專利名稱：智能型隔爆開關(guān)綜合保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種智能型隔爆開關(guān)綜合保護(hù)器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有礦用隔爆開關(guān)綜合保護(hù)器存在信號處理精度低、無實時記憶功能、無本安隔 離的通訊功能等保護(hù)功能不全面的不足。可編程序控制器以高速、穩(wěn)健、高可靠度而著稱，廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自動化；它 是將微電子技術(shù)、微型計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備的產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)緊湊，堅固，體積小，重量 輕，功耗低，維護(hù)方便。鑒于此，本申請采用當(dāng)前先進(jìn)微型計算機(jī)控制技術(shù)，以可編程序控制器為控制核 心，全中文顯示高亮背光顯示屏為人機(jī)界面，專門為礦用隔爆型高(低)壓配電裝置設(shè)計一 種智能保護(hù)器。

實用新型內(nèi)容本實用新型的技術(shù)解決問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種智能型隔爆開關(guān) 綜合保護(hù)器，其信號處理精度高，本實用新型還進(jìn)一步具有三相不平衡保護(hù)、溫度檢測保 護(hù)、屏蔽電纜絕緣監(jiān)視、遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能。本實用新型的技術(shù)解決方案是本實用新型提供的智能型隔爆開關(guān)綜合保護(hù)器， 包括信號處理器，其輸入端與高/低壓開關(guān)的電壓變壓器和電流互感器二次側(cè)相連， 對輸入的電壓和電流信號進(jìn)行采樣，并將采樣后的信號輸出到模數(shù)轉(zhuǎn)換器；模數(shù)轉(zhuǎn)換器，將信號處理器送來的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后輸出到可編程邏輯 控制器；可編程邏輯控制器，其輸入端與模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣信號輸出端、指令操作信號和 監(jiān)控信號相連，其輸出端與饋電開關(guān)的控制繼電器相連；控制繼電器，其輸出動作信號，控制饋電開關(guān)的斷路器有效地分?jǐn)嗪烷]合。進(jìn)一步地，本實用新型增加三相不平衡保護(hù)之功能，所述信號處理器有一路電壓 輸入信號和三路電流輸入信號。只要三相中任一相斷路，或低于、或高于其他相負(fù)載電流一 定比例，本實用新型就經(jīng)延時、保護(hù)動作、跳閘并顯示報警信息。再進(jìn)一步地，本實用新型增加溫度檢測保護(hù)之功能，所述信號處理器的輸入端還 包括溫度信號，所述溫度信號包括溫度繼電器保護(hù)信號和溫度模擬信號。更進(jìn)一步地，該綜合保護(hù)器還包括本安隔離通訊電路，其通過通訊接口與所述可 編程邏輯控制器連接。優(yōu)選地，所述通訊接口為RS485接口。綜合保護(hù)器的聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)通過 本安RS485信號隔離傳輸至上級站或計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。所述可編程邏輯控制器是具有模數(shù)轉(zhuǎn)換功能的可編程邏輯控制器。所述可編程邏輯控制器優(yōu)選工業(yè)級可編程邏輯控制器。[0016]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(1)本實用新型采用可編程序控制器為控制核心，尤其選用工業(yè)級可編程序控制 器，可替代傳統(tǒng)各種模擬保護(hù)器和單片機(jī)控制保護(hù)器，具有實時時鐘、對故障保護(hù)、分合閘 狀態(tài)實時記憶的功能；可按時間順序記錄最近多次報警及操作信息供用戶隨時查詢；具有 累計工作時間、累計合閘次數(shù)、累計功率計量等統(tǒng)計記錄功能。適用于10KV、6KV、3300V、 1140V、660V供、變電系統(tǒng)，是一種適合在我國煤炭系統(tǒng)中推廣使用的新型智能保護(hù)器。(2)本實用新型采用高精度A/D轉(zhuǎn)換器采樣信號，使得測量精度大大提高。(3)本實用新型采用本安隔離電路，綜合保護(hù)器的聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)通過本安RS485信號 隔離傳輸至上級站，通過上位機(jī)對信號加工處理，向用戶提供有用信息或?qū)崿F(xiàn)對保護(hù)器的 遠(yuǎn)程控制。(4)本實用新型在常規(guī)保護(hù)功能基礎(chǔ)上增加三相不平衡保護(hù)功能和溫度檢測保護(hù) 功能，即所述信號處理器的輸入端有一路電壓輸入信號、三路電流輸入信號和至少一路溫 度模擬輸入信號。

圖1為根據(jù)本實用新型的高壓智能綜合保護(hù)器連接圖。圖2為根據(jù)本實用新型的低壓智能綜合保護(hù)器連接圖。圖3為實施例的信號流程原理圖。
具體實施方式
以下將結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進(jìn)行說明。如圖1、2所示，本實施例的智能型隔爆開關(guān)綜合保護(hù)器，包括(1)可編程邏輯控制器，其輸入端與模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣信號輸出端、指令操作信號 和監(jiān)控信號相連，其輸出端與饋電開關(guān)的控制繼電器相連。圖1中，由信號處理器完成電壓采樣、電流采樣、溫度采樣。圖2中，由信號處理器 完成電壓采樣、電流采樣、漏電采樣、屏蔽電纜絕緣監(jiān)視采樣。(2)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D模塊)，將信號處理器送來的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后輸 出到可編程邏輯控制器。(3)可編程邏輯控制器，其輸入端與采樣信號、指令操作信號、監(jiān)控信號相連，其輸 出端與饋電開關(guān)的控制繼電器相連。所述可編程邏輯控制器是具有模數(shù)轉(zhuǎn)換功能的可編程邏輯控制器?？删幊踢壿嬁?制器優(yōu)選工業(yè)級可編程邏輯控制器。本實施例中可編程邏輯控制器采用的是DELTA(臺達(dá))公司的SA系列 PLC(DVP-12SA)，本系列屬于薄型輕巧的PLC，提供較大的程序容量與運算效能，主要模塊均 采用超大規(guī)模集成電路，I/O系統(tǒng)設(shè)計有完善的通道保護(hù)和信號調(diào)理電路。需要說明的是， 只要具備本實用新型功能的所有廠家的可編程邏輯控制器均可。(4)控制繼電器，其輸出動作信號，控制饋電開關(guān)的斷路器有效地分?jǐn)嗪烷]合。圖1右側(cè)的復(fù)位按鈕、過載試驗、電動分閘、低壓分閘、溫度保護(hù)，都連著可編程邏 輯控制器模塊的輸入端口 ；Kl，K2為電動分/合閘控制繼電器，都連著可編程邏輯控制器模塊的輸出端口 ；圖2右側(cè)的復(fù)位按鈕、過載試驗、電動分閘、漏電檢測、合閘狀態(tài)等都連著可 編程邏輯控制器模塊的輸入端口 JKl為電動分閘控制繼電器，連著PLC模塊的輸出端口。進(jìn)一步地，本實用新型增加三相不平衡保護(hù)的功能，所述信號處理器的輸入端連 著一路電壓輸入信號和三路電流輸入信號。只要A、B、C三相中任一相斷路，或低于、或高于 其他相負(fù)載電流一定比例，本實用新型就經(jīng)延時、保護(hù)動作、跳閘并顯示報警信息。再進(jìn)一步地，本實用新型增加溫度檢測保護(hù)的功能，所述信號處理器的輸入端還 連著溫度信號。溫度保護(hù)分兩種，一種是常規(guī)功能的溫度繼電器保護(hù)，一種是溫度模擬信號 (即溫度PTioo模擬采樣信號)。前者只能實現(xiàn)繼電器的通斷動作，后者不僅具有前者功 能外，還可以實時顯示溫度值，設(shè)置溫度保護(hù)值的附加功能。本申請同時具有這兩種溫度保 護(hù)功能，可供用戶選擇使用。為了實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能，本實用新型還包括(4)本安隔離電路，其通過通訊接 口與可編程邏輯控制器模塊連接，本實施例中通訊接口為RS485接口。綜合保護(hù)器的聯(lián)網(wǎng) 數(shù)據(jù)通過本安RS485信號隔離傳輸至上級站或計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，通過上位機(jī)對信號加工處理， 向用戶提供有用信息或?qū)崿F(xiàn)對保護(hù)器的遠(yuǎn)程控制。如圖3所示，本實施例的工作原理是將電流互感器、電壓變壓器二次側(cè)信號進(jìn)行 采集，并將電流采集信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，與漏電、溫度、電纜絕緣采集信號一起進(jìn)行抗干 擾處理，消除干擾波形；再對這些模擬信號進(jìn)行整形、分壓、規(guī)格化和濾波處理，接著將上述 模擬信號進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換，最后由可編程邏輯控制器對數(shù)字信號進(jìn)行分析處理，輸出相應(yīng) 控制指令及信息。同時可編程邏輯控制器對輸入端的操作指令信號、監(jiān)控反饋信號實時監(jiān) 測，根據(jù)動作信息輸出相應(yīng)控制指令及保護(hù)信息。本實施例的智能型隔爆開關(guān)綜合保護(hù)器具有以下功能(1)欠壓保護(hù)，(2)過壓保 護(hù)，(3)電壓等級選擇，(4)電流互感器等級選擇，(5)過載保護(hù)，(6)短路保護(hù)，(7)溫度保 護(hù)，(8)三相不平衡保護(hù)，(9)查詢分、合閘信息及原因，(10)漏電保護(hù)，(11)漏電閉鎖，(12) 絕緣電阻值可在線顯示，(13)風(fēng)電閉鎖，(14)遠(yuǎn)方分勵，(15)查詢跳閘信息，(16)累計工 作時間查詢，(17)累計合閘次數(shù)查詢，(18)累計有功電量查詢，(19)開機(jī)自檢及試驗，(20) 實時時鐘顯示，(21) 二級密碼保護(hù)，(22)屏蔽電纜絕緣監(jiān)視，(23)聯(lián)網(wǎng)通訊等功能。本實用新型說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知技術(shù)。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何形式上的限 制，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾， 均仍屬本實用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求智能型隔爆開關(guān)綜合保護(hù)器，其特征在于包括信號處理器，其輸入端與高/低壓開關(guān)的電壓變壓器和電流互感器二次側(cè)相連，對輸入的電壓和電流信號進(jìn)行采樣，并將采樣后的信號輸出到模數(shù)轉(zhuǎn)換器；模數(shù)轉(zhuǎn)換器，將信號處理器送來的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后輸出到可編程邏輯控制器；可編程邏輯控制器，其輸入端與模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣信號輸出端、指令操作信號和監(jiān)控信號相連，其輸出端與饋電開關(guān)的控制繼電器相連；控制繼電器，其輸出動作信號，控制饋電開關(guān)的斷路器有效地分?jǐn)嗪烷]合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型隔爆開關(guān)綜合保護(hù)器，其特征在于所述信號處理器 有一路電壓輸入信號和三路電流輸入信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型隔爆開關(guān)綜合保護(hù)器，其特征在于所述信號處理器 的輸入端還包括溫度信號，所述溫度信號包括溫度繼電器保護(hù)信號和溫度模擬信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型隔爆開關(guān)綜合保護(hù)器，其特征在于該綜合保護(hù)器還 包括本安隔離電路，其通過通訊接口與所述可編程邏輯控制器連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能型隔爆開關(guān)綜合保護(hù)器，其特征在于所述通訊接口為 標(biāo)準(zhǔn)RS485信號接口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型隔爆開關(guān)綜合保護(hù)器，其特征在于所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器 與所述可編程邏輯控制器集成在一起，即所述可編程邏輯控制器是具有模數(shù)轉(zhuǎn)換功能的可 編程邏輯控制器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型隔爆開關(guān)綜合保護(hù)器，其特征在于所述可編程邏輯 控制器為工業(yè)級可編程邏輯控制器。
專利摘要本實用新型涉及一種智能型隔爆開關(guān)綜合保護(hù)器，包括信號處理器，其輸入端與高/低壓開關(guān)的電壓變壓器和電流互感器二次側(cè)相連，對輸入的電壓和電流信號進(jìn)行采樣，并將采樣后的信號輸出到模數(shù)轉(zhuǎn)換器；模數(shù)轉(zhuǎn)換器，將信號處理器送來的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后輸出到可編程邏輯控制器；可編程邏輯控制器，其輸入端與模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣信號輸出端、指令操作信號和監(jiān)控信號相連，其輸出端與饋電開關(guān)的控制繼電器相連；控制繼電器，其輸出動作信號，控制饋電開關(guān)的斷路器有效地分?jǐn)嗪烷]合。所述信號處理器進(jìn)一步包括三路電流輸入信號、溫度信號和本安隔離電路。本實用新型信號處理精度高，還進(jìn)一步具有三相不平衡保護(hù)、溫度檢測保護(hù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能。
文檔編號H02J13/00GK201682274SQ20102020857
公開日2010年12月22日 申請日期2010年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月26日
發(fā)明者鞏芳薇 申請人:鞏芳薇