[发明专利]一种直流馈线断路器的信息检测装置及检测方法

摘要

本发明涉及一种直流馈线断路器的信息检测装置及检测方法，其成本低、空间利用率高、信息上传便捷，能够实现故障预警，包括断路器、分流器、断路器电流检测电路、断路器过载检测电路、断路器短路检测电路、断路器位置检测电路、处理器电路和通信接口电路；断路器电流检测电路检测断路器的工作电流信号并放大；断路器过载检测电路将放大后的工作电流信号与过载限定值进行比较，得到过载电平信号；断路器短路检测电路将工作电流信号与短路限定值进行比较，得到短路脉冲信号；断路器位置检测电路检测断路器的位置电平信号；处理器电路读取位置电平信号、过载电平信号和捕捉短路脉冲信号进行处理，获得断路器的位置信息、过载信息和短路跳闸信息。

主权项

一种直流馈线断路器的信息检测装置，其特征在于，包括断路器(QF1)、分流器(RS1)、断路器电流检测电路(1)、断路器过载检测电路(2)、断路器短路检测电路(3)、断路器位置检测电路(4)、处理器电路(5)和通信接口电路(6)；所述断路器(QF1)的正极输入端连接直流电源的正母线端(HM+)，所述断路器(QF1)的负极输入端连接所述分流器(RS1)的一端，所述分流器(RS1)的另一端连接直流电源的负母线端(HM‑)，所述断路器(QF1)的正极输出端和负极输出端为直流负载端；所述断路器电流检测电路(1)用于通过所述分流器(RS1)检测经过所述断路器(QF1)的工作电流信号，并进行放大处理，将经过放大处理后的所述工作电流信号分别输入到所述断路器过载检测电路(2)和断路器短路检测电路(3)中；所述断路器过载检测电路(2)用于将所述断路器(QF1)当前的工作电流信号与预先设定过载限定值进行比较并判断，得到过载电平信号，并将所述过载电平信号输入到所述处理器电路(5)的电平检测端口；所述断路器短路检测电路(3)用于将所述断路器(QF1)当前的工作电流信号与预先设定的短路限定值进行比较并判断，得到短路脉冲信号，并将所述短路脉冲信号输入到所述处理器电路(5)的脉冲捕捉端口；所述断路器位置检测电路(4)用于检测所述断路器(QF1)的位置电平信号，并将所述位置电平信号输入到所述处理器电路(5)的位置信号输入端口；所述处理器电路(5)用于读取所述断路器(QF1)的位置电平信号和过载电平信号，并对所述位置电平信号和过载电平信号进行处理，分别获得所 述断路器(QF1)的位置信息和过载信息；捕捉所述短路脉冲信号，根据所述位置信息对所述短路脉冲信号并进行处理，获得所述断路器(QF1)的短路跳闸信息；将所述位置信息、过载信息和短路跳闸信息传送给所述通信接口电路；所述通信接口电路(6)，用于将所述位置信息、过载信息和短路跳闸信息传送给外部监控设备 ；其中，所述断路器电流检测电路(1)包括模拟调试信号电路(101)、输入端保护电路(102)、差分滤波电路(103)、差分放大电路(104)和分压电路(105)；所述模拟调试信号电路(101)包括第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第一开关(SA1)和第二开关(SA2)；所述第一电阻(R1)的一端接12V电源，另一端通过所述第一开关(SA1)连接所述断路器电流检测电路(1)的第一输入端(in1)；所述第二电阻(R2)的一端接12V电源，另一端通过所述第二开关(SA2)连接所述断路器电流检测电路(1)的第一输入端(in1)；所述输入端保护电路(102)包括第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第一双向稳压管(VW1)、第二双向稳压管(VW2)和第一电容(C1)；所述第三电阻(R3)与所述第一电容(C1)并联连接，两个并联公共端分别连接所述断路器电流检测电路(1)的第一输入端(in1)和所述断路器电流检测电路(1)的第二输入端(in2)；所述第四电阻(R4)与所述第二双向稳压管(VW2)并联连接，其中一个并联公共端连接所述断路器电流检测电路(1)的第二输入端(in2)，另一并联公共端接信号地；所述第一双向稳压管(VW1)的一端连接所述断路器电流检测电路(1)的第一输入端(in1)，所述第一双向稳压管(VW1)的另一端接信号地；所述差分滤波电路(103)包括第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第二电容(C2)、第三电容(C3)和第四电容(C4)；所述第五电阻(R5)的一端 连接所述断路器电流检测电路(1)的第一输入端(in1)，所述第五电阻(R5)的另一端连接所述第二电容(C2)与所述第三电容(C3)的公共连接端，所述第三电容(C3)的另一端连接所述第四电容(C4)的一端并接信号地，所述第四电容(C4)的另一端连接所述第二电容(C2)与所述第六电阻(R6)的公共连接端，所述第六电阻(R6)的另一端连接所述断路器电流检测电路(1)的第二输入端(in2)；所述差分放大电路(104)包括第七电阻(R7)、第八电阻(R8)、第九电阻(R9)、第十电阻(R10)、第五电容(C5)、第六电容(C6)和第一运算放大器(A1)；所述第七电阻(R7)的一端连接所述第五电阻(R5)、第二电容(C2)与第三电容(C3)三者的公共连接端，所述第七电阻(R7)的另一端连接所述第一运算放大器(A1)的同相输入端；所述第五电容(C5)与所述第九电阻(R9)并联，其中一个并联公共端连接所述第一运算放大器(A1)的同相输入端，另一并联公共端接信号地；所述第八电阻(R8)的一端连接所述第六电阻(R6)、第二电容(C2)与第四电容(C4)三者的公共连接端，所述第八电阻(R8)的另一端连接所述第一运算放大器(A1)的反相输入端；所述第六电容(C6)与所述第十电阻(R10)并联，其中一个并联公共端连接所述第一运算放大器(A1)的反相输入端，另一并联公共端连接所述第一运算放大器(A1)的输出端；所述分压电路(105)包括第十一电阻(R11)和第十二电阻(R12)；所述第十一电阻(R11)的一端连接所述第一运算放大器(A1)的输出端，所述第十一电阻(R11)的另一端连接所述第十二电阻(R12)的一端，所述第十二电阻(R12)的另一端接信号地，所述第十一电阻(R11)与所述第十二电阻(R12)连接的公共端为所述断路器电流检测电路(1)的输出端(out1)。