具有超温保护功能的高压开关的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种具有超温保护功能的高压开关。
【背景技术】
[0002]—般地，智能高压开关集过电流保护、过载保护于一体，可有效地保护智能高压开关所在线路上的电气设备及其自身，然而还有一种故障类型容易被忽视，那就是当小故障电流可能长期地存在于高压开关所在的线路中时，而高压开关的电流保护装置不能检出，这种故障类型可以通过高压开关的一次部件的温升反应出来。传统的具有超温保护功能的高压开关，采用温度变送器感测高压开关的一次部件的温升，并将其转换为CPU主控单元可以识别的电流信号。这种温度感测装置的缺陷在于:成本高，且还占据了 CPU主控单元的宝贵的端口资源。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单，温度感测单元和电流采样单元可共用同一组端口资源的具有超温保护功能的高压开关。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用这样一种具有超温保护功能的高压开关，包括
[0005]电源单元，用以为以下各单元电路提供供电电源；
[0006]保护值设定单元，用以设定高压开关的超温保护值；
[0007]电流采集单元，包括不止一组的电流互感器，所述的电流互感器用以实时采样所述的高压开关所在线路的电流信号；
[0008]大电压线圈驱动单元，用以驱动分闸电磁线圈动作，实现所述的高压开关的分闸；
[0009]以及CPU主控单元，所述的电流采集单元的输出端连接至所述的CPU主控单元的第一组ADC输入通道，所述的保护值设定单元的输出端连接至所述的CPU主控单元的第二组ADC输入通道，所述的CPU主控单元的I/O 口经功率放大单元输出控制信号至所述的大电压线圈驱动单元。与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现于:由CPU主控单元定时查询电流采集单元的输出，并将查询结果进行特有的温升计算公式的运算，得到最终的温升值，当温升值超过设定的超温保护值时，CPU主控单元发出控制信号至大电压线圈驱动单元，使分闸电磁线圈动作，实现高压开关的分闸保护。由于本实用新型的温度感测单元和电流采集单元共用同一电路，不会额外的增加器件及调试的成本，使得CPU主控单元的端口资源得以节省，另外，温度感测不受器件的约束，具有感测范围宽，结构简单，运算便捷的特点。
[0010]特别的，所述的电流采集单元包括分别用以实时采样所述的高压开关所在线路的A、C相电流信号的第一电流互感器和第二电流互感器，所述的第一电流互感器的输出端与所述的第二电流互感器的输出端分别经整流、滤波后接至所述的CPU主控单元的第一组ADC输入通道。通过以上结构的设置，将电流互感器的输出转换为电压信号，使得其进入CPU主控单元的ADC输入通道并得以数字量化，电路简单，隔离能力强，抗干扰能力强。
[0011]特别的，所述的大电压线圈驱动单元包括由所述的功率放大单元的输出端控制的第一继电器，自所述的高压开关所在线路的其中一相取电，经整流桥接出所述的分闸电磁线圈的第一控制电压，所述的整流桥的输入端并接所述的第一继电器的常闭开关，所述的第一继电器的常开触头接空。当温升值正常时，由第一继电器的常闭开关短接整流桥的输入端，分闸电磁线圈不得电；而当温升值异常时，将线路上的线电压经桥式整流加载至分闸电磁线圈的两端，分闸电磁线圈动作，高压开关保护分闸。
[0012]特别的，所述的大电压线圈驱动单元还包括由所述的功率放大单元的输出端控制的第二继电器，自所述的高压开关所在线路的其中一相取电，还经隔离变压器、倍压电路、所述的第二继电器的常开开关接出所述的分闸电磁线圈的第二控制电压，所述的分闸电磁线圈的第二控制电压与所述的分闸电磁线圈的第一控制电压并接，所述的第二继电器的常闭触头接空。通过以上电路结构，第一控制电压与第二控制电压相互并接，可保证分闸电磁线圈得到可靠的吸合动作电压。
[0013]特别的，所述的具有超温保护功能的高压开关还包括不止一个的通讯单元，所述的不止一个的通讯单元分别连接至所述的CPU主控单元的对应的UART串口。通过不止一个的通讯单元，操作人员可通过远程控制中心、GPRS通讯器及其他支持串行通讯的通讯器，远程控制或查询智能高压开关的运行状态。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型一种具有超温保护功能的高压开关的原理方框图；
[0015]图2是本实用新型一种具有超温保护功能的高压开关中电流采集单元的部分原理图；
[0016]图3是本实用新型一种具有超温保护功能的高压开关中大电压线圈驱动单元的原理图。
【具体实施方式】
[0017]如图1所示，一种具有超温保护功能的高压开关，包括
[0018]电源单元，用以为以下各单元电路提供供电电源；
[0019]保护值设定单元，用以设定高压开关的超温保护值；
[0020]电流采集单元，包括不止一组的电流互感器，电流互感器用以实时采样高压开关所在线路的电流信号；
[0021]大电压线圈驱动单元，用以驱动分闸电磁线圈动作，实现高压开关的分闸；
[0022]以及CPU主控单元，电流采集单元的输出端连接至CPU主控单元的第一组ADC输入通道，保护值设定单元的输出端连接至CPU主控单元的第二组ADC输入通道，CPU主控单元的I/O 口经功率放大单元输出控制信号至大电压线圈驱动单元。
[0023]具有超温保护功能的高压开关还包括第一通讯单元和第二通讯单元，所述的第一通讯单元和所述的第二通讯单元分别连接至CPU主控单元的对应的UART串口。
[0024]如图2所示，电流采集单元包括分别用以实时采样高压开关所在线路的A、C相电流信号的第一电流互感器HGQ1和第二电流互感器HGQ2，第一电流互感器HGQ1的输出端与第二电流互感器HGQ2的输出端分别经整流、滤波后接至CPU主控单元的第一组ADC输入通道 AINA、AINB。
[0025]如图3所示，大电压线圈驱动单元包括由功率放大单元的输出端FenZhaXianQuan控制的第一继电器RLY1，自高压开关所在线路的其中一相J4-1取电，经整流桥D15接出分闸电磁线圈的第一控制电压FenZha+、FenZha+，整流桥D15的输入端并接第一继电器RLY1的常闭开关，第一继电器RLY1的常开触头接空。
[0026]大电压线圈驱动单元还包括由功率放大单元的输出端FenZhaXianQuan控制的第二继电器RLY2，自高压开关所在线路的其中一相J4-1取电，还经隔离变压器T1、倍压电路、第二继电器RLY2的常开开关接出分闸控制线圈的第二控制电压，分闸电磁线圈的第二控制电压与分闸电磁线圈的第一控制电压FenZha+、FenZha+并接，第二继电器RLY2的常闭触头接空。
【主权项】
1.一种具有超温保护功能的高压开关，其特征在于:包括 电源单元，用以为以下各单元电路提供供电电源； 保护值设定单元，用以设定高压开关的超温保护值； 电流采集单元，包括不止一组的电流互感器，所述的电流互感器用以实时采样所述的高压开关所在线路的电流信号； 大电压线圈驱动单元，用以驱动分闸电磁线圈动作，实现所述的高压开关的分闸； 以及CPU主控单元，所述的电流采集单元的输出端连接至所述的CPU主控单元的第一组ADC输入通道，所述的保护值设定单元的输出端连接至所述的CPU主控单元的第二组ADC输入通道，所述的CPU主控单元的I/O 口经功率放大单元输出控制信号至所述的大电压线圈驱动单元。2.根据权利要求1所述的具有超温保护功能的高压开关，其特征在于:所述的电流采集单元包括分别用以实时采样所述的高压开关所在线路的A、C相电流信号的第一电流互感器和第二电流互感器，所述的第一电流互感器的输出端与所述的第二电流互感器的输出端分别经整流、滤波后接至所述的CPU主控单元的第一组ADC输入通道。3.根据权利要求1或2所述的具有超温保护功能的高压开关，其特征在于:所述的大电压线圈驱动单元包括由所述的功率放大单元的输出端控制的第一继电器，自所述的高压开关所在线路的其中一相取电，经整流桥接出所述的分闸电磁线圈的第一控制电压，所述的整流桥的输入端并接所述的第一继电器的常闭开关，所述的第一继电器的常开触头接空。4.根据权利要求3所述的具有超温保护功能的高压开关，其特征在于:所述的大电压线圈驱动单元还包括由所述的功率放大单元的输出端控制的第二继电器，自所述的高压开关所在线路的其中一相取电，还经隔离变压器、倍压电路、所述的第二继电器的常开开关接出所述的分闸电磁线圈的第二控制电压，所述的分闸电磁线圈的第二控制电压与所述的分闸电磁线圈的第一控制电压并接，所述的第二继电器的常闭触头接空。5.根据权利要求1、2或4所述的具有超温保护功能的高压开关，其特征在于:所述的具有超温保护功能的高压开关还包括不止一个的通讯单元，所述的不止一个的通讯单元分别连接至所述的CPU主控单元的对应的UART串口。6.根据权利要求3所述的具有超温保护功能的高压开关，其特征在于:所述的具有超温保护功能的高压开关还包括不止一个的通讯单元，所述的不止一个的通讯单元分别连接至所述的CPU主控单元的对应的UART串口。
【专利摘要】本实用涉及一种具有超温保护功能的高压开关，包括电源单元、保护值设定单元、电流采集单元、大电压线圈驱动单元以及CPU主控单元，电流采集单元的输出端连接至CPU主控单元的第一组ADC输入通道，保护值设定单元的输出端连接至CPU主控单元的第二组ADC输入通道，CPU主控单元的I/O口经功率放大单元输出控制信号至大电压线圈驱动单元。由于本实用新型的温度感测单元和电流采集单元共用同一电路，不会额外的增加器件及调试的成本，使得CPU主控单元的端口资源得以节省，另外，温度感测不受器件的约束，具有感测范围宽，结构简单，运算便捷的特点。
【IPC分类】H02H7/22, H02H5/04
【公开号】CN205081460
【申请号】CN201520597148
【发明人】毛爱国, 郝参观, 张思保, 周军, 葛宁岳, 谢全根, 赵晓阳
【申请人】登高电气有限公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年7月31日