低压智能型断路器越级跳闸故障在线监测单元的制作方法
【专利摘要】一种低压智能型断路器越级跳闸故障在线监测单元，属于低压电器技术领域。包括嵌入式微控制器MCU、现场总线收发电路Fb0及液晶显示电路LCD，嵌入式微控制器MCU与现场总线收发电路Fb0及液晶显示电路LCD连接，现场总线收发电路Fb0与配电支路WL1上的支路低压智能型断路器QF1的支路现场总线通信接口Fb1连接，配电支路WL1在对应支路低压智能型断路器QF1出线侧设有的两个及以上配电分支路WL2?n上的分支路低压智能型断路器QF2n的分支路现场总线通信接口Fb2n与现场总线收发电路Fb0连接。优点：能迅速判断并显示故障所在的分支路，缩短故障所在线路的排查时间，缩短非故障分支路恢复供电的等待时间。
【专利说明】
低压智能型断路器越级跳闸故障在线监测单元
技术领域
[0001]本实用新型属于低压电器技术领域，具体涉及一种低压智能型断路器越级跳闸故障在线监测单元。
【背景技术】
[0002]在低压配电开关柜中，供电线路在支路上设有若干分支路，支路设有总开关，各分支路又分别设有一个开关。与传统低压断路器相比，低压智能型断路器由于保护功能有较高的精度和稳定性，因此受到更为广泛的应用。低压智能型断路器虽然具备现场总线通信接口，但目前在多数场合尚未联网使用。因此，低压配电开关柜中虽然选用了低压智能型断路器，但各低压智能型断路器仍是独立工作，其多样性的功能未得到充分利用。在供配电系统的运行过程中，当出现短路或者过载时，偶尔会发生越级跳闸现象，此时若未建成供配电系统的联网监测，则无法迅速判断出故障所在的分支路，从而会延长故障所在线路的排查时间，延长非故障分支路恢复供电的等待时间。
[0003]鉴于上述原因，非联网监测的低压供配电系统在其低压配电开关柜中，有必要设置一种低压智能型断路器越级跳闸故障在线监测单元。然而，在已公开的专利文献和论文文献中，未发现有相关的技术说明。为此，本
【申请人】作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种低压智能型断路器越级跳闸故障在线监测单元，能迅速判断并显示故障所在的分支路，缩短故障所在线路的排查时间，缩短非故障分支路恢复供电的等待时间。
[0005]本实用新型的目的是这样来达到的，一种低压智能型断路器越级跳闸故障在线监测单元，其特征在于:包括嵌入式微控制器MCU、现场总线收发电路FbO以及液晶显示电路LCD，所述的嵌入式微控制器M⑶分别与现场总线收发电路FbO以及液晶显示电路LCD连接，所述的现场总线收发电路FbO与配电支路WLl上的支路低压智能型断路器QFl的支路现场总线通信接口 Fb I连接，所述的配电支路WLI在对应支路低压智能型断路器QFI出线侧设有两个及以上配电分支路WL2-n，其中，η彡1，各配电分支路WL2-n上的分支路低压智能型断路器QF2n的分支路现场总线通信接口 Fb2n共同与现场总线收发电路FbO连接，嵌入式微控制器MCU、现场总线收发电路FbO以及液晶显示短路LCD从配电支路WLl的支路低压智能型断路器QFI的进线侧获得电源。
[0006]在本实用新型的一个具体的实施例中，所述的嵌入式微控制器MCU包括微控制器芯片IClOl、电阻RlOl?R102、电容ClOl以及晶振CTlOl，其中，所述的微控制器芯片IClOl采用STM32F103C8T6，所述的微控制器芯片IClOl的5脚与电阻RlOl的一端、晶振CTlOl的一端以及电容ClOl的一端连接，微控制器芯片IClOl的32、33脚分别与所述的现场总线收发电路FbO连接，微控制器芯片IClOl的44脚连接电阻R102的一端，微控制器芯片IClOl的10?17脚、18、19脚以及28脚分别与所述的液晶显示电路LCD连接，微控制器芯片的1、24、36、48、9脚共同连接直流电源+3.3V，微控制器芯片IClOl的6脚、电阻RlOl的另一端、晶振CTlOl的另一端以及电容ClOl的另一端、电阻R102的另一端、微控制器芯片IClOl的23、35、47、8脚共同接地。
[0007]在本实用新型的另一个具体的实施例中，所述的液晶显不电路LCD包括液晶显不芯片IC102和变阻器RP101，所述的液晶显示芯片IC102采用IXD1602，液晶显示芯片IC102的4?14脚分别连接所述的嵌入式微控制器MCU中的微控制器芯片IC1I的18、19、28、1?17脚，液晶显示芯片IC102的3脚连接变阻器RPlOl的滑动端，液晶显示芯片IC102的2脚以及变阻器RPlOl的一端共同连接直流电源+5V，变阻器RPlOl的另一端以及液晶显示芯片IC102的I脚共同接地。
[0008]在本实用新型的又一个具体的实施例中，所述的现场总线收发电路FbO包括高速CAN收发器芯片IC103、电阻R103、电容C102以及插头JP HEADER，所述的高速CAN收发器芯片IC103采用TJA1050，高速CAN收发器芯片IC103的1、4脚分别连接所述的嵌入式微控制器M⑶中的微控制器芯片IClOl的33、32脚，高速CAN收发器芯片IC103的3脚与电容C102—端共同连接直流电源+5V，高速CAN收发器芯片IC103的7脚和电阻R103的一端共同连接插头JPHEADER的I脚，高速CAN收发器芯片IC103的6脚和电阻R103的另一端共同连接插头JPHEADER的2脚，高速CAN收发器芯片IC103的2、8脚以及电容C102的另一端共同接地。
[0009]本实用新型通过现场总线通信接口，与低压配电开关柜中所有低压智能型断路器建立通信，其与现有技术相比，具有的有益效果是:能实时读取和记录各低压智能型断路器的开关状态信息以及所在线路的电流值，当发现配电支路上的支路低压智能型断路器自动跳闸时，根据记录的配电分支路上的分支路低压智能型断路器发出的线路电流值，能迅速判断并显示故障所在的分支路，从而缩短故障所在线路的排查时间，缩短非故障分支路恢复供电的等待时间。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的原理框图。
[0011 ]图2为本实用新型的电连接原理图。
【具体实施方式】
[0012]为了使公众能充分了解本实用新型的技术实质和有益效果，
【申请人】将在下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】详细描述，但
【申请人】对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本实用新型构思作形式而非实质的变化都应当视为本实用新型的保护范围。
[0013]请参阅图1，本实用新型涉及一种低压智能型断路器越级跳闸故障在线监测单元，包括嵌入式微控制器MCU、现场总线收发电路FbO以及液晶显示电路LCD。所述的嵌入式微控制器MCU分别与现场总线收发电路FbO以及液晶显示电路LCD连接。所述的现场总线收发电路FbO与配电支路WLl上的支路低压智能型断路器QFl的支路现场总线通信接口 Fbl连接。所述的配电支路WLl在对应支路低压智能型断路器QFl出线侧设有两个及以上配电分支路WL2-n，其中，η多I，即配电支路WLl在对应支路低压智能型断路器QFl出线侧至少设有配电分支路WL2-1和配电分支路WL2-2。各配电分支路WL2-n上的分支路低压智能型断路器QF2n的分支路现场总线通信接口 Fb2n共同与现场总线收发电路FbO连接。嵌入式微控制器MCU、现场总线收发电路FbO以及液晶显示短路IXD从配电支路WLl的支路低压智能型断路器QFl的进线侧获得电源，不受支路低压智能型断路器QFl控制。
[0014]请继续参阅图1，所述的嵌入式微控制器MCU通过现场总线收发电路FbO，从支路低压智能型断路器QFl的支路现场总线通信接口Fbl，实时读出配电支路WLl上的电流值以及支路低压智能型断路器QFl的开关状态信息;嵌入式微控制器MCU又从分支路低压智能型断路器QF2n的分支路现场总线通信接口 Fb2n，实时读出配电分支路WL2_n上的电流值以及分支路低压智能型断路器QF2n的开关状态信息。当嵌入式微控制器MCU发现配电支路WLl上的支路低压智能型断路器QFl自动跳闸时，根据记录到的配电分支路WL2-n上的分支路低压智能型断路器QF2n发出的对应线路的电流值，能迅速判断并通过液晶显示电路LCD显示故障所在的分支路信息。
[0015]请参阅图2，所述的嵌入式微控制器MCU包括微控制器芯片IClOl、电阻RlOl?R102、电容ClOl以及晶振CT101，其中，所述的微控制器芯片IClOl采用STM32F103C8T6。电阻RlOl、电容ClOl及晶振CTlOl构成时钟电路。所述的微控制器芯片IClOl的5脚与电阻RlOl的一端、晶振CT101的一端以及电容ClOl的一端连接，微控制器芯片IClOl的44脚连接电阻尺102的一端，微控制器芯片的1、24、36、48、9脚共同连接直流电源+3.3￥。所述的液晶显示电路LCD包括液晶显示芯片IC102和变阻器RP101，所述的液晶显示芯片IC102采用IXD1602。液晶显示芯片IC102的4?14脚分别连接所述的嵌入式微控制器M⑶中的微控制器芯片IClOl的18、19、28、10?17脚，液晶显示芯片1(:102接收微控制器芯片1(:101的分析判断结果，并在屏幕上进行显示。液晶显示芯片IC102的3脚连接变阻器RPlOl的滑动端，液晶显示芯片IC102的2脚以及变阻器RPlOl的一端共同连接直流电源+5V。所述的现场总线收发电路FbO包括高速CAN收发器芯片IC103、电阻R103、电容C102以及插头JP HEADER。所述的高速CAN收发器芯片IC103采用TJA1050，高速CAN收发器芯片IC103的1、4脚分别连接微控制器芯片IClOl的33、32脚，以此建立CAN总线通信通道。高速CAN收发器芯片IC103的3脚与电容C102一端共同连接直流电源+5V，高速CAN收发器芯片IC103的7脚和电阻R103的一端共同连接插头JP HEADER的I脚，高速CAN收发器芯片IC103的6脚和电阻R103的另一端共同连接插头JP HEADER的2脚。高速CAN收发器芯片IC103为CAN总线提供差动发送和差动接收功能。
【主权项】
1.一种低压智能型断路器越级跳闸故障在线监测单元，其特征在于:包括嵌入式微控制器MCU、现场总线收发电路FbO以及液晶显示电路LCD，所述的嵌入式微控制器M⑶分别与现场总线收发电路FbO以及液晶显示电路LCD连接，所述的现场总线收发电路FbO与配电支路WLl上的支路低压智能型断路器QFl的支路现场总线通信接口 Fbl连接，所述的配电支路WLl在对应支路低压智能型断路器QFl出线侧设有两个及以上配电分支路WL2-n，其中，η多1，各配电分支路WL2-n上的分支路低压智能型断路器QF2n的分支路现场总线通信接口 Fb2n共同与现场总线收发电路FbO连接，嵌入式微控制器M⑶、现场总线收发电路FbO以及液晶显示短路LCD从配电支路WLl的支路低压智能型断路器QFl的进线侧获得电源。2.根据权利要求1所述的低压智能型断路器越级跳闸故障在线监测单元，其特征在于所述的嵌入式微控制器M⑶包括微控制器芯片IClOl、电阻RlOl?R102、电容ClOl以及晶振CTlOl，其中，所述的微控制器芯片IClOl采用STM32F103C8T6，所述的微控制器芯片IClOl的5脚与电阻RlOl的一端、晶振CTlOl的一端以及电容ClOl的一端连接，微控制器芯片IClOl的3 2、3 3脚分别与所述的现场总线收发电路FbO连接，微控制器芯片IC1I的44脚连接电阻R102的一端，微控制器芯片IClOl的10?17脚、18、19脚以及28脚分别与所述的液晶显示电路LCD连接，微控制器芯片的1、24、36、48、9脚共同连接直流电源+3.3V，微控制器芯片IClOl的6脚、电阻RlOl的另一端、晶振CTlOl的另一端以及电容ClOl的另一端、电阻R102的另一端、微控制器芯片ICl OI的23、35、47、8脚共同接地。3.根据权利要求2所述的低压智能型断路器越级跳闸故障在线监测单元，其特征在于所述的液晶显示电路LCD包括液晶显示芯片IC102和变阻器RPlOl，所述的液晶显示芯片IC102采用LCD1602，液晶显示芯片IC102的4?14脚分别连接所述的嵌入式微控制器M⑶中的微控制器芯片IClOl的18、19、28、10?17脚，液晶显示芯片IC102的3脚连接变阻器RPlOl的滑动端，液晶显示芯片IC102的2脚以及变阻器RPlOl的一端共同连接直流电源+5V，变阻器RPlOl的另一端以及液晶显示芯片IC102的I脚共同接地。4.根据权利要求2所述的低压智能型断路器越级跳闸故障在线监测单元，其特征在于所述的现场总线收发电路FbO包括高速CAN收发器芯片IC103、电阻R103、电容C102以及插头JP HEADER，所述的高速CAN收发器芯片IC103采用TJA1050，高速CAN收发器芯片IC103的1、4脚分别连接所述的嵌入式微控制器M⑶中的微控制器芯片IClOl的33、32脚，高速CAN收发器芯片IC103的3脚与电容C102—端共同连接直流电源+5V，高速CAN收发器芯片IC103的7脚和电阻R103的一端共同连接插头JP HEADER的I脚，高速CAN收发器芯片IC103的6脚和电阻R103的另一端共同连接插头JP HEADER的2脚，高速CAN收发器芯片IC103的2、8脚以及电容Cl 02的另一端共同接地。
【文档编号】H02J13/00GK205666684SQ201620545207
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月7日
【发明人】罗野, 李智超
【申请人】常熟理工学院