[发明专利]一种直流塑壳断路器用电量监测附件

说明书

本发明涉及一种直流塑壳断路器用的电量监测附件，属于船舶低压直流电力技术领域。包括外壳底座、内嵌式固定件、PCB线路板A、PCB线路板B和外壳盖子；外壳底座和外壳盖子连接，外壳底座和外壳盖子之间的外壳底座上设有内嵌式固定件、PCB线路板A和PCB线路板B；PCB线路板A和PCB线路板B连接。电量监测附件内嵌于直流塑壳断路器底座中，在船舶环境中实现线路电压、电流、功率、断路器合分状态等电气参数的采集、上传功能；附件采用分离式设计，方便用户对电量附件进行维修与更换。在外形尺寸上，减小了配电板内部电气参数监测单元的体积和模块的数量，精简了内部连接线路等问题，有利于配电板的小型化。

技术领域

本发明涉及一种直流塑壳断路器用电量监测附件，属于船舶低压直流电力技术领域。

背景技术

随着船舶领域智能化制造水平的不断提高，对塑壳断路器的功能提出了新的要求，除了传统的过载、涌流等保护外还要求附带断路器所在线路的电压、电流等电气参量的检测功能，同时实现断路器分、合闸状态的监测并将所有的监测量上传至上位机实现通讯监测，方便用户巡视线路状态。传统的直流配电系统的电气参量监测技术主要采用编程逻辑控制器(简称PLC，programmable logic controller)，利用常规的各式传感器及数据采集单元等方式完成相应的功能。由于传统的传感器和采集单元的体积较大，无法嵌入在断路器内部而是安装在配电箱内部，占用了较多的配电箱空间，增大配电设备的体积。另一种技术方案是通过直接采用断路器的电子脱扣器实现电气参数的测量。但是，电子脱扣器的主要功能是实现断路器的保护，基于安全考量，通常不建议将测量单元与保护单元一体化。同时，目前广泛使用的直流塑壳断路器自身体积小，通常不配备电子脱扣器，所以无法利用电子脱扣器实现电气参量监测的目的。因此，本技术领域需要一种船用直流塑壳断路器专用的电量监测附件，实现所在线路的电压、电流等电气量的监测功能。

发明内容

本发明的目的是为解决准确、方便、有效地监测船舶上直流配电系统中塑壳断路器所在线路的电压、电流、功率以及断路器分、合闸等断路器状态，并向集控室上位机传输相关监测量，并尽可能的减小断路器体积和配电板的体积和空间，简化该功能单元的安装和拆卸的技术问题。

为达到解决上述问题的目的，本发明采取的技术方案是提供一种直流塑壳断路器用电量监测附件，包括外壳底座、内嵌式固定件、印刷线路板PCB线路板A、印刷线路板PCB线路板B和外壳盖子；所述外壳底座和外壳盖子连接，外壳底座和外壳盖子之间的外壳底座上设有内嵌式固定件、PCB线路板A和PCB线路板B；PCB线路板A和PCB线路板B连接。

优选地，所述PCB线路板A包括微控制器、电压信号输入电路、电流信号输入电路、开关状态采集电路、24V/5V电源电路、带电可擦写可编程只读存储器EEPROM电路、通讯模块和外围复位电路；所述电压信号输入电路、电流信号输入电路、开关状态采集电路、24V/5V电源电路、EEPROM电路和外围复位电路分别与微控制器连接；微控制器通过通讯模块与上位机连接。

优选地，所述PCB线路板B包括电压采集模块和电流采集模块；所述电压采集模块和电流采集模块与所述微控制器连接。

优选地，所述电压采集模块包括350V-640V的母排直流电压电路、分压电阻和电压信号调理电路；350V-640V的母排直流电压电路与分压电阻连接，分压电阻通过电压信号调理电路与所述微控制器连接。

优选地，所述电流采集模块包括电流传感器、信号隔离器和电流信号调理电路；电流传感器与信号隔离器连接，信号隔离器通过电流信号调理电路与所述微控制器连接。

优选地，所述电流传感器设为霍尔电流传感器或分流器；所述电流采集模块的输入信号设为标准的mV信号。

一种应用上述直流塑壳断路器用电量监测附件的直流塑壳断路器，直流塑壳断路器底座与断路器本体连接；直流塑壳断路器底座内部设有内嵌式的所述的电量监测附件，电量监测附件与断路器本体之间设有盖板。