分体式配网智能开关的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及配电网技术领域，具体涉及分体式配网智能开关。
【背景技术】
[0002]目前国内智能化配电网工程建设已经在不断扩大，但是在实际运用中出现重科技创新轻应用管理的问题，发挥不了应用的作用；而配电网管理的基础设备是智能开关，智能开关是指一次设备是由非常规互感器、隔离开关、接地开关、断路器组成，二次设备是由电力电子技术、数字化控制装置和通讯接口组成执行单元，一二次集成的开关设备；能实现保护、控制、通讯功能，能独立执行当地功能，自动检测设备缺陷和故障，具有远程管理模式。
[0003]而如今智能开关的开关本体与控制器都采用电气连接的方式，但是电气连接件价格昂贵；而且控制器功能过于繁多，维护成本过高，体积过大，还要配制供电PT，而且开关本体与控制器需要一对一连接，造成成本过高。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了提供一种开关本体内置控制模块可独立运行，也可外接控制器，控制器与开关本体无电气连接，可控制多个开关本体的分体式配网智能开关。
[0005]本发明通过以下技术方案实现:分体式配网智能开关，包括控制器与智能开关，所述智能开关包括开关本体、数据采集系统和第一短距离通信系统，所述控制器包括第二短距离通信系统、电源系统、人机接口单元、保护单元、远方通信系统；所述开关本体内设置数据采集系统和第一短距离通信系统，所述数据采集系统与第一短距离通信系统连接；所述电源系统分别与第二短距离通信系统、保护单元、人机接口单元连接，所述第二短距离通信系统与保护单元连接，所述保护单元与人机接口单元连接，所述远方通信系统分别与保护单元和人机接口单元连接；所述智能开关的第一短距离通信系统与控制器的第二短距离通信系统通过光纤通信连接；所述开关本体由极柱、操作机构、电流互感器、电压互感器、手动分闸机构、位置节点及外围结构组成；所述电流互感器传输线路电流信号给数据采集系统，所述电压互感器传输电压信号给数据采集系统，所述电压互感器同时为数据采集系统提供系统工作电源，所述数据采集系统可驱动操作机构进行合分操作；所述数据采集系统包括光电隔离、AD转换、AC/DC转换、中央处理单元、内部通信，所述中央处理单元分别与光电隔离、AD转换、AC/DC转换、内部通信连接，所述中央处理单元采用DSP芯片；所述智能开关的第一短距离通信系统与控制器的第二短距离通信系统还设有无线收发模块，可通过无线连接；所述远方通信系统内设有ARM芯片，并设有GPRS模块、串口通信接口、网络通信模块。
[0006]本发明在开关本体内设置数据采集系统和第一短距离通信系统，可独立运行也可外接控制器；控制器与智能开关无需电气连接，采用光纤连接或无线连接，还可控制多个智能开关，节约成本，使得本发明可广泛用于配网开关。
[0007]本发明的有益之处在于:1)开关本体内置数据采集系统，使得智能开关可独立运行，在无控制器的情况下课实现常规保护功能；2)开关本体内设置第一短距离通信系统，控制器内设置第二短距离通信系统，可采用光纤连接或无线连接，连接方式简单，成本低，无电气连接，杜绝雷击对控制器的伤害；3)控制器可控制多个智能开关，节约系统成本，降低控制器的维护量；4)控制器无需外接PT，可采用太阳能取电方式，节约系统成本；5)控制器功能可配置，减轻重量减少体积，将功能简化，将控制器的一般功能内置于智能开关中，使整体功耗下降，降低系统故障几率，使得控制器成本降低且配置方便。
【附图说明】
[0008]图1为本发明的智能开关的示意图。
[0009]图2为本发明的控制器的示意图。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图与【具体实施方式】，对本发明作进一步描述。
[0011]见图1至图2，分体式配网智能开关，包括控制器与智能开关，所述智能开关包括开关本体、数据采集系统和第一短距离通信系统，所述控制器包括第二短距离通信系统、电源系统、人机接口单元、保护单元、远方通信系统；所述开关本体内设置数据采集系统和第一短距离通信系统，所述数据采集系统与第一短距离通信系统连接；所述电源系统分别与第二短距离通信系统、保护单元、人机接口单元连接，所述第二短距离通信系统与保护单元连接，所述保护单元与人机接口单元连接，所述远方通信系统分别与保护单元和人机接口单元连接；所述智能开关的第一短距离通信系统与控制器的第二短距离通信系统通过光纤通信连接；所述开关本体由极柱、操作机构、电流互感器、电压互感器、手动分闸机构、位置节点及外围结构组成；所述电流互感器传输线路电流信号给数据采集系统，所述电压互感器传输电压信号给数据采集系统，所述电压互感器同时为数据采集系统提供系统工作电源，所述数据采集系统可驱动操作机构进行合分操作；所述数据采集系统包括光电隔离、AD转换、AC/DC转换、中央处理单元、内部通信，所述中央处理单元分别与光电隔离、AD转换、AC/DC转换、内部通信连接，所述中央处理单元采用DSP芯片；所述智能开关的第一短距离通信系统与控制器的第二短距离通信系统还设有无线收发模块，可通过无线连接；所述远方通信系统内设有ARM芯片，并设有GPRS模块、串口通信接口、网络通信模块。
[0012]本实施方式中，智能开关的主要作用是分合控制一次线路、提供电流电压信号给智能终端；开关本体包含极柱、操作机构、电流互感器、电压互感器、手动分闸机构、位置节点及外围结构；开关本体的电流互感器提供线路电流信号给数据采集系统，电压互感器提供电压信号给数据采集系统，电压互感器同时为数据采集系统提供提供系统工作电源，数据采集系统驱动操作机构进行合分操作。
[0013]本实施方式中，所述数据采集系统采用长于数据处理的DSP芯片，将模拟信号电流、电压转换为数字信号，并且对位置开关信号进行防抖处理，转换为数字信号；数据采集系统内提供简易保护单元，此保护单元为开关本体提供一端过流保护；在智能开关与控制器通信时，简易保护单元失效；在通信故障或者无通信时，简易保护单元启动；保护单元数据采集系统通过短距离通信系统与智能终端通信。
[0014]本实施方式中，开关本体内设置第一短距离通信系统和控制器内设置第二短距离通信系统可采用光纤连接或无线连接；对于光纤连接，第一短距离通信系统和第二短距离通信系统提供光纤接口，智能开关可以与控制器点对点通信；对于无线连接，第一短距离通信系统和第二短距离通信系统提供无线收发模块，智能开关也可以与控制器对点通信，还可以与其它装置形成组网机制。
[0015]本实施方式中，控制器上设有第二短距离通信系统，并与智能开关的第一短距离通信系统配对，即在光纤通信机制下采用光纤接口 ；在无线连接机制下具备无线收发模块，完成与开关的信号交互。
[0016]本实施方式中，控制器保护单元提取第二短距离通信系统接收的数据，结合当前的线路保护功能设置，完成线路保护计算判断；保护单元为人机接口单元提供保护数据，并接受人机保护装置对于保护功能的设置。一个保护单元对应一台智能开关，每个控制器中可含有多个保护单元。
[0017]本实施方式中，控制器的人机接口单元从第二短距离通信系统及保护单元提取电流、电压数据，位置节点信息、保护运算数据；将保护运算结果通过第二短距离通信系统发送给智能开关，并且将其他信息通过人机接口显示出来；人机接口单元同时提供开关本地操作按钮，维护人员可以利用本地操作按钮对智能开关进行合分操作。
[0018]本实施方式中，远方通信系统从人机接口单元接收数据，并且把数据经过协议转换处理；方通信系统选用长于通信处理的ARM芯片，并且提供三种接口:GPRS模块、网络通信模块以太网口、串口通信接口 485/232接口。
[0019]本实施方式中，控制器的电源系统负责为整个控制器提供电源，其电源供应方式有两种:太阳能供电方式、站内电供应方式，并且电源系统有蓄电池或者超级电容作为后备电源使用。
[0020]本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。
【主权项】
1.分体式配网智能开关，包括控制器与智能开关，其特征在于:所述智能开关包括开关本体、数据采集系统和第一短距离通信系统，所述控制器包括第二短距离通信系统、电源系统、人机接口单元、保护单元、远方通信系统；所述开关本体内设置数据采集系统和第一短距离通信系统，所述数据采集系统与第一短距离通信系统连接；所述电源系统分别与第二短距离通信系统、保护单元、人机接口单元连接，所述第二短距离通信系统与保护单元连接，所述保护单元与人机接口单元连接，所述远方通信系统分别与保护单元和人机接口单元连接；所述智能开关的第一短距离通信系统与控制器的第二短距离通信系统通过光纤通信连接。2.根据权利要求1所述的分体式配网智能开关，其特征在于:所述开关本体由极柱、操作机构、电流互感器、电压互感器、手动分闸机构、位置节点及外围结构组成；所述电流互感器传输线路电流信号给数据采集系统，所述电压互感器传输电压信号给数据采集系统，所述电压互感器同时为数据采集系统提供系统工作电源，所述数据采集系统可驱动操作机构进行合分操作。3.根据权利要求1所述的分体式配网智能开关，其特征在于:所述数据采集系统包括光电隔离、AD转换、AC/DC转换、中央处理单元、内部通信，所述中央处理单元分别与光电隔离、AD转换、AC/DC转换、内部通信连接，所述中央处理单元采用DSP芯片。4.根据权利要求1所述的分体式配网智能开关，其特征在于:所述智能开关的第一短距离通信系统与控制器的第二短距离通信系统还设有无线收发模块，可通过无线连接。5.根据权利要求1所述的分体式配网智能开关，其特征在于:所述远方通信系统内设有ARM芯片，并设有GPRS模块、串口通信接口、网络通信模块。
【专利摘要】本发明公开了分体式配网智能开关，包括控制器与智能开关，所述智能开关包括开关本体、数据采集系统和第一短距离通信系统，所述控制器包括第二短距离通信系统、电源系统、人机接口单元、保护单元、远方通信系统；开关本体内设置数据采集系统和第一短距离通信系统，可独立运行也可外接控制器；控制器与智能开关无需电气连接，采用光纤连接或无线连接，还可控制多个智能开关，节约成本，使得本发明可广泛用于配网开关。
【IPC分类】H02J13/00
【公开号】CN105406595
【申请号】CN201510839625
【发明人】郑坚江, 张继鹏
【申请人】宁波三星医疗电气股份有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年11月27日