一种低压线路保护和测控装置制造方法
【专利摘要】本申请公开了一种低压线路保护和测控装置，微控制器，分别与加速模块、液晶显示器、键盘、定时器、存储模块、上位机、可编程继电器和输出模块相耦接；电压输入电路和电流输入电路输入的电压和电流的模拟量通过模数转换模块采集后输入到微控制器进行采集，得出电量参数，该微控制器将电量参数通过液晶显示器显示，同时发送给存储模块进行储存；DI/电能脉冲输入电路，通过定时器与微控制器相耦接；加速模块，分别与微控制器和模数转换模块相耦接；微控制器，还通过继电器控制线路与可编程继电器相耦接；微控制器，还通过液晶驱动线路与液晶显示器相耦接；定时器，通过扫描键盘线路与键盘相耦接；输出模块，通过4-20mA驱动线路与微控制器相耦接。
【专利说明】一种低压线路保护和测控装置
【技术领域】
[0001]本申请涉及电路检测领域，具体地说，是涉及一种低压线路保护和测控装置。
【背景技术】
[0002]目前市场上，大多数低压线路保护产品具有保护功能:瞬时速断保护、限时速断保护、过流一段、过流二段、过流三段、接地保护、漏电保护、过负荷保护、欠载保护、后加速保护、电流不平衡保护、欠电压保护、过电压保护、频率越限保护以及PT断线保护。
[0003]测量量(测量的量值)主要有:三相电压有效值测量，系统频率的测量，三路电流有效值测量以及一路漏电流的测量。计算的电参量有:三相线电压、各相功率因数、各相有功功率、各相无功功率、各相视在功率、总功率因数、总有功功率、总无功功率、总视在功率、三相负载率、零序电流以及三相不平衡度等。同时统计总有功电量、总无功电量和电能脉冲计数。
[0004]现有技术中的缺点:
[0005]1、市场上低压线路保护产品，多数实现上述部分功能。能实现上述大部分功能的体积相对较大，占用较大的柜体面板空间。
[0006]2、保护动作响应时间较长，一般在60ms以上。
[0007]3、分闸后不能够自动重合。目前只有高压线路保护有重合闸功能。在架空线路里，时常会出现倒杆、断线、绝缘子损坏或击穿等，由此引起线路的永久性故障(即真实性故障)；而更多的时候，由于鸟落、树枝影响、雷电闪络或刮风短时碰线之影响，架空线路会出现瞬时故障(或“假性故障”)其发生比例大致为60%?90%。若线路因此而真实跳闸，显然不值得。
【发明内容】
[0008]为解决上述技术问题，本申请提供了一种低压线路保护和测控装置，其特征在于，包括:微控制器、加速模块、模数转换模块、电压输入电路、电流输入电路、DI/电能脉冲输入电路、液晶显示器、键盘、存储模块、上位机、可编程继电器、输出模块和定时器；其中，
[0009]所述微控制器，分别与加速模块、液晶显示器、键盘、定时器、存储模块、上位机、可编程继电器和输出模块相耦接；
[0010]所述电压输入电路和电流输入电路输入的电压和电流的模拟量通过模数转换模块采集后输入到所述微控制器进行采集，得出电量参数，该微控制器将所述电量参数通过液晶显示器显示，同时发送给存储模块进行储存；
[0011]所述DI/电能脉冲输入电路，通过所述定时器与所述微控制器相耦接；
[0012]所述加速模块，分别与所述微控制器和所述模数转换模块相耦接；
[0013]所述微控制器，还通过继电器控制线路与所述可编程继电器相耦接；
[0014]所述微控制器，还通过液晶驱动线路与所述液晶显示器相耦接；
[0015]所述定时器，通过扫描键盘线路与所述键盘相耦接；
[0016]所述输出模块，通过4_20mA驱动线路与所述微控制器相耦接。
[0017]优选地，其中，所述该微控制器，进一步为采用32位微控制器，型号为SM3C167。
[0018]优选地，其中，所述低压线路保护和测控装置的外形尺寸为104*52*83mm。
[0019]优选地，其中，所述液晶显示器，进一步为采用192*64分别率的点阵式液晶显示器。
[0020]优选地，其中，所述所述模数转换模块，由两个模数转换单元组合而成，每个模数转换单元分别与所述电流输入电路或所述电压输入电路相耦接。
[0021]与现有技术相比，本申请所述的一种低压线路保护和测控装置，达到了如下效果:
[0022]本实用新型所述的低压线路保护和测控装置，当线路一旦发生任何故障(不论真假)，“加速模块”暂时不发挥作用，而是保护带时限地、有选择性地动作，从而切除故障。然后重合闸进行一次重合:若为瞬时故障，则重合成功，线路继续运行；而一旦为真性故障(即永久性故障)，则，“加速模块”立马发挥作用，瞬时切除故障。由此看见，后加速第一次可以选择性地(一般带有延时)切除故障，不会扩大停电范围；尤其能保证永久性故障可以选择性地得以切除。
[0023]同时，由于本实用新型实施例所述的低压线路保护和测控装置的特殊连接方式，由此就使其外形尺寸上也能小型化，现有技术中最小的尺寸也要在126*96*100，而本实用新型可以做到104*52*83，从而能够解决现有技术中的体积相对较大问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
[0025]图1为本实用新型提供的低压线路保护和测控装置的具体结构图。
【具体实施方式】
[0026]如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。此外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电性耦接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表所述第一装置可直接电性耦接于所述第二装置，或通过其他装置或耦接手段间接地电性耦接至所述第二装置。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
[0027]以下结合附图对本申请作进一步详细说明，但不作为对本申请的限定。
[0028]实施例一:
[0029]如图1所示，本实施例所述的一种低压线路保护和测控装置，包括:微控制器101、加速模块102、模数转换模块(ADC) 103、电压输入电路104、电流输入电路105、DI/电能脉冲输入电路106、液晶显示器107、键盘108、存储模块(EEPROM) 109、上位机(USART PC机)110、可编程继电器111、输出模块(4-20mA)112和定时器113 ;其中，
[0030]所述微控制器101，分别与加速模块102、液晶显示器107、键盘108、定时器113、存储模块(EEPROM) 109、上位机(USART PC机)110、可编程继电器111和输出模块(4-20mA)112 相耦接；
[0031]该微控制器101，为采用32位微控制器，型号为SIM3C167，内含大容量的32kB RAM和256kB Flash Memory (这种型号的微控制器，因为片内存储容量大，不需要外接存储器，所以地址总线和控制总线不需要外引)，对本实用新型的低压线路保护和测控装置来说，增强抗干扰能力，数据处理、逻辑运算和信息存储能力强，运行速度快，可靠性高。该微控制器101使得瞬时速断保护能快速动作，时间在30到40ms。
[0032]所述电压输入电路104和电流输入电路105输入的电压和电流的模拟量通过模数转换模块(ADC) 103采集后输入到所述微控制器101进行采集，得出电量参数，该微控制器101将所述电量参数通过液晶显示器107显示，同时发送给存储模块(EEPROM) 109进行储存。
[0033]所述DI/电能脉冲输入电路106，通过所述定时器113与所述微控制器101相耦接，配合所述微控制器101、加速模块102和可编程继电器111进行自动重合闸保护。
[0034]另外，所述模数转换模块(ADC) 103，由两个模数转换单元(ADC0和ADC1)组合而成，双模数转换单元(AD)转换，同时对电流、电压进行转换，消除一个AD转换对功率的影响。ADCO与所述电流输入电路105相耦接，另外，ADCl与所述电压输入电路104相耦接。
[0035]所述液晶显示器107采用192*64分别率的点阵式液晶显示器，采用分屏刷新的方法，每次刷新1/4的屏幕。在主程序里调用显示程序时，可以更快的响应其他任务，同时又可以保证显示效果。点阵密度高体积小(长*宽45.7*15.2)显示更美观。
[0036]所述加速模块102，分别与所述微控制器101和所述模数转换模块103相耦接，用于配合所述模数转换模块103在电压、电流转换中断过程中每1ms进行一次判断，判断两次确定有故障，则立即通过与所述微控制器101相耦接的可编程继电器111输出。整个过程都是在中断过程中进行，保证了响应的实时性。
[0037]由于本实用新型实施例所述的低压线路保护和测控装置的特殊连接方式，由此就使其外形尺寸上也能小型化，现有技术中最小的尺寸也要在126*96*100mm，而本实用新型可以做到104*52*83mm，从而能够解决现有技术中的体积相对较大问题。
[0038]另外，所述微控制器101，还通过所述RS485驱动总线与所述上位机110相耦接，用于将得出的电量信息，故障信息和参数的读写传送到上位机110上。
[0039]所述微控制器101，还通过继电器控制线路与所述可编程继电器111相耦接。
[0040]所述微控制器101，还通过液晶驱动线路与所述液晶显示器107相耦接。
[0041]所述定时器113，通过扫描键盘线路与所述键盘108相耦接。
[0042]所述输出模块(4-20mA) 112，通过4_20mA驱动线路与所述微控制器101相耦接。
[0043]通过上述结构和功能的描述，本实用新型实施例所述的低压线路保护和测控装置，能够实现自带重合闸功能，可以对每个保护设置重合闸使能。这样用户可以根据自己的实际情况选择某I个或几个故障动作后执行重合闸功能。执行重合闸的同时起动后加速保护。如果故障再次出现，则可立即分闸；并且通过键盘可以限定每种保护的重合闸次数，防止多次重合闸对设备造成的损害；当达到限定次数后，就不能进行重合闸，可以通过执行分闸操作或在面板上执行“自动重合闸复归”操作后，才能再次进行重合闸。
[0044]与现有技术相比，本申请所述的一种低压线路保护和测控装置，达到了如下效果:
[0045]本实用新型所述的低压线路保护和测控装置，当线路一旦发生任何故障(不论真假)，“加速模块”暂时不发挥作用，而是保护带时限地、有选择性地动作，从而切除故障。然后重合闸进行一次重合:若为瞬时故障，则重合成功，线路继续运行；而一旦为真性故障(即永久性故障)，则，“加速模块”立马发挥作用，瞬时切除故障。由此看见，后加速第一次可以选择性地(一般带有延时)切除故障，不会扩大停电范围；尤其能保证永久性故障可以选择性地得以切除。
[0046]同时，由于本实用新型实施例所述的低压线路保护和测控装置的特殊连接方式，由此就使其外形尺寸上也能小型化，现有技术中最小的尺寸也要在126*96*100，而本实用新型可以做到104*52*83，从而能够解决现有技术中的体积相对较大问题。
[0047]上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。
【权利要求】
1.一种低压线路保护和测控装置，其特征在于，包括:微控制器、加速模块、模数转换模块、电压输入电路、电流输入电路、DI/电能脉冲输入电路、液晶显示器、键盘、存储模块、上位机、可编程继电器、输出模块和定时器；其中， 所述微控制器，分别与加速模块、液晶显示器、键盘、定时器、存储模块、上位机、可编程继电器和输出模块相耦接； 所述电压输入电路和电流输入电路输入的电压和电流的模拟量通过模数转换模块采集后输入到所述微控制器进行采集，得出电量参数，该微控制器将所述电量参数通过液晶显示器显示，同时发送给存储模块进行储存； 所述DI/电能脉冲输入电路，通过所述定时器与所述微控制器相耦接； 所述加速模块，分别与所述微控制器和所述模数转换模块相耦接； 所述微控制器，还通过继电器控制线路与所述可编程继电器相耦接； 所述微控制器，还通过液晶驱动线路与所述液晶显示器相耦接； 所述定时器，通过扫描键盘线路与所述键盘相耦接； 所述输出模块，通过4-20mA驱动线路与所述微控制器相耦接。
2.根据权利要求1所述的低压线路保护和测控装置，其特征在于，所述该微控制器，进一步为采用32位微控制器，型号为SIM3C167。
3.根据权利要求1所述的低压线路保护和测控装置，其特征在于，所述低压线路保护和测控装置的外形尺寸为104*52*83mm。
4.根据权利要求1所述的低压线路保护和测控装置，其特征在于，所述液晶显示器，进一步为采用192*64分别率的点阵式液晶显示器。
5.根据权利要求1所述的低压线路保护和测控装置，其特征在于，所述所述模数转换模块，由两个模数转换单元组合而成，每个模数转换单元分别与所述电流输入电路或所述电压输入电路相f禹接。
【文档编号】H02H7/22GK204103469SQ201420588113
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年10月11日 优先权日:2014年10月11日
【发明者】孙晓宇, 辛剑明, 梁东, 李伟, 解海超 申请人:北京易艾斯德科技有限公司