1.一種多重冗余智能帶電量顯示的斷相保護(hù)裝置,包括斷相保護(hù)器以及與其電路連接的保護(hù)繼電器,保護(hù)繼電器的觸點開關(guān)與受控的交流電動轉(zhuǎn)轍機(jī)的三相電動機(jī)電路連接;
其特征在于:所述斷相保護(hù)器包括綜合單元和兩套相互獨立的、結(jié)構(gòu)相同的工作單元,綜合單元與兩套工作單元之間以及兩套工作單元之間通過雙機(jī)通信進(jìn)行信息交換;
所述工作單元包括:電流采樣模塊、處理器模塊、動態(tài)驅(qū)動模塊、電壓檢測模塊和電源模塊;所述電流采樣模塊、處理器模塊和動態(tài)驅(qū)動模塊依次電路連接,動態(tài)驅(qū)動模塊的控制端連接保護(hù)繼電器;
所述電源模塊分別與處理器模塊和動態(tài)驅(qū)動模塊連接并為其提供直流工作電源;
所述電流采樣模塊其采集端與三相電流的傳輸線電氣連接,其輸出端與處理器模塊連接,電流采樣模塊用于采集和處理三相電源的電流信號并將結(jié)果傳給處理器模塊;
所述處理器模塊的作用:
一是將經(jīng)電流采樣模塊處理的三相電源電流信號進(jìn)行分析,滿足驅(qū)動條件時,輸出占空比為1%~99%、頻率為1.5KHz~2.5KHz的脈沖信號至動態(tài)驅(qū)動模塊使其輸出驅(qū)動電源,滿足斷相條件時,停止輸出脈沖信號,使動態(tài)驅(qū)動模塊停止輸出驅(qū)動電源;
二是接收和判斷電壓檢測模塊的采樣結(jié)果,通過改變脈沖的占空比和頻率將驅(qū)動電源電壓鎖定在24V±2V之內(nèi),如驅(qū)動電源電壓無法鎖定且小于18V時則作出切換工作單元的決定;
所述動態(tài)驅(qū)動模塊的作用是根據(jù)處理器模塊的控制信號,輸出或停止輸出驅(qū)動電源以控制保護(hù)繼電器的吸起或落下:
輸出驅(qū)動電源時,保護(hù)繼電器吸起接通轉(zhuǎn)轍機(jī)的工作電源,停止輸出驅(qū)動電源時,保護(hù)繼電器落下切斷轉(zhuǎn)轍機(jī)的工作電源;
所述電壓檢測模塊其采集端與動態(tài)驅(qū)動模塊連接,其輸出端與處理器模塊連接,電壓檢測模塊的作用是檢測動態(tài)驅(qū)動模塊輸出的驅(qū)動電源的電壓,并將檢測結(jié)果回送給處理器模塊;
所述綜合單元包括:綜合處理器模塊、通信模塊、顯示模塊和綜合電源模塊;
所述通信模塊和顯示模塊分別與綜合處理器模塊的輸出端口連接,綜合處理器模塊分別與兩套工作單元的處理器模塊電氣連接并通過雙機(jī)通信進(jìn)行信息交換;
所述綜合處理器模塊的作用:
一是與兩套工作單元進(jìn)行雙機(jī)通信,接收兩套工作單元的運行信息;
二是通過通信模塊向上位機(jī)發(fā)送電量數(shù)據(jù)和狀態(tài)數(shù)據(jù);
三是通過通信模塊接收上位機(jī)的控制命令、或接收人工雙機(jī)切換操作命令;
通信模塊用于完成本多重冗余智能帶電量顯示的斷相保護(hù)裝置與上位機(jī)的數(shù)據(jù)交換;
顯示模塊用于實時顯示三相電流、驅(qū)動電壓、報警信息和工作狀態(tài);
綜合電源模塊為綜合處理器模塊提供直流工作電源。
2.如權(quán)利要求1所述的多重冗余智能帶電量顯示的斷相保護(hù)裝置,其特征在于:所述電流采樣模塊包括電流傳感器和信號處理器,電流傳感器采集端與三相電流的傳輸線電氣連接,其輸出端與信號處理器連接,信號處理器與處理器模塊連接;信號處理器用于將電流傳感器采集到的電流信號處理后輸送給處理器模塊。
3.如權(quán)利要求2所述的多重冗余智能帶電量顯示的斷相保護(hù)裝置,其特征在于:所述動態(tài)驅(qū)動模塊包括第1電解電容、第2電解電容、第3電解電容、第1電阻、第2電阻、第3電阻、第4電阻、第5電阻、第6電阻、第7電阻、第8電阻、第9電阻、第10電阻、第1二極管、第2二極管、第1三極管、第2三極管、第3三極管、第4三極管;
所述第1電阻與第2電阻串連,其公共端接第3電阻,第1電阻的另一端接工作電源正極和第3三極管的集電極,第2電阻的另一端接地,第3電阻的另一端接第1三極管的集電極和第2三極管的基極,第1三極管的發(fā)射極接地、基極接第4電阻與第5電阻的公共端,第5電阻另一端接地,第4電阻另一端接處理器模塊端口輸送的脈沖DT;
第2三極管的發(fā)射極接地、集電極接第3三極管和第4三極管的基極,第3三極管集電極與基極之間接第6電阻,第4三極管的集電極接地,第3三極管和第4三極管的發(fā)射極接第1電解電容正極端,第1電解電容負(fù)極端接第1二極管的正向端和第2二極管的反向端,第1二極管的反向端接地;
第2二極管的正向端接第8電阻與第10電阻的公共端以及第2電解電容負(fù)極,第2電解電容正極接地,第8電阻另一端與第9電阻串連后接地,第8電阻與第9電阻的公共端接第3電解電容正極與第7電阻的公共端,第3電容負(fù)極接地,第7電阻的另一端與處理器模塊的A/D端口連接;
保護(hù)繼電器并接在端子P與端子Q之間,端子P接第10電阻的另一端,端子Q接地;
所述第1二極管D1的作用是在第1電解電容C1放電時堵流,使放電電流依下述途徑流動:第4三極管的發(fā)射極—第4三極管的集電極—端子Q—保護(hù)繼電器—端子P—第10電阻—第2二極管—第1電解電容負(fù)極;
所述第2二極管D2的作用是在第1電解電容C1充電時防止電流流向接線端子P;
所述第2電解電容C2的作用是在第1電解電容C1充電時對負(fù)載放電,起到平滑作用;
所述第10電阻的作用是防止外部短路時,保護(hù)動態(tài)驅(qū)動模塊器件不損壞。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的多重冗余智能帶電量顯示的斷相保護(hù)裝置,其特征在于:所述綜合單元之綜合電源模塊分別與兩套工作單元之電源模塊通過限流電阻和二極管進(jìn)行連接,限流電阻的作用是保證綜合電源模塊短路故障時不影響兩套工作單元之電源模塊的正常供電,二極管的作用是保證兩套工作單元之電源模塊的供電不相互影響。
5.如權(quán)利要求4所述的多重冗余智能帶電量顯示的斷相保護(hù)裝置,其特征在于:所述綜合單元之綜合處理器模塊連接有用于向外部提供報警開關(guān)量和聲音報警的報警模塊。
6.如權(quán)利要求5所述的多重冗余智能帶電量顯示的斷相保護(hù)裝置,其特征在于:所述多重冗余智能帶電量顯示的斷相保護(hù)裝置與外部通信或采用RS485協(xié)議、或采用開關(guān)量報警、或采用無線方式:
采用RS485協(xié)議時:斷相保護(hù)器內(nèi)置RS485通信芯片,外部采用總線連接,斷相保護(hù)器掛接在總線上,通過上位機(jī)呼叫方式建立與斷相保護(hù)器的聯(lián)系;通信速率為9600bit/S,掛接的斷相保護(hù)器的臺數(shù)n≤256;
采用開關(guān)量報警時:斷相保護(hù)器內(nèi)置極性保持繼電器,故障時吸起并保持,通過繼電器接點進(jìn)行報警,報警采用總線方式;
采用無線方式時:外置無線報警總機(jī),斷相保護(hù)器與無線報警總機(jī)間通過無線進(jìn)行通信,采用總機(jī)呼叫應(yīng)答方式,建立聯(lián)系后進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送,所述無線報警總機(jī)采用RF433。