专利名称：输变电系统中中压开关柜的电路结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种智能新型Mvnex-G输变电系统中中压开关柜的电 路结构，是对安装在母线进行在线的自动温度检测，保证其线路的安全的可 靠性，主要应用于12KV电路的输变电系统中。
背景技术：
目前，随着电力系统的安全需要和自动化程度的要求，线路的安全运行 是整个电网安全的重要部分之一，特别在12KV开关柜内母线的连接不良造成 线路短路和电流不稳定是开关柜产生故障的原因之一。智能新型Mvnex-G中 压开关柜在母线的连接上采用了先进的自动温度检测系统，通过系统的自动 在线的检测，温度的变化，就可以对母线的连接部位进行检测，并对检测的 数据进行智能化的分析，判断出母线的连接和短路状态下温度的变化。并对 变化的情况做出对故障的处理，及时断开开关。在智能综合控制器上采用了 通讯接口可以进行上位机的通讯，把检测的情况通过上位计算机进行综合统 计分析，找出问题提前采取措施。 发明内容
本实用新型的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种在母线出现了 短路和温度超过后产生的事故，起到了保护的功能，在中压上采用在线红外 线连续监控系统，可以直接的对母线的温度状况进行实时的检测和连续检测， 可以通过连续的检测温升情况，趋势分析，超前发现隐情，可以及早发现异常， 提前采取必要措施的输变电系统中中压开关柜的电路结构。
按照本实用新型提供的技术方案，输变电系统中中压开关柜的电路结构^ 由红外温度传感器探头、红外温度传感器、报警器、智能型控制器、开关的 分闸线圈、通讯口组成；
其包含二个回路，其中一个回路的红外温度传感器探头安装在一个回路 的母线连接处，红外温度传感器探头输出端通过导线连接红外温度传感器的 输入端，红外温度传感器的输出端分别通过导线与报警器输入端及智能型控 制器的输入端连接，智能型控制器的输出端通过导线连接开关的分闸线圈的 输入端，通讯接口通过导线与智能型控制器连接；另外一个回路的红外线探头安装在母线的出线端口，红外线探头输出端 通过导线连接红外温度传感器的输入端；
所述红外温度传感器探头接收信号输入到红外温度传感器，由红外温度 传感器进行处理，并在红外温度传感器内把信号进行储存和处理，当红外温 度传感器接收到红外线探头的信号变化时，就会输出一组报警信号，给报警 器，由报警器进行报警，同时红外温度传感器把信号输入智能型控制器，智 能型控制器把输入的信号经过处理，直接输出到开关的分闸线圈，开关的分 闸线圈就会进行分闸断开开关；
所述红外线探头接收信号后输入到红外温度传感器，由红外温度传感器进 行处理，并在红外温度传感器内把信号进行储存和处理，当红外温度传感器 接收到红外线探头的信号变化时，就会输出一组报警信号给报警器，由报警 器进行报警，同时红外温度传感器把信号输入智能型控制器，智能型控制器 把输入的信号经过处理，直接输出到开关的分闸线圈，开关的分闸线圈就会 进行分闸断开开关；另外在智能型控制器上安装通讯口为RS485可以连接上 位计算机进行连续的温度监控检测记录，并对检测的记录进行远程的分析判 断；对故障出现前温度变化可以进行检查。
所述智能型控制器上通讯协议为M0DBUS-RTU，通讯接口为RS485可以连 接上位计算机进行连续的温度监控检测记录，并对检测的记录进行远程的分 析判断；对故障出现前温度变化可以进行检查；
本实用新型与已有技术相比具有以下优点
本实用新型智能新型Mvnex-G中压开关柜，改变过去中压开关柜，在母 线保护方面得空缺，特别在母线出现了短路和温度超过后产生的事故，起到 了保护的功能，在中压上采用在线红外线连续监控系统，可以直接的对母线 的温度状况进行实时的检测和连续检测，可以通过连续的检测温升情况，趋 势分析，超前发现隐情，可以及早发现异常，提前采取必要措施。避免事故的扩 大。本技术它最大的不同是采用在线红外线连续监控系统与常规的热象仪有' 很大的区别，常规的热象仪只能检测当时的情况,而不能预测未来的情况，只 能当事故发生时采取措施，无法进行预防的措施，另外智能型开关柜在控制 上采用智能型综合控制器解决了故障的智能保护，防止事态的扩赛。
4图1为本实用新型电路方框图。
图2为本实用新型红外温度传感器电路控制原理图。
具体实施方式
下面本实用新型将结合附图中的实施例作进一步描述-如图1所示，包括红外温度传感器探头1、红外温度传感器2、报警器3、 智能型控制器4、红外线探头5、开关的分闸线圈6、通讯口7。
本实用新型由二个回路组成。其包含二个回路，其中一个回路的红外温 度传感器红探头1分别安装在二个回路的母线连接处，红外温度传感器红探 头1输出端通过导线连接红外温度传感器2的输入端，红外温度传感器2的 输出端分别通过导线与报警器3输入端及智能型控制器4的输入端连接，智 能型控制器4的输出端通过导线连接开关的分闸线圈6的输入端，通讯接口 7通过导线与智能型控制器4连接；
另外一个回路的红外线探头5安装在母线的出线端口，红外线探头5输 出端通过导线连接红外温度传感器2的输入端；
所述红外温度传感器红探头1接收信号输入到红外温度传感器2，由温 度传感器进行处理，并在红外温度传感器2内把信号进行储存和处理，当红 外温度传感器2接收到红外线探头的信号变化时，就会输出一组报警信号， 给报警器3，由报警器3进行报警，同时红外温度传感器2把信号输入智能 型控制器4，智能型控制器4把输入的信号经过处理，直接输出到开关的分 闸线圈6，开关的分闸线圈5就会进行分闸断开开关；
所述智能型控制器4上通讯协议为M0DBUS-RTU，通讯接口 7为RS485可 以连接上位计算机进行连续的温度监控检测记录，并对检测的记录进行远程 的分析判断；对故障出现前温度变化可以进行检査；
所述红外线探头5接收信号后输入到红外温度传感器2，由红外温度传 感器2进行处理，并在红外温度传感器2内把信号进行储存和处理，当红外 温度传感器2接收到红外线探头5的信号变化时，就会输出一组报警信号给 报警器3，由报警器3进行报警，同时红外温度传感器2把信号输入智能型 控制器4，智能型控制器4把输入的信号经过处理，直接输出到开关的分闸 线圈6，开关的分闸线圈6就会进行分闸断开开关；另外在4智能型控制器 上安装7通讯口为RS485可以连接上位计算机进行连续的温度监控检测记录，并对检测的记录进行远程的分析判断；对故障出现前温度变化可以进行检查。 如图2所示，本实用新型红外温度传感电路控制电路的元器件的连接关系 如下-
由红外线探头接收的信号输入到温度传感器线路上，首先通过第一红外线 探头输出节点Al，由第一红外线探头输出节点Al连接到LM94022温度传感 器内，温控器内对输入的信号转换成模拟信号。再由LM94022温度传感器输 出模拟信号经过第三(LM94022)温度传感器端口输出节点A3直接到Hl比较 器H1 (-)负极。另外通过节点到第二输入电阻R1节点A2，由第二输入电阻 Rl节点A2连接第一电阻Rl，通过第一电阻Rl连接第四电阻Rl输出节点A4， 第一电阻Rl通过第四电阻Rl输出节点A4与第一输入二极管Dl连接，另外 由第一二极管D1输出到接地上。第一二极管D1主要的是对接地的保护。通 过第五节点A5到第六输入电容Cl节点A6连接第一电容Cl，第一电容Cl 一 端接地，这个电路提高测量温度精度。节点一端连接第七输入电阻R2节点 A7连接第二电阻R2，由第二电阻R2—端直接连接H1比较器H1 ( + )正极； 另从接点连接到比较器H1的外壳上。主要的是对比较器输入信号的稳定性。 为防止温度在阀值温度附近因传感器输出信号中存在噪声电压影响而使比较 器输出产生振荡，在比较器H1电路中加了一个正反馈第四电阻R4。第四电 阻R4 —端通过第十一节点All与第三输入电阻R3节点电阻R3 —端连接，第 三电阻R3另一端接地。第四电阻R4另一端通过第九节点A9、第十二输入电 阻R6节点A12连接第六电阻R6。从比较器Hl输出的信号，通过第九节点A9 连接到第十五输入电阻R5节点A15，由第十五输入电阻R5节点A15输入到 第五电阻R5，第五电阻R5输出到第十六输入蜂鸣器G1节点A16后，再从第 十六输入蜂鸣器Gl节点A16连接蜂鸣器Gl，整个线路是当发生红外线探头 检测的温度升高时，由红外线探头把信号传输给红外温度控制器，由LM94022 温度传感器把信号改变成模拟信号在经过比较器HI输入处理后，输出信号给 蜂鸣器G1的信号，蜂鸣器G1就发出报警信号。另外比较器HI输出的信号， 通过节点连接第十二节点A12,形成信号的发大功能，主要是由第十二节点 A12连接第六输入电阻R6节点电阻R6,第六电阻R6输出到第十三输入三极 管Tl节点A13。第六电阻R6连接三极管Tl，由第十三输入三极管Tl节点 A13输入到三极管Tl，三极管Tl的发射极输入到第十四三极管Tl的发射极
6输出节点A14到接地，另三极管Tl的一端接到第十七三极管n的输出节点 A17,由第十七A17节点接入到第十八输入二极管D2节点A18，由第十八输入 二极管D2节点A18接入到第二二极管D2，通过第二二极管D2接入到第十九 二极管D2输出节点A19;由第十九二极管D2输出节点A19接入到vcc端电 压。然后由第十九二极管D2输出节点A19接到第二H~—电容C2输出节点A21， 连接第二H^ —电容C2输出节点A21，由第二H^—电容C2输出节点A21到第 二十二输出端口节点A22直接输出。直接连接到第十七三极管Tl的输出节点 A17上连接到第二十输入电容C2节点A20，再由第二十三输出端口 1节点A23 直接输出。第二十二输出端口节点A22也直接输出。二个端点输出信号给智 能型控制器，智能型控制器根据变化的信号，在发出信号给开关分闸线圈， 进行分闸。实现开关柜在母线出现故障时的智能化管理。
红外温度传感器探头1输入信号分别到第一红外线探头输出节点Al、第 二输入电阻Rl节点A2和第五节点A5，第一红外线探头输出节点Al的信号 直接进入到LM94022温度传感器2内，经过温度传感器2处理后输出，再通 过第三(LM94022)温度传感器端口输出节点A3到比较器H1的负极。第二输 入电阻Rl节点A2的信号通过第一电阻Rl输出到第四电阻Rl输出节点A4， 再由第四电阻Rl输出节点A4输入到第一输入二极管Dl。第五连接点A5的 信号直接接入到比较器H1的外壳；还有接入到第六输入电容C1节点A6，由 第六输入电容Cl节点A6把信号输入到第一电容器Cl，第一电容器Cl的另 一端直接接地；第五节点A5的信号输入到第七输入电阻R2节点A7，由第七 输入电阻R2节点A7输入到第二电阻R2;通过第二电阻R2到第八电阻R2输 出节点A8，再由第八电阻R2输出节点A8接入到比较器Hl的正极。经过比较 器Hl的处理，输出到第九节点A9，由第九节点A9输出到第十输入电阻R4 节点A10,再由第十输入电阻R4节点A10输入到第四电阻R4，由第四电阻R4 输出到第十一电阻R4输出节点All,再由第十一电阻R4输出节点All输入到 第三电阻R3，第三电阻R3的一端直接接地。第九节点A9的另外一个节点输 入到第十五输入电阻R5节点A15，第十五输入电阻R5节点A15再输入到第五 电阻R5，第五电阻R5输出到第十六输入蜂鸣器Gl节点A16再接入到蜂鸣器 Gl，蜂鸣器G1的一端接地。第九节点A9的另外一个节点输入到第十二节点 A12,再由第十二节点A12输入到第六电阻R6，由第六电阻R6的一端输出到第十三输入三极管Tl节点A13，由第十三输入三极管Tl节点A13输入到三极管Tl的放大器一端，三极管Tl 一端连接到第十四三极管Tl的发射极输出节点A14到接地GND。三极管Tl另一端输出到第十七三极管Tl的输出节点A17，由第十七三极管Tl的输出A17输出到第十八输入二极管D2节点A18，由第十八输入二极管D2节点A18再连接第二二极管D2，第二二极管D2输出到第十九二极管D2输出节点A19,由第十九二极管D2输出节点A19输出到电压端VCC，再输入到第二十二输出端口节点A22,由第十七三极管T1的输出节点A17输出到第二十电容C2输出节点A20，由第二十电容C2输出节点A20输出到第二电容C2,再由第二电容C2输出到第二H-—输入电容C2节点A21，由第二十一A21的连接第二十二输出端口节点A22。第十七A17三极管T1的输出节点再通过节点第二十电容C2输出节点A20与第二十三输出端口节点A23连接。第二十二输出端口节点A22和第二十三输出端口节点A23 二个点连接作为输出端。
本实用新型智能Mvnex-G中压开关柜，中压开关柜开关设备电连接处发热，尤其是一个回路主要连接点处的发热。对设备的安全运行带来了极大的隐患，智能Mvnex-G中压开关柜，在这个领域设计和开发了智能型控制系统，把原来的一个回路母线连接处的发热点作为控制点，开关柜内安装在线红外温度连续监控系统，其位置安装在一个回路母线的连接处和输出端。对一次回路主要连接点采用在线红外温度连续监控系统，通过一个非接触无源高精度红外温度传感器，实现连续检测温度的变化，当出现温度异常时，传感器连接的控制器就会出现报警，并输出一组信号输入到开关智能控制器内，由智能控制器发出信号指令给开关合闸线圈，开关合闸线圈接收指令后，自动进行分闸。本装置是通过在线的红外温度连续监控系统，连续进行不中断的检测，可以预先防止事故隐患。这个装置可以解决开关柜在母线连接和短路状态下能及时的进行检测和处理。避免发生更大的事故。另外智能综合控制器采用的通讯端口可以把连续测控记录通过软件进行传输到上位计算机内进.行分析和判断。可以再远程对该设备进行实际的检测。
本实用新型的工作原理及工作过程
本实用新型输变电系统中中压开关柜的电路，采用的是在母线出线段和母线连接处加上在线红外温度连续监控系统，它是有二个部分组成，首先有红外线探头安装在离母线安全距离的外面，通过热传感原理，进行局部位置的检测，当母线拉弧或发热时红外线探头就会有信号输出到红外传感器的控制器内，红外传感控制器经过处理，就会发出报警的信号，并输出一组信号到智能型控制器，智能型控制器在接到异常信号后，就输入信号给开关，由开关根据输入的信号，进行分闸。并由智能型控制器通过设置的软件对温度测控记录进行传输到上位计算机上，可以对连续检测的记录进行分析和判断，预防现场的故障出现。
实施的步骤先把主开关的母线连接好，在连接处直接面对的安全区域内，安装在线红外线温度传感器，通过红外线探头接受母线发出的温度，在规定的范围内，红外线探头会对温度的变化，通过红外温度传感器，传入到红外温度控制器内，红外温度控制器在输入的信号后进行分析，对母线的温度进行连续的检测，并对连续检测的数据进行储存，当红外线探头接受母线由于短路或者连接不良。母线就会在短路处或连接不良出发生拉弧，会产生大量的热量，母线就会发热。红外线探头就通过红外温度传感器的信号，输入到红外温度控制器内，红外温度控制器在接收到异常信号时，就会经过红外温度控制器输出到智能综合控制器内，智能综合控制器接到信号后，发出信号给主开关进行分闸。使故障能及时的断开，避免出现故障的扩大。另外在母线出线端出安装红外线的探头，可以对下级的端口出现故障而产生的温度变化，通过红外线探头的变化，也会通过红外温度传感器，传入到红外温度控制器内分析后，输入到智能型综合控制器内，由智能型综合控制器发出信号给主开关，进行分闸。切断故障点。保证故障不会扩大。
输出开关的信号输入到智能化的综合控制系统中，通过综合控制系统检测，如没有输入信号开关没有合闸，如有输入信号可以检测到信号就证明已经合闸，另在开关上连接一组行程开关，当开关到达位置时，行程开关接触，开关就可以合闸。如行程开关没有接触到，开关就无法合闸。这个功能就是检测开关量和开关状态的检测功能。还有在开关上有一个节点，当开关处于试验时，开关还没有正式进行合闸，就会发出信号输入到控制器里，控制器接到信号后就可以对二次线路进行试验和检验，当试验完成后开关就可以进入到合闸状态，开关的位置信号就发出己经到位，开关就能合闸。输出的信号通过综合控制系统能。
权利要求1、一种输变电系统中中压开关柜的电路结构，其特征是由红外温度传感器红探头(1)、红外温度传感器(2)、报警器(3)、智能型控制器(4)、开关的分闸线圈(6)、通讯口(7)组成；其包含二个回路，所述其中一个回路的红外温度传感器红探头(1)安装在一个回路的母线连接处，红外温度传感器红探头(1)输出端通过导线连接红外温度传感器(2)的输入端，红外温度传感器(2)的输出端分别通过导线与报警器(3)输入端及智能型控器(4)的输入端连接，智能型控制器(4)的输出端通过导线连接开关的分闸线圈(6)的输入端，通讯接口(7)通过导线与智能型控制器(4)连接；所述另一个回路的红外线探头(5)安装在母线的出线端口，红外线探头(5)输出端通过导线连接红外温度传感器(2)的输入端；
2、 根据权利要求1所述的输变电系统中中压开关柜的电路结构，其特征 在于所述的智能型控制器(4)上通讯协议为M0DBUS-RTU。
3、 根据权利要求1所述的输变电系统中中压开关柜的电路结构，其特征 在于所述的通讯接口 (7)为RS485。
专利摘要本实用新型涉及一种输变电系统中中压开关柜的电路结构，其包含二个回路，其中一个回路的红外温度传感器探头安装在一个回路的母线连接处，红外温度传感器探头输出端连接红外温度传感器的输入端，红外温度传感器的输出端分别与报警器输入端及智能型控制器的输入端连接，智能型控制器的输出端连接开关的分闸线圈的输入端；另外一个回路的红外线探头安装在母线的出线端口，红外线探头输出端连接红外温度传感器的输入端；本实用新型在母线出现了短路和温度超过后产生的事故，能起到保护的功能；可以直接的对母线的温度状况进行实时的检测和连续检测，可以通过连续的检测温升情况，趋势分析，超前发现隐情，可以及早发现异常，提前采取必要措施。
文档编号G01J5/00GK201408920SQ20092004526
公开日2010年2月17日 申请日期2009年5月12日 优先权日2009年5月12日
发明者查赛彬 申请人:博耳(无锡)电力成套有限公司