专利名称：结构紧凑的开关柜电弧光保护系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种改进的中低压开关柜电弧光保护系统，属保护技术领域。
背景技术：
开关柜内部弧光故障是配电系统中一种非常 严重的短路故障，如果不采取及时有 效的监测和保护措施，往往会造成严重的经济损失。因此，在开关柜中均需安装电弧光监测 与保护系统，以防止电弧光故障进一步蔓延。现有的中低压开关柜电弧光保护系统根据过电流和电弧光双重判据来判断弧光 故障，一般由弧光探头、弧光信号处理单元、电流互感器、电流信号处理单元、控制单元、辅 助电源等多个分体式功能单元组成。各独立单元之间的连接关系如图1所示，弧光信号处 理单元通过塑料光纤和弧光探头连接，它接收弧光探头检测到的弧光信号并通过通讯光纤 和数据传输电缆将该信号传输到控制单元；电流信号处理单元通过电缆和开关柜上的电 流互感器端子直接连接，用于时时检测A、B、C三相过电流信号，并将检测到的过电流信号 通过通讯光纤和数据传输电缆传输到控制单元；辅助电源的输入端和现场交流电源连接， 它将现场电源转换成DC12V，然后通过电缆为控制单元供电；控制单元管理、控制整个电弧 光保护系统，它接收电流信号处理单元传来的故障电流信号和弧光信号处理单元传来的弧 光信号并对接收到的信号进行处理、判断，在满足跳闸条件时发出跳闸指令，以切除弧光故 障。由于多个功能单元彼此独立，它们之间的光纤、电缆数量较多，而且暴露在开关柜 隔室内，因而容易出现松动、脱落、被虫、鼠咬断等现象，通讯电缆和各功能单元在强电磁场 环境中很容易受到干扰，导致装置误动或拒动，这就大大降低了整个保护系统的可靠性。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足、提供一种高可靠性的结构紧凑的开 关柜电弧光保护系统。本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的—种结构紧凑的开关柜电弧光保护系统，它由主控单元、弧光探头和光纤组成，所 述主控单元由机壳和安装在其内的监控电路组成，所述机壳上设有与监控电路连接的光电 转换器、电流信号端子、跳闸信号端子和电源端子，所述跳闸信号端子、电源端子、光电转换 器、电流信号端子均固定在机壳的后壁板上；所述弧光探头安装在开关柜母线室的隔板上， 其输出端经塑料光纤接光电转换器的输入端，所述电流信号端子外接开关柜中电流互感
ο上述结构紧凑的开关柜电弧光保护系统，所述监控电路由电流信号处理单元、弧 光信号处理单元、单片机、继电器和辅助电源组成，所述电流信号处理单元的输入端与机壳 上的电流信号端子连接，输出端接单片机的输入端，所述弧光信号处理单元的输入端接光 电转换器的输出端，所述辅助电源的输入端接机壳上的电源端子；所述电流信号处理单元、弧光信号处理单元、单片机、继电器和辅助电源均安装在机壳内的电路板上；所述继电器的 控制线圈接单片机的输出端，触点连接跳闸信号端子。本实用新型将电流信号处理单元、弧光信号处理单元、单片机、继电器和辅助电源 全部安装于主控单元的机壳内的电路板上，各单元之间的信号传输基本上采用装置内部电 路板上固定连接方式实现，不仅大大减少了各单元之间的连线故障，而且简化了现场的接 线过程，减少了现场安装工作量。主控单元的机壳可有效屏蔽外部强电磁场对内部各单元 的干扰，防止装置误动或拒动，大大提高了整个保护系统的可靠性。
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以下结合附图对本实用新型作进一步说明。图1是传统电弧光保护系统的组成和连接示意图；图2是本实用新型的结构框图；图3是主控单元内部各单元的布置图。图中各标号为1、机壳；2、弧光信号处理单元；3、电流信号处理单元；4、单片机； 5、继电器；6、辅助电源；7、跳闸信号端子；8、电源端子；9、电流信号端子；10、光电转换器。
具体实施方式
参看图2、图3，本实用新型产品由主控单元、弧光探头和光纤三部分组成。主控单 元将传统电弧光保护系统的多个分体式单元组装在一起，具有分体式各单元的所有功能。主控单元输入电压为DC110V/AC220V，电源端子8直接与现场电源端子连接即可。 AC220V电源由电源端子接入，经过辅助电源6 (由小型变压器和整流电路构成)转变为直流 电压，给单片机4、电流信号处理单元3、弧光信号处理单元2供电。主控单元电流信号端子9通过电缆可直接与电流互感器端子相连，电流信号处理 单元3所采集的电流信号无需进行复杂的处理即可送入单片机4。光电转换器10通过光纤直接与弧光探头连接，时时监测电弧光信号。电弧光信号 由光电转换器10经弧光信号处理单元2进入到单片机4。主控单元将来自电流互感器的过流信号和弧光探头采集的电弧光信号综合处理 控制继电器跳闸回路。
权利要求一种结构紧凑的开关柜电弧光保护系统，其特征是，它由主控单元、弧光探头和光纤组成，所述主控单元由机壳(1)和安装在其内的监控电路组成，所述机壳(1)上设有与监控电路连接的光电转换器(10)、电流信号端子(9)、跳闸信号端子(7)和电源端子(8)，所述跳闸信号端子、电源端子、光电转换器、电流信号端子均固定在机壳的后壁板上；所述弧光探头安装在开关柜母线室的隔板上，其输出端经塑料光纤接光电转换器(10)的输入端，所述电流信号端子(9)外接开关柜中电流互感器。
2.根据权利要求1所述结构紧凑的开关柜电弧光保护系统，其特征是，所述监控电路 由电流信号处理单元(3)、弧光信号处理单元(2)、单片机(4)、继电器(5)和辅助电源(6) 组成，所述电流信号处理单元(3)的输入端与机壳上的电流信号端子(9)连接，输出端接单 片机(4)的输入端，所述弧光信号处理单元(2)的输入端接光电转换器(10)的输出端，所 述辅助电源(6)的输入端接机壳(1)上的电源端子(8)；所述电流信号处理单元、弧光信号 处理单元、单片机、继电器和辅助电源均安装在机壳内的电路板上；所述继电器(5)的控制 线圈接单片机⑷的输出端，触点接跳闸信号端子(7)。
专利摘要一种结构紧凑的开关柜电弧光保护系统，用于解决电弧光保护系统的一体化问题。其技术方案是它由主控单元、弧光探头和光纤组成，所述主控单元由机壳和安装在其内的监控电路组成，所述机壳上设有与监控电路连接的光电转换器、电流信号端子、跳闸信号端子和电源端子，所述跳闸信号端子、电源端子、光电转换器、电流信号端子均固定在机壳的后壁板上；所述弧光探头安装在开关柜母线室的隔板上，其输出端经塑料光纤接光电转换器的输入端，所述电流信号端子外接电流互感器。本实用新型结构紧凑，大大减少了各单元之间的连线故障，排除了外部强电磁场干扰，可有效防止装置误动或拒动，大大提高了整个保护系统的可靠性。
文档编号H02H7/22GK201629565SQ20102011104
公开日2010年11月10日 申请日期2010年2月10日 优先权日2010年2月10日
发明者刘辉, 渠永超, 禹江, 高丽琴 申请人:保定天威恒通电气有限公司