专利名称：一种船舶用中压真空断路器智能脱扣器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种船舶用中压真空断路器的智能脱扣器。
背景技术：
随着我国新型船舶的不断发展以及现代技术科学的进步，船舶电站系统的容量不断增大，自动化程度日益提高，中压真空断路器开始应用到船舶的中压电力系统中，但是现有船舶用的中压真空断路器仅具有合闸、分闸等简单的功能，不能对线路和电源的过载、短路等故障进行智能保护；没有电压、电流互感器，不能在线测量和监测电流、电压、功率、功率因数、频率、谐波、开关状态等电力参数；没有通讯功能，不能实现船舶电力系统的集中控制和管理；没有抗冲击振动能力，不能适应船舶上的强冲击振动环境。
发明内容
本发明的目的是提供一种功能多样化的船舶用中压真空断路器的智能脱扣器。为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种船舶用中压真空断路器智能脱扣器，其特征在于，包括用于采集三相电压信号的电压传感器及用于采集三相电流信号的电流传感器，电压传感器及电流传感器连接各自的信号调理单元，两个信号调理单元连接CPU，CPU根据采样得到的三相电压信号和三相电流信号计算电参数，若检测到的电流出现过载或短路情况，按设定的保护特性曲线实现过载反时限长延时、定时限或反时限短延时、短路瞬时三段保护功能驱动脱扣电路，脱扣电路驱动分励电磁铁动作，分励电磁铁作为执行器件使中压真空断路器本体脱扣；CPU还连接按键输入单元、通讯单元、存储单元及显示单元，CPU通过通讯单元与上位机通信，显示单元用于在现场实时显示电力参数和故障信息，并结合按键输入单元实现参数整定；电压传感器、电流传感器、信号调理单元、CPU、脱扣电路、分励电磁铁、按键输入单元、通讯单元、存储单元及显示单元均设于壳体内，壳体底部设有橡胶减振脚。优选地，所述电压传感器为闭环霍尔电压传感器，用于将较高的中压三相电压信号转换成可供采集的低压信号，并实现高压主回路与低压测量回路的电气隔离。优选地,所述电流传感器采用Rogowski线圈。本发明提出了一种船舶用中压真空断路器智能脱扣器，使之具有三段保护功能；实现电力参数的在线测量和监测；具有通讯单元实现遥测、遥信、遥调功能；同时具有抗冲击振动能力，能适应船舶上的强冲击振动环境。
图1为本发明提供的一种船舶用中压真空断路器智能脱扣器的原理框图；图2为本发明提供的一种船舶用中压真空断路器智能脱扣器的外观示意图。
具体实施例方式为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。如图1及图2所示，本发明提供的一种船舶用中压真空断路器智能脱扣器，包括壳体1、电压传感器、电流传感器、信号处理单元、CPU、按键输入单元、通讯单元、FLASH存储器、液晶显示单元、脱扣电路、分励电磁铁及橡胶减振脚2组成。壳体I起支撑和保护内部器件的作用；电压传感器为闭环霍尔电压传感器，将较高的中压电压信号转换成可供采集的低压信号，并实现高压主回路与低压测量回路的电气隔离。电流传感器采用Rogowski线圈，在较宽的范围内有良好的线性度和精度。电压传感器及电流传感器分别连接各自的信号调理单元，信号调理单元用于对传感器采集的信号进行滤波、调制处理。CPU对三相电压信号和三相电流信号进行同步采样，计算有功功率、功率因数、频率、谐波含量等电参数。如果检测的电流出现过载或短路情况，按设定的保护特性曲线实现过载反时限长延时、定时限或反时限短延时、短路瞬时三段保护功能驱动脱扣电路。当收到通讯请求时CPU通过通讯单元与上位机通讯，并处理按键输入单元的响应及液晶显示等功能。按键输入单元用于实现人机交互，可通过按键实现参数设定和翻页查询控制。通讯单元通过CAN总线控制器实现与上位机的通讯。FLASH存储器用来存储保护特性参数、测量的电力参数和故障信息的历史记录。液晶显示单元用来在现场实时显示测量的电力参数和故障信息，结合按键输入单元实现参数整定。脱扣电路用于按CPU指令驱动分励电磁铁动作。分励电磁铁作为执行器件使中压真空断路器本体脱扣。橡胶减振脚2能缓冲智能脱扣器受到的冲击和振动，使智能脱扣器能适应船舶上的强冲击振动环境。在电力参数正常时，船舶用中压真空断路器智能脱扣器实时检测舰船中压电网节点的电流、电压、功率、功率因数、频率、谐波、开关状态等电力参数，此时，可通过液晶显示单元在现场实时查询，也可以通讯单元将电力参数上传至上位机，由上位机实行船舶电力系统的集中控制和管理。当电力参数异常时，按设定的保护特性实现对过载、短路、电流不平衡、过压、欠压、电压不平衡、过频、欠频、逆功率等故障的保护，并通过通讯单元将故障信息上传至上位机，由上位机集中处理。当受到船舶上的冲击和振动时，橡胶减振脚2使船舶用中压真空断路器智能脱扣器不受冲击振动的影响，正常工作。
权利要求
1.一种船舶用中压真空断路器智能脱扣器，其特征在于，包括用于采集三相电压信号的电压传感器及用于采集三相电流信号的电流传感器，电压传感器及电流传感器连接各自的信号调理单元，两个信号调理单元连接CPU，CPU根据采样得到的三相电压信号和三相电流信号计算电参数，若检测到的电流出现过载或短路情况，按设定的保护特性曲线实现过载反时限长延时、定时限或反时限短延时、短路瞬时三段保护功能驱动脱扣电路，脱扣电路驱动分励电磁铁动作，分励电磁铁作为执行器件使中压真空断路器本体脱扣； CPU还连接按键输入单元、通讯单元、存储单元及显示单元，CPU通过通讯单元与上位机通信，显示单元用于在现场实时显示电力参数和故障信息，并结合按键输入单元实现参数整定； 电压传感器、电流传感器、信号调理单元、CPU、脱扣电路、分励电磁铁、按键输入单元、通讯单元、存储单元及显示单元均设于壳体(I)内，壳体(I)底部设有橡胶减振脚(2)。
2.如权利要求1所述的一种船舶用中压真空断路器智能脱扣器，其特征在于，所述电压传感器为闭环霍尔电压传感器，用于将较高的中压三相电压信号转换成可供采集的低压信号，并实现高压主回路与低压测量回路的电气隔离。
3.如权利要求1所述的一种船舶用中压真空断路器智能脱扣器，其特征在于，所述电流传感器采用Rogowski线圈。
全文摘要
本发明涉及一种船舶用中压真空断路器智能脱扣器，其特征在于，包括用于采集三相电压信号的电压传感器及用于采集三相电流信号的电流传感器，电压传感器及电流传感器连接各自的信号调理单元，若检测到的电流出现过载或短路情况，按设定的保护特性曲线实现过载反时限长延时、定时限或反时限短延时、短路瞬时三段保护功能驱动脱扣电路，脱扣电路驱动分励电磁铁动作，分励电磁铁作为执行器件使中压真空断路器本体脱扣。本发明提出了一种船舶用中压真空断路器智能脱扣器，使之具有三段保护功能；实现电力参数的在线测量和监测；具有通讯单元实现遥测、遥信、遥调功能；同时具有抗冲击振动能力，能适应舰船上的强冲击振动环境。
文档编号H02H3/02GK103208773SQ20131012339
公开日2013年7月17日 申请日期2013年4月10日 优先权日2013年4月10日
发明者施金武, 王浩, 杨青, 陆旻, 周安康, 周柳 申请人:上海电器科学研究院, 上海电器科学研究所(集团)有限公司