一种集成大气压力监测功能的弧光保护系统的制作方法

本实用新型属于弧光保护行业领域，尤其涉及弧光保护系统中带有大气压力监测功能的技术领域。

背景技术：

电弧光保护系统除了最大限度地减轻开关设备的损坏程度及为附近工作人员提供人身保护外，还可以大大减少开关柜内部故障造成的停电时间，因而对用户来说它的应用也具有较大的经济效益。

电弧光保护系统可以在开关柜发生弧光故障的时候，保护操作人员不受伤害，并且降低财产损失程度。当出现弧光时候，弧光以300m/s的速度爆发，摧毁途中的任何物质。只要系统不断电，弧光就会一直存在。要想最大限度的减少弧光的危害，需要一种安全、迅速而有效的电弧光保护系统。

国外从上世纪90年代开始研究电弧光保护系统，我国本世纪初才开始从国外引进产品投入使用，我国在相关产品的研发、技术创新、人才引进等方面的投入明显不足，大部分企业还停留模仿阶段，行业内企业与欧美公司仍存在较大差距。近年来，我国电弧光保护系统行业市场不断增长，行业内不断有新的企业进入，同时国内生产企业的实力不断增强，生产快速发展，行业的竞争逐渐加剧，电弧光保护系统行业正处于成长阶段。

我国电弧光保护系统产业核心技术缺乏，整体实力较弱，自主创新能力薄弱；核心电弧光保护系统绝大部分依靠进口，国民经济和社会信息化建设所需的信息和网络安全问题日益突出，短时间内国内产品在与国外产品的竞争中仍处于劣势。因此，大力加强电弧光保护系统技术研发，培育原始创新环境，积极跟踪、准确把握电弧光保护系统技术的发展趋势，对加速电弧光保护系统产业的发展是至关重要的。

目前市场上出现的电弧光保护系统基本都具有弧光单判据、弧光+过电流双判据的功能。对弧光保护装置配置其他辅助功能的技术在目前的市场上还比较少见，目前现有技术CN104377665A公开一种电弧光保护装置，未涉及大气压力监测，然而当电弧出现在非常封闭的设备环境时，在电弧的周围，会形成压力波、并导致温度的上升。压力波是装置内出现电弧事故的效应之一，它将在电弧出现后的10-15毫秒后出现，一个电弧所具有的危险性非常大，在一个相距60cm的20kA故障电弧，所抵受到的压力为225kg，这种突如其来的压力会对耳朵造成永久的伤害，同时，电弧的温度可以达到约为7000-8000°C。。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种集成大气压力监测功能的弧光保护系统，可具有大气压力监测的功能，当电弧出现在非常封闭的设备环境时，能够及时报警大气压力，保护工作人员人身安全。

本实用新型技术方案如下：

一种集成大气压力监测功能的弧光保护系统，包括交流信号采集器、弧光传感器单元、气压传感器、温湿度感应器、烟雾感应器、显示及人机交互单元、主控单元、LED、电源、后台监控单元和动作出口单元。电源为AC220V。

交流信号采集器依次通过隔离互感器、低通滤波器和模数转换器与主控单元相连接；

弧光传感器单元通过光电转换器与主控单元相连接，弧光传感器单元包括弧光探头和光纤，弧光探头、光纤和光电转换器依次顺序连接；

气压传感器、温湿度感应器、烟雾感应器、显示及人机交互单元、LED、电源、后台监控单元和动作出口单元均与主控单元相连接。

交流信号采集器包括12路交流电流量输入接口和1组扩展电流接口，12路交流电流量输入接口用于采集3组三相电流信号和失灵电流信号。

气压传感器为若干个。

气压传感器安装在开关柜上。

LED包括电源指示灯、告警指示灯、跳闸指示灯、跳位指示灯和合位指示灯。

告警指示灯用于弧光告警、气压告警、温度告警、湿度告警和烟雾告警。

跳位指示灯用于指示断路器跳闸；合位指示灯用于指示断路器合闸。

后台监控单元与主控单元之间通过RS485或者以太网连接。

动作出口单元包括跳闸压板、遥控跳闸、遥控合闸。

较优地，还包括远程升级单元，远程升级单元包括下载模块、第一存储模块、第二存储模块、CPU和供电重启模块；所述下载模块、第一存储模块、第二存储模块和供电重启模块均与CPU相连接；CPU与主控单元相连接，实现远程升级。

本实用新型有益效果包括：本实用新型能够实现弧光单判据、弧光+电流双判据、环境温湿度监测、烟雾监测功能外，还能够实现大气压力监测，用于探测压力，当内部的压力达到警戒值时，弧光保护系统发出压力异常预警信号，提醒运维人员检修，避免事故向进一步严重性发展。这种事故的预警能够作为常规的电弧光保护系统的辅助判据，尤其在密闭环境内如开关柜内，检修人员无法直接观察到电弧的产生，但可通过压力监测，避免运维人员误打开柜门而被压力波所伤，确保运维检修人员的人身安全。同时也可作为弧光保护的备用判据，当弧光传感器被遮挡，或灰尘污染时，大气压力监测将作为动作判据提供给主控单元，主控单元发出动作指令，为电力系统的安全运行提供了更可靠的保障。

附图说明

图1为本实用新型一种集成大气压力监测功能的弧光保护系统的结构示意图；

图2为远程升级单元结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图，对本方法的应用进行详细描述。

本实用新型解决现有的技术问题通过以下技术方案进行实现：

如图1所示，一种集成大气压力监测功能的弧光保护系统，包括交流信号采集器、弧光传感器单元、气压传感器、温湿度感应器、烟雾感应器、显示及人机交互单元、主控单元、LED、电源、后台监控单元和动作出口单元。

交流信号采集器依次通过隔离互感器、低通滤波器和模数转换器与主控单元相连接；

弧光传感器单元通过光电转换器与主控单元相连接，弧光传感器单元包括弧光探头和光纤，弧光探头、光纤和光电转换器依次顺序连接；

气压传感器、温湿度感应器、烟雾感应器、显示及人机交互单元、LED、电源、后台监控单元和动作出口单元均与主控单元相连接。

弧光传感器单元可直接接入32个弧光传感器，每个弧光信号独立可配置。

交流信号采集器包括12路交流电流量输入接口和1组扩展电流接口，12路交流电流量输入接口用于采集3组三相电流信号和失灵电流信号。

气压传感器为6个，可监测6路指定环境内的大气压力，大气压力传感器采集到的大气压力传送给主控单元，到达警戒值，进行报警。

气压传感器安装在开关柜上。

LED包括电源指示灯、告警指示灯、跳闸指示灯、跳位指示灯和合位指示灯。

告警指示灯用于弧光告警、气压告警、温度告警、湿度告警和烟雾告警。

跳位指示灯用于指示断路器跳闸；合位指示灯用于指示断路器合闸。

后台监控单元与主控单元之间通过RS485或者以太网连接。

动作出口单元包括跳闸压板、遥控跳闸、遥控合闸和跳闸压板。

显示及人机交互单元配置全中文液晶显示器，按级操作各菜单页面，根据菜单提示可对装置采集的各种数据、及各种事件进行监视、记录，可直接对装置进行参数修改、保护调试等操作。

显示及人机交互单元配置按键：配置九个按键和一个按钮，控制键包括“复归键”、“确认键”和“取消键”；内容更改键包括“＋键”和“－键”；光标移动键包括“上键”、“下键”、“左键”、“右键”；还有一个专门用于复位装置的复位按键。

如图2所示，本实施例还包括远程升级单元，远程升级单元包括下载模块、第一存储模块、第二存储模块、CPU和供电重启模块；所述下载模块、第一存储模块、第二存储模块和供电重启模块均与CPU相连接；CPU与主控单元相连接，实现远程升级。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。