智能集成型户外式柱上高压开关控制保护电路及其方法技术

本发明专利技术公开了一种智能集成型户外式柱上高压开关保护电路及其方法，包含智能模块、切换开关、分闸组件、合闸组件、A相电流传感器、C相电流传感器、后备保护电路、后备保护驱动电路、智能模块位置传感器、本地信号传感器和远方信号天线，智能模块包含本体保护电路、分闸处理电路、合闸处理电路、分闸驱动电路、合闸驱动电路、本地状态传感器和远方状态传感器。本发明专利技术解决了本地、远方控制的切换问题和智能模块调换过程的保护问题，并且具有简洁、可靠和成本低的特点。

Intelligent integrated control and protection circuit of outdoor high voltage switch on pole and its method

【技术实现步骤摘要】
智能集成型户外式柱上高压开关控制保护电路及其方法
本专利技术涉及一种高压开关控制保护电路及其方法，特别是一种智能集成型户外式柱上高压开关控制保护电路及其方法。
技术介绍
公开专利技术专利“CN109637875A操杆维护型连体式智能化高压开关”、“CN109741986A操作维护型一体式智能化高压开关”、“CN109920692A一种智能集成共箱式柱上真空断路器”和“CN109637876A基于操杆维护型智能式高压开关操动机构”和“CN109936219A一种断路器智能控制电路”介绍了性能优良的户外式柱上高压开关的智能化集成化技术方案，包括了户外式柱上高压开关的一次部分与二次部分之间的机械结构与电气连接的融合，二次模块化及其使用操作杆进行在线（不停电）维护调换，以及二次部分的控制、保护、测量、信号、远动等综合自动化功能的实现。户外式柱上高压开关是安装在户外高压电杆上的，一般离地8～10米，安装、调试、运行维护存在相当大困难。上述五个公布专利技术专利提出了户外式柱上高压开关的智能集成化方案，使户外式柱上高压开关性能得到提高，同时具有方便安装、调试和运行维护的特点，但存在以下三个方面的不足。（1）高压开关（包括户外式高压开关）在实际使用中必须配置保护电路，保护电路是高压开关安全运行和避免事故扩大范围的保障，不仅不可缺少，而且其可靠性非常重要。保护电路属于二次部分，上述专利将其放入智能模块中，而智能模块是可以使用操作杆“在线”（不停电）调换，在“在线”调换的过程中会失去保护电路，存在电气安全隐患和风险。r>（2）户外式柱上高压开关的分闸、合闸控制采用远方通信控制、就地按键或通信控制方式，二者之间必须在时间上错开，否则会产生严重事故，另外保护电路在一些情况下需要退出，而上述专利中没有操杆操作的控制的远方/就地切换和保护的投入/退出切换。（3）户外式柱上高压开关安装在户外电杆上，离地8～10米，在上述专利中，智能模块与本体的连接采用螺栓，把智能模块取下或者装上时要使用很长的专用操作杆并旋转操作杆，这种方式十分费时费力，不利于运行维护快速处理，因而降低供电的通电率和影响社会经济效益。
技术实现思路
本专利技术所要解决与的技术问题是提供一种智能集成型户外式柱上高压开关控制保护电路及其方法，解决本地、远方控制的切换问题和智能模块调换过程的保护问题。为解决上述技术方案，本专利技术所采用的技术方案是：一种智能集成型户外式柱上高压开关控制保护电路，其特征在于：包含智能模块、切换开关、分闸组件、合闸组件、A相电流传感器、C相电流传感器、后备保护电路、后备保护驱动电路、智能模块位置传感器、本地信号传感器和远方信号天线，智能模块包含本体保护电路、分闸处理电路、合闸处理电路、分闸驱动电路、合闸驱动电路、本地状态传感器和远方状态传感器，A相电流传感器的输出端连接后备保护电路的一个输入端以及本体保护电路的一个输入端，C相电流传感器的输出端连接后备保护电路的另一个输入端以及本体保护电路的另一个输入端，后备保护电路的输出端连接后备保护驱动电路的输入端，后备保护驱动电路的输出端连接智能模块位置传感器一端，智能模块位置传感器另一端连接切换开关的10脚，切换开关的10脚与1脚相连，智能模块位置传感器的控制端与智能模块连接，本体保护电路的输出端连接分闸驱动电路的一个输入端，分闸处理电路的输出端连接分闸驱动电路的另一个输入端，合闸处理电路的输出端连接合闸驱动电路的输入端，分闸驱动电路的输出端连接切换开关的1脚，合闸驱动电路的输出端连接切换开关的3脚，本地状态传感器和远方状态传感器的输入端分别连接切换开关的5、7脚，切换开关的6、8脚连接电源V2-，切换开关的2脚连接分闸组件一端，切换开关的4脚连接合闸组件一端，分闸组件另一端和合闸组件另一端连接电源V3+。进一步地，所述A相电流传感器包含A相电流互感器和A相I/V转换电阻，A相电流互感器两端分别与A相I/V转换电阻连接；C相电流传感器包含C相电流互感器和C相I/V转换电阻，C相电流互感器两端分别与C相I/V转换电阻连接。进一步地，所述后备保护电路包含A相整流电路、A相或门二极管、C相整流电路、C相或门二极管、上调压电阻和下调压电阻，A相整流电路的两个输入端分别连接A相I/V转换电阻的两端，C相整流电路的两个输入端分别连接C相I/V转换电阻的两端，A相整流电路的一个输出端连接A相或门二极管的阳极，C相整流电路的一个输出端连接C相或门二极管的阳极,A相或门二极管的阴极和C相或门二极管的阴极连接上调压电阻的一端，上调压电阻的另一端连接下调压电阻的一端，下调压电阻的另一端连接A相整流电路的另一个输出端以及C相整流电路的另一个输出端。进一步地，所述切换开关上设置有切换机构、切换拉柄和状态指示器，切换机构与切换开关机械连接，切换拉柄一端设置在切换机构上，状态指示器设置在切换机构上并且与切换拉柄联动。进一步地，所述本地信号传感器连接智能模块的本地信号输入口，远方信号天线连接智能模块的远程信号输入口。进一步地，还包含电机控制模块、直流低速电机、智能模块超位传感器、智能模块安装传感器、智能模块退下传感器，电机控制模块的13脚连接电源V2+,电机控制模块的14脚连接电源V2-，电机控制模块的17、18脚与智能模块连接，电机控制模块的20脚连接直流低速电机的一端，电机控制模块的19脚连接智能模块超位传感器的一端，智能模块超位传感器另一端连接直流低速电机的另一端，智能模块超位传感器的控制端与智能模块连接，智能模块安装传感器和智能模块退下传感器分别连接智能模块的传感器接口。进一步地，所述分闸驱动电路由分闸驱动光隔离器和分闸驱动IGBT管构成，合闸驱动电路由合闸驱动光隔离器和合闸驱动IGBT管构成。进一步地，所述本地状态传感器包含本地分压电阻、本地状态光隔离器和本地限流电阻，本地分压电阻一端连接V1-，本地分压电阻另一端连接智能模块和本地状态光隔离器的一个输出端，本地状态光隔离器的另一端输出端连接电源V1+,本地状态光隔离器的一个输入端连接切换开关的5脚，本地状态光隔离器的另一个输入端连接本地限流电阻的一端，本地限流电阻另一端连接电源V2+；远方状态传感器包含远方分压电阻、远方状态光隔离器和远方限流电阻，远方分压电阻一端连接V1-，远方分压电阻另一端连接智能模块和远方状态光隔离器的一个输出端，远方状态光隔离器的另一端输出端连接电源V1+,远方状态光隔离器的一个输入端连接切换开关的7脚，远方状态光隔离器的另一个输入端连接远方限流电阻的一端，远方限流电阻另一端连接电源V2+。一种智能集成型户外式柱上高压开关控制保护方法，其特征在于包含以下步骤：步骤一：本体保护实施：开关的A相电流IA被A相电流互感器取样，通过A相I/V转换电阻变为电压信号，经线性隔离器电气隔离之后送至微处理器A/D接口转变为数字信号；开关的C相电流IC被C相电流互感器取样，通过C相I/V转换电阻变为电压信号，经过线性隔离器电气隔离之后送至微处理器A/D接口转变为数字信号；微处理器对开关的A相电流I本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能集成型户外式柱上高压开关控制保护电路，其特征在于：包含智能模块、切换开关、分闸组件、合闸组件、A相电流传感器、C相电流传感器、后备保护电路、后备保护驱动电路、智能模块位置传感器、本地信号传感器和远方信号天线，智能模块包含本体保护电路、分闸处理电路、合闸处理电路、分闸驱动电路、合闸驱动电路、本地状态传感器和远方状态传感器，A相电流传感器的输出端连接后备保护电路的一个输入端以及本体保护电路的一个输入端，C相电流传感器的输出端连接后备保护电路的另一个输入端以及本体保护电路的另一个输入端，后备保护电路的输出端连接后备保护驱动电路的输入端，后备保护驱动电路的输出端连接智能模块位置传感器一端，智能模块位置传感器另一端连接切换开关的10脚，切换开关的10脚与1脚相连，智能模块位置传感器的控制端与智能模块连接，本体保护电路的输出端连接分闸驱动电路的一个输入端，分闸处理电路的输出端连接分闸驱动电路的另一个输入端，合闸处理电路的输出端连接合闸驱动电路的输入端，分闸驱动电路的输出端连接切换开关的1脚，合闸驱动电路的输出端连接切换开关的3脚，本地状态传感器和远方状态传感器的输入端分别连接切换开关的5、7脚，切换开关的6、8脚连接电源V2-，切换开关的2脚连接分闸组件一端，切换开关的4脚连接合闸组件一端，分闸组件另一端和合闸组件另一端连接电源V3+。/n...

【技术特征摘要】
1.一种智能集成型户外式柱上高压开关控制保护电路，其特征在于：包含智能模块、切换开关、分闸组件、合闸组件、A相电流传感器、C相电流传感器、后备保护电路、后备保护驱动电路、智能模块位置传感器、本地信号传感器和远方信号天线，智能模块包含本体保护电路、分闸处理电路、合闸处理电路、分闸驱动电路、合闸驱动电路、本地状态传感器和远方状态传感器，A相电流传感器的输出端连接后备保护电路的一个输入端以及本体保护电路的一个输入端，C相电流传感器的输出端连接后备保护电路的另一个输入端以及本体保护电路的另一个输入端，后备保护电路的输出端连接后备保护驱动电路的输入端，后备保护驱动电路的输出端连接智能模块位置传感器一端，智能模块位置传感器另一端连接切换开关的10脚，切换开关的10脚与1脚相连，智能模块位置传感器的控制端与智能模块连接，本体保护电路的输出端连接分闸驱动电路的一个输入端，分闸处理电路的输出端连接分闸驱动电路的另一个输入端，合闸处理电路的输出端连接合闸驱动电路的输入端，分闸驱动电路的输出端连接切换开关的1脚，合闸驱动电路的输出端连接切换开关的3脚，本地状态传感器和远方状态传感器的输入端分别连接切换开关的5、7脚，切换开关的6、8脚连接电源V2-，切换开关的2脚连接分闸组件一端，切换开关的4脚连接合闸组件一端，分闸组件另一端和合闸组件另一端连接电源V3+。


2.按照权利要求1所述的一种智能集成型户外式柱上高压开关控制保护电路，其特征在于：所述A相电流传感器包含A相电流互感器和A相I/V转换电阻，A相电流互感器两端分别与A相I/V转换电阻连接；C相电流传感器包含C相电流互感器和C相I/V转换电阻，C相电流互感器两端分别与C相I/V转换电阻连接。


3.按照权利要求2所述的一种智能集成型户外式柱上高压开关控制保护电路，其特征在于：所述后备保护电路包含A相整流电路、A相或门二极管、C相整流电路、C相或门二极管、上调压电阻和下调压电阻，A相整流电路的两个输入端分别连接A相I/V转换电阻的两端，C相整流电路的两个输入端分别连接C相I/V转换电阻的两端，A相整流电路的一个输出端连接A相或门二极管的阳极，C相整流电路的一个输出端连接C相或门二极管的阳极,A相或门二极管的阴极和C相或门二极管的阴极连接上调压电阻的一端，上调压电阻的另一端连接下调压电阻的一端，下调压电阻的另一端连接A相整流电路的另一个输出端以及C相整流电路的另一个输出端。


4.按照权利要求1所述的一种智能集成型户外式柱上高压开关控制保护电路，其特征在于：所述切换开关上设置有切换机构、切换拉柄和状态指示器，切换机构与切换开关机械连接，切换拉柄一端设置在切换机构上，状态指示器设置在切换机构上并且与切换拉柄联动。


5.按照权利要求1所述的一种智能集成型户外式柱上高压开关控制保护电路，其特征在于：所述本地信号传感器连接智能模块的本地信号输入口，远方信号天线连接智能模块的远程信号输入口。


6.按照权利要求1所述的一种智能集成型户外式柱上高压开关控制保护电路，其特征在于：还包含电机控制模块、直流低速电机、智能模块超位传感器、智能模块安装传感器、智能模块退下传感器，电机控制模块的13脚连接电源V2+,电机控制模块的14脚连接电源V2-，电机控制模块的17、18脚与智能模块连接，电机控制模块的20脚连接直流低速电机的一端，电机控制模块的19脚连接智能模块超位传感器的一端，智能模块超位传感器另一端连接直流低速电机的另一端，智能模块超位传感器的控制端与智能模块连接，智能模块安装传感器和智能模块退下传感器分别连接智能模块的传感器接口。


7.按照权利要求1所述的一种智能集成型户外式柱上高压开关控制保护电路，其特征在于：所述分闸驱动电路由分闸驱动光隔离器和分闸驱动IGBT管构成，合闸驱动电路由合闸驱动光隔离器和合闸驱动IGBT管构成。


8.按照权利要求1所述的一种智能集成型户外式柱上高压开关控制保护电路，其特征在于：所述本地状态传感器包含本地分压电阻、本地状态光隔离器和本地限流电阻，本地分压电阻一端连接V1-，本地分压电阻另一端连接智能模块和本地状态光隔离器的一个输出端，本地状态光隔离器的另一端输出端连接电源V1+,本地状态光隔离器的一个输...

【专利技术属性】
技术研发人员：施文冲，姚卫东，王春华，申海群，董金奇，纪陈平，宋玉锋，丁菊，翁伟东，吴骏，
申请(专利权)人：江苏现代电力科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32