一种智能电弧光保护装置的制造方法
【专利摘要】一种智能电弧光保护装置，包括电源模块，电源模块和逻辑控制单元连接，逻辑控制单元的输入端通过超声波检测辅助单元和超声波传感器的输出端连接，逻辑控制单元的输入端通过弧光检测辅助单元和电弧光传感器的输出端连接，逻辑控制单元的输入端通过电流检测辅助单元和电流传感器的输出端连接，逻辑控制单元的输入端和键盘输入模块的输出端连接，逻辑控制单元的输出端和LCD显示模块、告警信号输出模块、快速接地开关动作电路、上游断路器动作电路、通讯模块的输入端连接，本实用新型能够实现在电弧故障发生之前发出警报信号提醒运行维护人员前来检修，在极短的时间内将电弧故障转换为金属性短路从而熄灭故障电弧，提高了中低压开关设备的可靠性。
【专利说明】
一种智能电弧光保护装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及开关柜电弧光保护技术领域，具体涉及一种智能电弧光保护装置。
【背景技术】
[0002]随着配电网的发展，成套开关柜大量应用在中低压系统中。由于设备自身原因、运行环境等各种因素影响，使得中低压母线弧光短路故障频发，对电网的供电可靠性以及操作人员的人身安全造成了极大的威胁。
[0003]目前采用的中低压开关柜电弧光保护装置多采用分散的单元设计，安装分散使得现场配线和布局设计具有很大的局限性，而且无法快速切除弧光故障。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种智能电弧光保护装置，不但能够实现在电弧故障发生之前发出警报信号提醒运行维护人员前来检修，还能够能在极短的时间内将电弧故障转换为金属性短路从而熄灭故障电弧，清除故障电流，极大地提高了中低压开关设备的可靠性。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案为:
[0006]一种智能电弧光保护装置，包括电源模块7，电源模块7的输出端和逻辑控制单元8的第一输入端连接，逻辑控制单元8的第二输入端通过超声波检测辅助单元4和超声波传感器I的输出端连接，逻辑控制单元8的第三输入端通过弧光检测辅助单元5和电弧光传感器2的输出端连接，逻辑控制单元8的第四输入端通过电流检测辅助单元6和电流传感器3的输出端连接，逻辑控制单元8的第五输入端和键盘输入模块9的输出端连接，逻辑控制单元8的第一输出端和LCD显示模块10的输入端连接，逻辑控制单元8的第二输出端和告警信号输出模块11的输入端连接，逻辑控制单元8的第三输出端和快速接地开关动作电路12的输入端连接，逻辑控制单元8的第四输出端和上游断路器动作电路13的输入端连接，逻辑控制单元8的第五输出端和通讯模块14的输入端连接。
[0007]所述的逻辑控制单元8完成弧声、弧光、电流信息的分析处理、出口控制以及后台的实时通讯。
[0008]所述的键盘输入模块9对弧光、电流以及继电保护的定值进行输入和修改。
[0009]所述的LCD显示模块10对保护装置的运行状态进行显示，包括弧声、弧光、电流值、断路器动作情况以及通讯情况。
[0010]所述的告警信号输出模块11是当保护装置检测到弧光或过流时，输出相关的告警信号。
[0011]所述的快速接地开关动作电路12控制快速接地开关将不可控危害大的短路电弧故障转换成金属短接电流熄灭电弧。
[0012]所述的上游断路器动作电路13控制上游断路器清除故障电流。
[0013]所述的通讯模块14用于远距离数据传输。
[0014]本实用新型的优点在于:通过超声波传感器1、电弧光传感器2、电流传感器3采集信息后，再通过逻辑控制单元8处理，通过LCD显示模块10用人机界面友好的液晶显示，直观;通过键盘输入模块9直观的定值设定大大提高了定值设定的精度;通过引入告警信号输出模块11和快速接地开关动作电路12不但能够实现在电弧故障发生之前发出警报信号提醒运行维护人员前来检修，还能够能在极短的时间内将电弧故障转换为金属性短路从而熄灭故障电弧，由上游断路器动作电路13清除故障电流，本实用新型不但能够实现在电弧故障发生之前发出警报信号提醒运行维护人员前来检修，还能够能在极短的时间内将电弧故障转换为金属性短路从而熄灭故障电弧，清除故障电流，极大地提高了中低压开关设备的可靠性。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的结构框图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型进一步说明。
[0017]参照图1，一种智能电弧光保护装置，包括电源模块7，电源模块7的输出端和逻辑控制单元8的第一输入端连接，逻辑控制单元8的第二输入端通过超声波检测辅助单元4和超声波传感器I的输出端连接，逻辑控制单元8的第三输入端通过弧光检测辅助单元5和电弧光传感器2的输出端连接，逻辑控制单元8的第四输入端通过电流检测辅助单元6和电流传感器3的输出端连接，逻辑控制单元8的第五输入端和键盘输入模块9的输出端连接，逻辑控制单元8的第一输出端和LCD显示模块10的输入端连接，逻辑控制单元8的第二输出端和告警信号输出模块11的输入端连接，逻辑控制单元8的第三输出端和快速接地开关动作电路12的输入端连接，逻辑控制单元8的第四输出端和上游断路器动作电路13的输入端连接，逻辑控制单元8的第五输出端和通讯模块14的输入端连接。
[0018]所述的超声波传感器I采用压电陶瓷式超声波传感器，采集电弧弧声。
[0019]所述的电弧光传感器2用来采集开关柜弧光短路故障时出现的弧光。
[0020]所述的电流传感器3用来检测过电流信号。
[0021]所述的超声波检测辅助单元4对采集的弧声信号进行放大、滤波、比较判断后送入逻辑控制单元8。
[0022]所述的弧光检测辅助单元5对采集的弧光信号进行光电转换、处理后送入逻辑控制单元8。
[0023]所述的电流检测辅助单元6对采集的电流信号计算电流的变化率，根据阈值来判断过电流。
[0024]所述的电源模块7为逻辑控制单元8提供电源。
[0025]所述的逻辑控制单元8完成弧声、弧光、电流信息的分析处理、出口控制以及后台的实时通讯。
[0026]所述的键盘输入模块9对弧光、电流以及继电保护的定值进行输入和修改。
[0027]所述的LCD显示模块10对保护装置的运行状态进行显示，包括弧声、弧光、电流值、断路器动作情况以及通讯情况。
[0028]所述的告警信号输出模块11是当保护装置检测到弧光或过流时，输出相关的告警信号。
[0029]所述的快速接地开关动作电路12控制快速接地开关将不可控危害大的短路电弧故障转换成金属短接电流熄灭电弧。
[0030]所述的上游断路器动作电路13控制上游断路器清除故障电流。
[0031 ]所述的通讯模块14用于远距离数据传输。
[0032]本实用新型的工作原理为:超声波传感器1、电弧光传感器2以及电流传感器3分别对弧声、弧光以及电流信号进行采集，并将采集信号送至辅助单元处理后送至逻辑控制单元8，当逻辑控制单元8接收到传来的信号时会根据设定逻辑进行判断。当条件满足条件动作时会首先向快速接地开关动作电路12以及上游断路器动作电路13发出动作信号，快速接地开关首先动作，会在5ms之内完成将故障电弧转换成金属性短路的任务。上游断路器会在60ms内彻底清除短路电流，从而保障了开关柜以及操作人员的安全。最后通过通讯模块14上报故障发生的地点与时间，为接下来的事故处理提供可靠信息。
【主权项】
1.一种智能电弧光保护装置，包括电源模块(7)，电源模块(7)的输出端和逻辑控制单元(8)的第一输入端连接，其特征在于:逻辑控制单元(8)的第二输入端通过超声波检测辅助单元(4)和超声波传感器(I)的输出端连接，逻辑控制单元(8)的第三输入端通过弧光检测辅助单元(5)和电弧光传感器(2)的输出端连接，逻辑控制单元(8)的第四输入端通过电流检测辅助单元(6)和电流传感器(3)的输出端连接，逻辑控制单元(8)的第五输入端和键盘输入模块(9)的输出端连接，逻辑控制单元(8)的第一输出端和LCD显示模块(10)的输入端连接，逻辑控制单元(8)的第二输出端和告警信号输出模块(11)的输入端连接，逻辑控制单元(8)的第三输出端和快速接地开关动作电路(12)的输入端连接，逻辑控制单元(8)的第四输出端和上游断路器动作电路(13)的输入端连接，逻辑控制单元(8)的第五输出端和通讯模块(14)的输入端连接。2.根据权利要求1所述的一种智能电弧光保护装置，其特征在于:所述的逻辑控制单元(8)完成弧声、弧光、电流信息的分析处理、出口控制以及后台的实时通讯。3.根据权利要求1所述的一种智能电弧光保护装置，其特征在于:所述的键盘输入模块(9)对弧光、电流以及继电保护的定值进行输入和修改。4.根据权利要求1所述的一种智能电弧光保护装置，其特征在于:所述的LCD显示模块(10)对保护装置的运行状态进行显示，包括弧声、弧光、电流值、断路器动作情况以及通讯情况。5.根据权利要求1所述的一种智能电弧光保护装置，其特征在于:所述的告警信号输出模块(11)是当保护装置检测到弧光或过流时，输出相关的告警信号。6.根据权利要求1所述的一种智能电弧光保护装置，其特征在于:所述的快速接地开关动作电路(12)控制快速接地开关将不可控危害大的短路电弧故障转换成金属短接电流熄灭电弧。7.根据权利要求1所述的一种智能电弧光保护装置，其特征在于:所述的上游断路器动作电路(13)控制上游断路器清除故障电流。8.根据权利要求1所述的一种智能电弧光保护装置，其特征在于:所述的通讯模块(14)用于远距离数据传输。
【文档编号】H02H7/22GK205622216SQ201620333164
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年4月20日
【发明人】阎治安, 赵发明, 冯宝文, 季明月
【申请人】西京学院