[發明專利]一種船舶用中壓真空斷路器智能脫扣器

無效

• 申請號: 201310123396.4
• 申請日: 2013-04-10
• 公開（公告）號: CN103208773A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 施金武;王浩;楊青;陸旻;周安康;周柳
• 申請（專利權）人: 上海電器科學研究院;上海電器科學研究所（集團）有限公司
• 主分類號: H02H3/02
• 分類號: H02H3/02
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;柏子雵

技術領域

本發明涉及一種船舶用中壓真空斷路器的智能脫扣器。

背景技術

隨著我國新型船舶的不斷發展以及現代技術科學的進步，船舶電站系統的容量不斷增大，自動化程度日益提高，中壓真空斷路器開始應用到船舶的中壓電力系統中，但是現有船舶用的中壓真空斷路器僅具有合閘、分閘等簡單的功能，不能對線路和電源的過載、短路等故障進行智能保護；沒有電壓、電流互感器，不能在線測量和監測電流、電壓、功率、功率因數、頻率、諧波、開關狀態等電力參數；沒有通訊功能，不能實現船舶電力系統的集中控制和管理；沒有抗沖擊振動能力，不能適應船舶上的強沖擊振動環境。

發明內容

本發明的目的是提供一種功能多樣化的船舶用中壓真空斷路器的智能脫扣器。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是提供了一種船舶用中壓真空斷路器智能脫扣器，其特征在于，包括用于采集三相電壓信號的電壓傳感器及用于采集三相電流信號的電流傳感器，電壓傳感器及電流傳感器連接各自的信號調理單元，兩個信號調理單元連接CPU，CPU根據采樣得到的三相電壓信號和三相電流信號計算電參數，若檢測到的電流出現過載或短路情況，按設定的保護特性曲線實現過載反時限長延時、定時限或反時限短延時、短路瞬時三段保護功能驅動脫扣電路，脫扣電路驅動分勵電磁鐵動作，分勵電磁鐵作為執行器件使中壓真空斷路器本體脫扣；

CPU還連接按鍵輸入單元、通訊單元、存儲單元及顯示單元，CPU通過通訊單元與上位機通信，顯示單元用于在現場實時顯示電力參數和故障信息，并結合按鍵輸入單元實現參數整定；

電壓傳感器、電流傳感器、信號調理單元、CPU、脫扣電路、分勵電磁鐵、按鍵輸入單元、通訊單元、存儲單元及顯示單元均設于殼體內，殼體底部設有橡膠減振腳。

優選地，所述電壓傳感器為閉環霍爾電壓傳感器，用于將較高的中壓三相電壓信號轉換成可供采集的低壓信號，并實現高壓主回路與低壓測量回路的電氣隔離。

優選地，所述電流傳感器采用Rogowski線圈。

本發明提出了一種船舶用中壓真空斷路器智能脫扣器，使之具有三段保護功能；實現電力參數的在線測量和監測；具有通訊單元實現遙測、遙信、遙調功能；同時具有抗沖擊振動能力，能適應船舶上的強沖擊振動環境。

附圖說明

圖1為本發明提供的一種船舶用中壓真空斷路器智能脫扣器的原理框圖；

圖2為本發明提供的一種船舶用中壓真空斷路器智能脫扣器的外觀示意圖。

具體實施方式

為使本發明更明顯易懂，茲以優選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。

如圖1及圖2所示，本發明提供的一種船舶用中壓真空斷路器智能脫扣器，包括殼體1、電壓傳感器、電流傳感器、信號處理單元、CPU、按鍵輸入單元、通訊單元、FLASH存儲器、液晶顯示單元、脫扣電路、分勵電磁鐵及橡膠減振腳2組成。殼體1起支撐和保護內部器件的作用；電壓傳感器為閉環霍爾電壓傳感器，將較高的中壓電壓信號轉換成可供采集的低壓信號，并實現高壓主回路與低壓測量回路的電氣隔離。電流傳感器采用Rogowski線圈，在較寬的范圍內有良好的線性度和精度。電壓傳感器及電流傳感器分別連接各自的信號調理單元，信號調理單元用于對傳感器采集的信號進行濾波、調制處理。CPU對三相電壓信號和三相電流信號進行同步采樣，計算有功功率、功率因數、頻率、諧波含量等電參數。如果檢測的電流出現過載或短路情況，按設定的保護特性曲線實現過載反時限長延時、定時限或反時限短延時、短路瞬時三段保護功能驅動脫扣電路。當收到通訊請求時CPU通過通訊單元與上位機通訊，并處理按鍵輸入單元的響應及液晶顯示等功能。按鍵輸入單元用于實現人機交互，可通過按鍵實現參數設定和翻頁查詢控制。通訊單元通過CAN總線控制器實現與上位機的通訊。FLASH存儲器用來存儲保護特性參數、測量的電力參數和故障信息的歷史記錄。液晶顯示單元用來在現場實時顯示測量的電力參數和故障信息，結合按鍵輸入單元實現參數整定。脫扣電路用于按CPU指令驅動分勵電磁鐵動作。分勵電磁鐵作為執行器件使中壓真空斷路器本體脫扣。橡膠減振腳2能緩沖智能脫扣器受到的沖擊和振動，使智能脫扣器能適應船舶上的強沖擊振動環境。

在電力參數正常時，船舶用中壓真空斷路器智能脫扣器實時檢測艦船中壓電網節點的電流、電壓、功率、功率因數、頻率、諧波、開關狀態等電力參數，此時，可通過液晶顯示單元在現場實時查詢，也可以通訊單元將電力參數上傳至上位機，由上位機實行船舶電力系統的集中控制和管理。當電力參數異常時，按設定的保護特性實現對過載、短路、電流不平衡、過壓、欠壓、電壓不平衡、過頻、欠頻、逆功率等故障的保護，并通過通訊單元將故障信息上傳至上位機，由上位機集中處理。當受到船舶上的沖擊和振動時，橡膠減振腳2使船舶用中壓真空斷路器智能脫扣器不受沖擊振動的影響，正常工作。