自供电保护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提出一种自供电保护装置，包括电源模块、信号采集模块、处理器模块以及跳闸电子开关，处理器模块的输入端连接有信号采集模块，输出端连接有跳闸电子开关。其中，电源模块包括自供电电路，该自供电电路包括依次相接的电流互感器、整流器、切换开关以及检测电路，还包括与检测电路并联的能量存储单元。其中，检测电路输出控制信号至切换开关，以控制自供电电路的输出。采用本实用新型专利技术方案提供的自供电保护装置，无需配置直流屏及外部供电设备，可以应用于不设有直流电源的电站，环网系统柜，也可集成于断路器和熔电器保护柜中使用，大大的降低了成本。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术有关于一种用于电网保护的保护装置，且特别是有关于一种自供电保护装置。
技术介绍
目前，随着社会的发展，用户对电能的需求在不断的增大，对供电的可靠性、稳定 型也就有了更高的要求。各种保护装置在供电过程中发挥着重要的作用，所以保证保护装 置可靠稳定地运行就显得尤为重要。 作为电子产品，保护装置的工作也需要电源。目前其控制电源主要有以下几种方 式一方面可以由直流屏对各设备提供控制电源，但是成本高，不适用于各终端设备的分布 使用；另一方面可以由电压互感器提供，这虽然能使各终端设备分布式使用，但对电流保护 设备而言需要增加额外的电压互感器，这样就会使成本增加，也增大了设备出故障的机率， 同时对设备的使用和维护也带来了难度。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种自供电保护装置，这种保护装置在不需要外加任 何辅助电源时即可工作，以改善现有的保护装置存在的不能得到可靠供电，保护装置难以 稳定工作的问题。 本技术提出一种自供电保护装置，包括电源模块、信号采集模块、处理器模块 以及跳闸电子开关，处理器模块的输入端连接有信号采集模块，输出端连接有跳闸电子开 关。其中，电源模块包括自供电电路，该自供电电路包括依次相接的电流互感器、整流器、切 换开关以及检测电路，还包括与检测电路并联的能量存储单元。其中，检测电路输出控制信 号至切换开关，以控制自供电电路的输出。 上述自供电电路还包括过压气体放电管Fl ，与电流互感器相连接，用以实现过压 保护。 上述切换开关包括M0S管V6以及驱动电路，所述驱动电路的输入连接检测电路的 输出，驱动电路的输出连接M0S管V6。 上述检测电路包括比较电路、采样电路以及基准电路，所述比较电路的输入分别 连接采样电路与基准电路的输出，且输出一比较信号至切换开关。 上述电源模块还包括高压输入电路和低压输入电路，上述自供电保护装置还包括 人机界面模块和通讯模块，人机界面模块和通讯模块分别连接处理器模块，所述人机界面 模块包括液晶显示器、操作键以及指示灯，所述处理器模块包括数字信号处理器和存储单 元，存储单元连接于数字信号处理器。 本技术的有益效果为，本技术提供的自供电保护装置采用电流互感器取 电，无需配置直流屏及外部供电设备，可以应用于不设有直流电源的电站，环网系统柜，也 可集成于断路器和熔电器保护柜中使用，大大的降低了成本。本技术提供的自供电保护装置可以实现保护、测量、监控、通讯、控制等功能，且容易实现功能扩充。而且，采用的硬 件比较通用，制造容易，可以实现批量化生产，本技术结构简单，体积小，容易安装、运 输；人机界面模块提供了方便的显示方式，可以把各种数据，中间结果、最终的动作特性显 示出，方便进行调试、维护，保护动作后结果直接显示、可以将各种事件记录下来；通讯模块 可以实现远程通信控制。附图说明图1所示为根据本技术一实施例的自供电保护装置的功能方块示意图。 图2所示为图1中电源模块的功能方块示意图。 图3所示为图2中自供电电路的功能方块示意图。 图4所示为图3中的电路原理图。具体实施方式为让本技术的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实 施例，并配合附图，作详细说明如下。 图1所示为根据本技术一实施例的自供电保护装置的功能方块示意图，图2 所示为图1中电源模块的功能方块示意图，请一并参考图1和图2。如图1所示，本实施例 所提供的自供电保护装置1包括电源模块10，信号采集模块11，处理器模块12，人机界面模 块13，通讯模块14以及跳闸电子开关15。 在本实施例中，电源模块10提供的电源主要分为两部分。 一部分为工作电源，供 电给自供电保护装置1需要上电的组成部分，例如，输出DC12V用于信号采集模块11，DC5V 用于处理器模块12。另一部分为跳闸电源，储存于储能元件26中，例如电容器，该跳闸电源 用以供电给跳闸电子开关15。 如图2所示，电源模块10采用多路多种电源的输入方式，包括高压输入电路100、低压输入电路101以及自供电电路2。其中，高压输入电路100可以使用交流或直流输入电源，配备有AC/DC隔离变换器。低压输入电路101也可以使用14V交流方式或直流方式。进一步的，多电源可以同时接入或只有其中一个，本技术对此并不做出限制。 图3所示为图2中自供电电路的功能方块示意图。图4所示为图3中的电路原理图。请一并参照图3 图4。在本实施例中，在自供电保护装置l没有外加辅助电源的情况下，可以由自供电电路2为保护装置提供稳定的电源。 在本实施例中，自供电电路2包括电流互感器20、整流器21、切换开关22、能量存 储单元23以及检测电路24。其中，能量存储单元23并联于检测电路24，检测电路24通过 检测能量存储单元23两端的电压，输出控制信号至切换开关22，以控制自供电电路2的输 出。 如图4所示，过压气体放电管Fl并接于电流互感器20上，用以实现过压保护。具 体来说，当电流互感器20上的电压过高时，过压气体放电管Fl呈现短路状态，以保护整个 电路。 整流器21选用桥式整流器，包括4个二极管VI V4。进一步的，整流器21用以 将交流电压转换成直流电压。 切换开关22包括M0S管V6、驱动电路220以及肖特基二极管V5。其中，肖特基二 极管V5用于限制电压。驱动电路220的输出通过电阻R2连接至MOS管V6的栅极，当驱动 电路220提供驱动电压至MOS管V6时，MOS管V6导通，以实现电路短路。驱动电路220包 括稳压管V7，V10，二极管V9，电阻R1 R3，三极管V8， Vll以及电容C5，C6。进一步的，电 阻R3，三极管VI1以及电容C5， C6构成电平转换电路。 在本实施例中，能量存储单元23由4个电容器C1 C4并联构成，用于储存电能。 如图4所示，检测电路24包括比较电路、采样电路241以及基准电路242。其中， 基准电路242由电阻R4与稳压管U1组成，用以提供基准电压。采样电路241由电阻R6 R9与电容C8组成，用以采集能量存储单元23两端的实时电压。具体的，电阻R9与电容C8 相并联，电阻R6与电阻R7串联形成回差，以保证电压稳定性。 比较电路包括比较器U2，其同相输入端(+ 端)连接采样电路241的输出，接收 采样电压，其反相输入端(-端)连接基准电路242的输出，接收基准电压，其输出端连 接切换开关22的驱动电路220的输入。当采样电压高于基准电压时，比较器U2输出高电 平信号；当采样电压低于基准电压时，比较器U2输出低电平信号。 自供电电路2由电流互感器20对线路电流进行采样，经过整流器21进行整流，一 部分供给保护装置工作使用，多余的部分通过能量存储单元23进行保存。检测电路24对 能量存储单元23两端的电压进行采样，通过与基准电压进行比较，输出一电平信号至切换 开关22的驱动电路220。若驱动电路220接收一高电平信号，则驱动MOS管V6导通，实现 短路，此时由能量存储单元23提供电源给保护装置工作使用。 图1中的信号采集模块11用于采集电流信号。举例来说，信号采集模块11包括 电流互感器，用以测量电流值。在本实施例中，采用的测量电流互感器具有高变比，因此可 用同一设备宽范围地保护本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自供电保护装置，包括电源模块、信号采集模块、处理器模块以及跳闸电子开关，处理器模块的输入端连接有信号采集模块，输出端连接有跳闸电子开关，其特征在于，所述电源模块包括自供电电路，所述自供电电路包括依次相接的电流互感器、整流器、切换开关以及检测电路，还包括与检测电路并联的能量存储单元，所述检测电路输出控制信号至切换开关。

【技术特征摘要】
一种自供电保护装置，包括电源模块、信号采集模块、处理器模块以及跳闸电子开关，处理器模块的输入端连接有信号采集模块，输出端连接有跳闸电子开关，其特征在于，所述电源模块包括自供电电路，所述自供电电路包括依次相接的电流互感器、整流器、切换开关以及检测电路，还包括与检测电路并联的能量存储单元，所述检测电路输出控制信号至切换开关。2. 根据权利要求1所述的自供电保护装置，其特征在于，所述自供电电路还包括过压 气体放电管Fl，与电流互感器相连接。3. 根据权利要求1或2所述的自供电保护装置，其特征在于，所述切换开关包括MOS管 V6以及驱动电路，所述驱动电路的输入连接检测电路的输出，驱动电路的输出连接MOS管 V6。4. 根据权利要求1或2所述的自供电保护装置，其特征在于，所述检测电路包括比较电 路、采样电路以及基准电路，所述比较电路的输入分别连接采样电路与基准电路的输出，且 输出一比较信号至切换开关。5. 根据权利要求3所述的自供电保护装置，其特征在于，所述检测电路包括比较电路、 采样电路以及基准电路，所述比较电路的输入分别连接采样电路与基准电路的输出，且输 出一比较信号至切换开关。6. 根据权利要求1或2所述的自供电保护装置，其特征在于，所述电源模块还包括高压 输入电路和低压输入电路，所述自供电保护装置还包括人机界面模块和通讯...

【专利技术属性】
技术研发人员：张高锋，张彦森，孙丽梅，
申请(专利权)人：南京谷峰电子科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：84[中国|南京]