[發明專利]一種直流塑殼斷路器用電量監測附件

在審

• 申請號: 202010578906.7
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111812495A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 劉洋;劉中;石越雷;林雨晴
• 申請（專利權）人: 上海電器科學研究所(集團)有限公司;上海均海專用機電設備技術開發有限公司;上海電器科學研究院
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327;G01R21/133;G01R19/25;G01R1/04
• 代理公司: 上海璀匯知識產權代理事務所(普通合伙) 31367
• 代理人: 王文穎

本發明涉及一種直流塑殼斷路器用的電量監測附件，屬于船舶低壓直流電力技術領域。包括外殼底座、內嵌式固定件、PCB線路板A、PCB線路板B和外殼蓋子；外殼底座和外殼蓋子連接，外殼底座和外殼蓋子之間的外殼底座上設有內嵌式固定件、PCB線路板A和PCB線路板B；PCB線路板A和PCB線路板B連接。電量監測附件內嵌于直流塑殼斷路器底座中，在船舶環境中實現線路電壓、電流、功率、斷路器合分狀態等電氣參數的采集、上傳功能；附件采用分離式設計，方便用戶對電量附件進行維修與更換。在外形尺寸上，減小了配電板內部電氣參數監測單元的體積和模塊的數量，精簡了內部連接線路等問題，有利于配電板的小型化。

技術領域

本發明涉及一種直流塑殼斷路器用電量監測附件，屬于船舶低壓直流電力技術領域。

背景技術

隨著船舶領域智能化制造水平的不斷提高，對塑殼斷路器的功能提出了新的要求，除了傳統的過載、涌流等保護外還要求附帶斷路器所在線路的電壓、電流等電氣參量的檢測功能，同時實現斷路器分、合閘狀態的監測并將所有的監測量上傳至上位機實現通訊監測，方便用戶巡視線路狀態。傳統的直流配電系統的電氣參量監測技術主要采用編程邏輯控制器(簡稱PLC，programmable logic controller)，利用常規的各式傳感器及數據采集單元等方式完成相應的功能。由于傳統的傳感器和采集單元的體積較大，無法嵌入在斷路器內部而是安裝在配電箱內部，占用了較多的配電箱空間，增大配電設備的體積。另一種技術方案是通過直接采用斷路器的電子脫扣器實現電氣參數的測量。但是，電子脫扣器的主要功能是實現斷路器的保護，基于安全考量，通常不建議將測量單元與保護單元一體化。同時，目前廣泛使用的直流塑殼斷路器自身體積小，通常不配備電子脫扣器，所以無法利用電子脫扣器實現電氣參量監測的目的。因此，本技術領域需要一種船用直流塑殼斷路器專用的電量監測附件，實現所在線路的電壓、電流等電氣量的監測功能。

發明內容

本發明的目的是為解決準確、方便、有效地監測船舶上直流配電系統中塑殼斷路器所在線路的電壓、電流、功率以及斷路器分、合閘等斷路器狀態，并向集控室上位機傳輸相關監測量，并盡可能的減小斷路器體積和配電板的體積和空間，簡化該功能單元的安裝和拆卸的技術問題。

為達到解決上述問題的目的，本發明采取的技術方案是提供一種直流塑殼斷路器用電量監測附件，包括外殼底座、內嵌式固定件、印刷線路板PCB線路板A、印刷線路板PCB線路板B和外殼蓋子；所述外殼底座和外殼蓋子連接，外殼底座和外殼蓋子之間的外殼底座上設有內嵌式固定件、PCB線路板A和PCB線路板B；PCB線路板A和PCB線路板B連接。

優選地，所述PCB線路板A包括微控制器、電壓信號輸入電路、電流信號輸入電路、開關狀態采集電路、24V/5V電源電路、帶電可擦寫可編程只讀存儲器EEPROM電路、通訊模塊和外圍復位電路；所述電壓信號輸入電路、電流信號輸入電路、開關狀態采集電路、24V/5V電源電路、EEPROM電路和外圍復位電路分別與微控制器連接；微控制器通過通訊模塊與上位機連接。

優選地，所述PCB線路板B包括電壓采集模塊和電流采集模塊；所述電壓采集模塊和電流采集模塊與所述微控制器連接。

優選地，所述電壓采集模塊包括350V-640V的母排直流電壓電路、分壓電阻和電壓信號調理電路；350V-640V的母排直流電壓電路與分壓電阻連接，分壓電阻通過電壓信號調理電路與所述微控制器連接。

優選地，所述電流采集模塊包括電流傳感器、信號隔離器和電流信號調理電路；電流傳感器與信號隔離器連接，信號隔離器通過電流信號調理電路與所述微控制器連接。

優選地，所述電流傳感器設為霍爾電流傳感器或分流器；所述電流采集模塊的輸入信號設為標準的mV信號。

一種應用上述直流塑殼斷路器用電量監測附件的直流塑殼斷路器，直流塑殼斷路器底座與斷路器本體連接；直流塑殼斷路器底座內部設有內嵌式的所述的電量監測附件，電量監測附件與斷路器本體之間設有蓋板。