[發明專利]一種基于MEMS的智能斷路器裝置

在審

• 申請號: 201910217703.2
• 申請日: 2019-03-21
• 公開（公告）號: CN109870960A
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 王東芳;陶飛達;曾振達;鐘運平;游景方;陳南興;張勇軍;陳家超;羿應棋
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司;廣東電網有限責任公司河源供電局
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;唐京橋

本發明公開了一種基于MEMS的智能斷路器裝置，包括載流滅弧單元、操動機構、基于MEMS的分布式微傳感器系統、基于MEMS開關的智能控制單元；其中，所述基于MEMS的分布式微傳感器系統用于實時采集斷路器的狀態參數，并傳送給所述基于MEMS開關的智能控制電路單元；所述基于MEMS開關的智能控制單元用于將接收到的所述狀態參數進行處理，并將處理結果通過無線傳輸方式傳輸到上位機及巡檢人員；還用于接收并執行來自所述上位機的控制命令。本發明提供的一種基于MEMS的智能斷路器裝置，響應時間更快，并實現斷路器的智能監測，監測范圍參數多元，相互印證，進一步提升監測數據的可靠性。

技術領域

本發明實施例涉及斷路器裝置技術領域，尤其涉及一種基于MEMS的智能斷路器裝置。

背景技術

隨著智能電網的持續推進，斷路器作為電網安全運行中至關重要的控制以及保護設備，其智能化也是建設智能電網過程中的關鍵一環。斷路器的智能化包括一次設備的智能化以及二次設備的智能化。其中，一次設備的智能化體現在其的遙信、遙測和遙控上，便于運維人員及時了解設備狀況；二次設備的智能化體現在通信方式的實時性、可靠性和完整性。

目前斷路器的智能化主要體現在加裝智能化單元上，一般不對開關本體進行改動。這種方法操作簡單，容易實現，但同時也存在一些問題。由于沒有在斷路器中預安裝傳感器，其遙測功能較為薄弱；同時，傳感器測量數據較為單一，在線監測診斷時，可靠性不高；另一方面，其智能化單元的集成化仍需進一步加強。

發明內容

本發明提供一種基于MEMS的智能斷路器裝置，提高斷路器的智能在線監測可靠性以及實現斷路器的智能控制。

為實現上述目的，本發明提供以下的技術方案：

一種基于MEMS的智能斷路器裝置，包括載流滅弧單元、操動機構、基于MEMS的分布式微傳感器系統、基于MEMS開關的智能控制單元；其中，

所述基于MEMS的分布式微傳感器系統用于實時采集斷路器的狀態參數，并傳送給所述基于MEMS開關的智能控制電路單元；

所述基于MEMS開關的智能控制單元用于將接收到的所述狀態參數進行處理，并將處理結果通過無線傳輸方式傳輸到上位機及巡檢人員；還用于接收并執行來自所述上位機的控制命令。

進一步地，所述基于MEMS的智能斷路器裝置中，所述基于MEMS開關的智能控制單元包括數據處理和儲存模塊、執行模塊、無線通信模塊和電源模塊。

進一步地，所述基于MEMS的智能斷路器裝置中，所述數據處理和儲存模塊包括微處理器和存儲器；

所述微處理器用于將接收到的所述狀態參數進行處理，并將處理結果發送給所述無線通信模塊，由所述無線通信模塊通過無線傳輸方式傳輸到上位機及巡檢人員。

進一步地，所述基于MEMS的智能斷路器裝置中，所述無線通信模塊包括基于射頻微機電系統的射頻前端和MEMS天線。

進一步地，所述基于MEMS的智能斷路器裝置中，所述基于MEMS的分布式微傳感器系統預置于開關內部，采用冗余式、分布式配置。

進一步地，所述基于MEMS的智能斷路器裝置中，所述基于MEMS的分布式微傳感器系統包括MEMS加速度傳感器、MEMS陀螺儀、MEMS角速度傳感器、MEMS位移傳感器、MEMS噪聲傳感器、MEMS磁傳感器、MEMS壓力傳感器、MEMS溫度傳感器、MEMS濕度傳感器、電流傳感器和MEMS微型馬達。

進一步地，所述基于MEMS的智能斷路器裝置中，所述MEMS加速度傳感器、MEMS角速度傳感器和MEMS位移傳感器用于測量觸頭行程——時間曲線；

所述MEMS陀螺儀與三個方向上的MEMS加速度傳感器組合形成慣性測量單元，用于對觸頭動作過程中的重力加速度分量進行修正，對有害加速度分量進行補償；