[发明专利]永磁真空断路器的监控系统

说明书

技术领域

本发明公开了永磁真空断路器的监控系统，属于永磁真空断路器的技术领域。

背景技术

永磁真空断路器因结构简单、可靠性高、控制灵活等优点而获得广泛应用。永磁真空断路器的合分闸电容一方面为断路器操动机构提供合分闸所需的能量，另一方面当系统因故障突然掉电时，如果合分闸电容的储能不能及时释放，则给检修维护工作带来一定安全隐患。

现有的断路器智能控制器包括：微处理器、隔离驱动模块、合分闸线圈驱动模块、电源掉电检测模块、电源电压范围检测模块、开关电源模块、合分闸电容充电模块。现有的断路器智能控制器利用单一的微处理器模块处理断路器监测过程中产生的庞大数据，且不具有用户权限管理功能，容易出现人为误操作；仅能通过人机交互单元提供瞬时电压、电流等参数，当断路器出现故障时，由于不能实时调用并显示历史数据，导致无法及时准确的判定故障原因，影响断路器的维修工作，给供电回路的用户造成不必要的经济损失。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述背景技术的不足，提供了具有下位机、上位机监控平台两层框架结构的永磁真空断路器的监控系统，有效解决了合分闸电容在系统掉电时不能及时释放储存的电能、无法及时准确判断故障原因的技术问题，实现了合分闸电容以及滤波电容在系统故障时及时释放所储能量，上位机监控平台通过与下位机的双向信息交互实时调用历史数据，保证检修工作的安全进行。

本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案。

永磁真空断路器的监控系统，包括：整流滤波模块、充电控制模块、电源模块、包含第一微处理器和第二微处理器的下位机、合闸电容自放电模块、分闸电容自放电模块、滤波电容自放电模块、上位机监控平台，其中：

整流滤波模块：其输入端接交流电，其输出端接充电控制模块输入端，输出平滑的直流电给充电控制模块；

充电控制模块：其控制端接第一微处理器输出端，其输出端接合分闸线圈控制电路的输入端，输出电能给操动机构合分闸电容充电；

第一微处理器：其输入端接合分闸电容充电电压信号以及电流采样信号，输出驱动信号至充电控制模块控制端，输出请求发送合分闸电容充电电压信号、电流采样信号的指令至上位机监控平台，在收到允许信号后向上位机监控平台实时发送合分闸电容充电电压信号、电流采样信号；

第二微处理器：其I/O端与测量装置连接，将测量装置采集的动铁芯运动量信息实时发送至上位机监控平台，由合分闸指令以及动铁芯运动量信息向合分闸电容输出放电指令；

上位机监控平台经通信端口与第一、第二微处理器双向通信：接受第一微处理器的请求后反馈允许信号至第一微处理器，向第二微处理器发送合分闸指令；

合闸电容自放电模块：与接入的合闸电容形成控制回路，在系统异常时释放合闸电容储存的电能；

分闸电容自放电模块：与接入的分闸线圈形成控制回路，分闸电容储存的电能在系统异常时通过分闸线圈释放；

滤波电容自放电模块：与接入的滤波电容形成控制回路，在系统异常时释放滤波电容储存的电能；

电源模块：其输入端接交流电，为合闸电容自放电模块、分闸电容自放电模块、滤波电容自放电模块、下位机、上位机监控平台供电。

作为所述永磁真空断路器的监控系统的进一步优化方案，分闸电容自放电模块包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一光耦、第一二极管、第一三极管，第一单刀双掷继电器，其中：

第一光耦：其阴极经过第一电阻接地，其阳极接+3.3V直流电源，其发射极经过第二电阻接第一三极管基极，其集电极、第一二极管阴极、第三电阻一端均与+5V直流电源连接；

第一单刀双掷继电器：其控制线圈一端接+5V直流电源，其控制线圈另一端与第一二极管阳极、第三电阻另一端、第一三极管集电极连接，其单刀固定端接分闸线圈的电流输出端，其单刀的一个活动端接地，其单刀的另一个活动端悬空；

第一三极管的发射极接地。

再进一步的，所述永磁真空断路器的监控系统中，滤波电容自放电电路与合闸电容自放电电路结构相同，均包括：第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第二光耦、第二二极管、第三二极管、第二三极管、第二单刀双掷继电器，其中：

第二光耦：其阴极经过第四电阻接地，其阳极接+3.3V直流电源，其发射极经过第五电阻接第二三极管基极，其集电极、第二二极管阴极、第六电阻一端均与+5V直流电源连接；