专利名称：一种户外永磁智能真空断路器的制作方法
技术领域：
本发明提供的是输电领域的控制装置，具体地说是一种户外永磁智能真空断路器。
背景技术：
断路器在电力系统中的作用是控制和保护系统安全稳定运行，真空断路器作为中压开关的主流产品，对稳定电力系统有着深远的影响。但是现有的真空断路器通常是通过有线电路进行控制，因此容易出现控制失灵的弊端，同时也增加了操作的繁琐性，因此容易出现误动作，而导致断路不断现象的发生。
发明内容
为了克服现有真空断路器存在的缺点，本发明提供了一种户外智能真空断路器。该断路器通过组合电路和遥控相结合，达到操控户外真空断路器工作，从而解决真空断路器智能操控的技术问题。本发明解决技术问题所采用的方案是
电源分别接入零序电流互感器、相电流互感器和线电压互感器，并通过滤波电路与单片机相接；电源管理电路经过充电单元和电容电路又通过光电隔离电路与单片机相接；电容电路又与驱动及反电势吸收单元相接，同时光电隔离电路与驱动及反电势吸收单元相互连接，驱动及反电势吸收单元与永磁驱动器的电路相连接，在永磁驱动电路上设有到位检测电路的电路和到位指示器；通讯电路与光耦隔离电路相接，柱下遥控器电路又与光耦隔离电路相接，光耦隔离电路接入到单片机内；存储单元与单片机相互连接；看门狗电路和系统单元电路分别与单片机相连接；时钟电路与单片机相互连接；GPRS通讯与TTL通讯网络连接，其中，TTL通讯又与单片机相互连接，并输送信息；在单片机上连接有故障状态报警器；输入键盘的数据线与单片机相连接；在单片机上连接有LCD显示器和LED显示器。积极效果，本发明的户外智能真空断路器安装在输电线路上，能够通过操控柱下遥控器，驱动控制电路对永磁驱动器动作，实现对真空断路器的开启与关断。具有操作简单、安全可靠，节省操作环节，不易产生误动作的特点。适宜作为户外真空断路器遥控操作中使用。
图I为本发明电路部件组合图
图中，I.柱下遥控器，2.光耦隔离器，3.通讯电源，4.存储单元，5.看门狗电路，6.系统单元，7.时钟电路，8. GPRS通讯，9. TTL通讯，10.单片机，11.故障状态报警器，12.到位指示器，13.到位检测电路，14.光电隔离电路，15.调理电路，16. LED显示器，17. IXD显示器，18.输入键盘，19.滤波电路，20.零序电流互感器，21.相电流互感器，22.线电压互感器，23.电源管理电路，24.充电单元，25.电容电路，26.驱动及反电势吸收单元电路，27.永磁驱动器。
具体实施方式
据图所示，电源分别接入零序电流互感器20、相电流互感器21和线电压互感器22，并通过滤波电路19与单片机10相接；电源管理电路23经过充电单元24和电容电路25又通过光电隔离电路14与单片机相接；电容电路又与驱动及反电势吸收单元26相接，同时光电隔离电路与驱动及反电势吸收单元相互连接，驱动及反电势吸收单元与永磁驱动器27的电路相连接，在永磁驱动电路上设有到位检测电路13和到位指示器12 ;通讯电路3与光耦隔离电路2相接，柱下遥控器I电路又与光耦隔离电路相接，光耦隔离电路接入到单片机内；存储单元4与单片机相互连接；看门狗电路5和系统单元电路6分别与单片机相连接；时钟电路7与单片机相互连接；GPRS通讯8与TTL通讯9网络连接，其中，TTL通讯又与单片机相互连接，并输送信息；在单片机上连接有故障状态报警器11 ;输入键盘18的数据线与单片机相连接；在单片机上连接有IXD显示器17和LED显示器16。本发明的工作过程是
系统启动后，运行初始化程序，包括LCD、DS1302、GPRS-DTU、EEPROM等的初始化。初始化程序结束后，系统进行开机自检，检查断路器各部件的完好性，包括对电压电路互感器、电解电容器、电池、电源管理模块、通讯模块等的检查，并进行LCD和LED显示，若有故障会发出不同时长的报警。若开机自检正常，读取EEPROM数值，并写入对应地址的RAM里。初始数值读取完成之后，进行开关量及模拟量检测，开关量包括断路器分合到位情况、电容充电情况、本地远程切换等的检测，模拟量检测包括三相电流、一相电压、零序电流等的检测。数值检测之后，判断是否有中断进入，中断包括TTL通讯中断、按键中断和柱下遥控中断。若有中断进入，先判断中断的优先级，然后一次执行中断子程序后返回主程序。保护程序执行判断的变量包含在主程序的参量检测里，若检测到的参量与预先设定的参数值不一致，进行下一步的判断，若判断有故障发生，则立即进行故障保护子程序，并将故障参数保存在EEPROM里和发送给上位机。待故障排除后，进行自动重合闸或人工修复，系统进入正常运行状态。本发明应用到供电公司、煤矿、电力公司、工厂、高等院校、集团公司的输电线路上。
实施例单片机采用ATMEGA128单片机。电容充电电路采用ATMEGA16单片机。检测电路包括一路电压、三路相电流和零序电流。滤波电路采用芯片LM224。通讯电路GPRS通讯电路采用EM310 ;柱下遥控电路采用SC2272解码、SC2262解码
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心/T 控制系统的电源采用微控制DC-DC模块电源和7909组成，其中7909用于关断IGBT时提供方向电压。永磁体线圈驱动采用FGL160N60UFD。到位指示器采用LED发光体。
输入盘采用单触摸式键盘、IXD采用12864，LED采用直径为5毫米的白发红高亮LED，存储单元采用AT24C512铁存储器芯片。采用如上型号的零部件与电路元件，组合构成真空断路器的驱动电路，用于驱动真空断路器触点的开合。本发明的智能型断路器配有隔离开关，实现互锁，操动机构选用新型单稳态双线圈永磁操动机构，灭弧室选用真空灭弧，同时具有柱下遥控、检测、控制、保护、通信功能，采用模块化设计理念，同时具有完备的断路器故障保护功能，并通过GPRS实现PC机远程监控。
经实验室测试表明，本发明永磁式智能型真空断路器运行稳定、功能完善，可以广泛适用于城市电网作为分断或用于农网配电系统户外变电站作为出线开关，可有效分、合负荷电流和短路电流。系统内部所配置的测量保护控制和通讯功能可充分满足配电自动化系统要求。
权利要求
1.一种户外永磁智能真空断路器，其特征是电源分别接入零序电流互感器(20)、相电流互感器(21)和线电压互感器(22)，并通过滤波电路(19)与单片机(10)相接；电源管理电路(23)经过充电单元(24)和电容电路(25)又通过光电隔离电路(14)与单片机相接；电容电路又与驱动及反电势吸收单元(26)相接，同时光电隔离电路与驱动及反电势吸收单元相互连接，驱动及反电势吸收单元与永磁驱动器(27)的电路相连接，在永磁驱动电路上设有到位检测电路(13)和到位指示器(12)；通讯电路(3)与光耦隔离电路(2)相接，柱下遥控器(I)电路又与光耦隔离电路相接，光耦隔离电路接入到单片机内；存储单元(4)与单片机相互连接；看门狗电路(5)和系统单元电路(6)分别与单片机相连接；时钟电路(7)与单片机相互连接；GPRS通讯(8)与TTL通讯(9)网络连接，其中，TTL通讯又与单片机相互连接，并输送信息；在单片机上连接有故障状态报警器(11);输入键盘(18)的数据线与单片机相连接；在单片机上连接有IXD显示器(17)和LED显示器(16)。
全文摘要
本发明是一种户外永磁智能真空断路器。在单片机上分别连接有零序电流互感器、相电流互感器、线电压互感器及滤波电路，电源管理电路、充电单元、电容电路及光电隔离电路，光耦隔离电路、存储单元，看门狗电路、系统单元电路，时钟电路，TTL通讯、故障状态报警器、输入键盘的数据线及LCD显示器和LED显示器；GPRS通讯与TTL通讯网络连接；电容电路、光电隔离电路与驱动及反电势吸收单元相接，并与永磁驱动器的电路相连接；在永磁驱动电路上设有到位检测电路和到位指示器；通讯电路与光耦隔离电路相接，柱下遥控器电路又与光耦隔离电路相接。具有操作简单、安全可靠的特点。适宜作为户外真空断路器遥控操作中使用。
文档编号H02J13/00GK102624087SQ20121005731
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月7日 优先权日2012年3月7日
发明者刘志岭, 张立学, 徐连洲, 李军, 李威, 李斌, 王智勇, 赵飞, 郭凤仪, 陶宏伟 申请人:辽宁工程技术大学, 辽宁省电力有限公司葫芦岛供电公司