016]如图1所示的一种基于现场总线煤矿高压防爆开关远程漏电试验模块，包括超宽电压输入电源模块、CPU控制模块、开关量输入接线端子、开关量输出接线端子、阻容并联模块、现场通信总线及隔离模块。
[0017]图中继电器有两组常开点和两组常闭点，一对常闭点处于闭合位置时用于将来自电压互感器的零序电压送入到综合保护器的零序电压接口，试验过程中，将此常闭点断开，两对常开点处于断开位置时，两对常开点中的一端并接来自电压互感器的三相电压中的任一相电压，一对常开点中的另一端接阻容并联模块，另一对常开点中的另一端接综合保护器的零序电压接口，试验过程中，将此两对常开点同时闭合，将一相电压送入综合保护器，
同时接通零序电流互感器试验绕组，从而产生零序故障电流，继电器动作线圈采用5V直流电压，外部控制仅需一对空接点。
[0018]图中电源模块为超宽电压输入，模块在输入交流电压40V到160V范围内均可正常工作，输出5V直流电压，用于继电器动作电源。
[0019]图中阻容并联模块，采用金属膜电阻，电阻阻值为12kVΩ，功率为2w，采用铁壳油浸电容，电容容值为20UF，电容耐压值为160V，电阻电容并联焊接并焊出引线，引线一端接零序电流互感器试验绕组，引线另一端接继电器常开点。
[0020]图中现场通信总线采用两线RS
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485差分通信方式，抗干扰能力强，通信距离远，可以设置通信波特率来适应不同的场合要求，接线简单，对外接线仅两线，分别为485
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A及485
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B信号差分线，通信信号通过光电隔离连接到CPU控制模块。
[0021]图中CPU控制模块实时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于现场总线通信煤矿高压防爆开关远程漏电试验模块，包括阻容并联模块、电源模块、两常开两常闭继电器、开关量输入接线端子及开关量输出接线端子，开关量输入接线端子分别与两常开两常闭继电器、电源模块相连，两常开两常闭继电器分别与阻容并联模块、开关量输出接线端子相连，阻容并联模块与开关量输出接线端子相连，其特征在于：还包括现场通信总线、CPU控制模块及隔离模块，所述CPU控制模块分别通过隔离模块与电源模块、开关量输入接线端子、两...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋红卫，穆艳祥，于铄航，张德正，杜双涛，史小军，程卫健，
申请(专利权)人：天地常州自动化股份有限公司，
类型：新型
国别省市：