[发明专利]一种直流馈线断路器的信息检测装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及直流馈线系统的监控技术领域，尤其是一种直流馈线断路器的信息检测装置及检测方法。

背景技术

在电力、轨道交通、石化等行业的供电系统中，直流馈线屏为各种控制、保护、操作设备提供可靠的直流供电电源，各用电设备通过直流馈线断路器连接到直流电源母线。由于供电电源是各种用电设备正常工作的基础，因此，用户均要求对馈线断路器位置和跳闸信息进行监测，以便于实时了解馈线屏工作信息，及时发现和排除故障。如果能检测断路器的过载信息，用户可以在断路器故障跳闸之前采取处理措施，避免设备异常断电造成损失。

目前直流馈线断路器的位置信息监测一般是通过给断路器增加一个辅助触头实现，无论断路器的位置改变是人为操作或系统过载、短路、故障所引起，辅助触头均随着断路器的闭合而闭合，随着断路器的断开而断开，用于指示断路器所处的分断或闭合位置信息。辅助触头提供一对无源干接点接入后级开关量监测模块。

直流馈线断路器的脱扣信息监测是通过给断路器增加一个报警触头实现，报警触头用于指示断路器由于过载、短路等故障引起的跳闸信息，对于人为操作引起断路器断开或闭合位置的改变，断路器报警触头不发生动作。后级开关量监测模块检测报警触头的干接点闭合动作，监测断路器跳闸故障。

采用机械触头方式的断路器位置和跳闸信息监测方案存在如下缺陷，一是辅助触头和报警触头均是专用配套的机械装置组件，采购价格昂贵，会导致系统成本较高；二是由于辅助触头和报警触头需要与断路器配套安装在馈线屏面板上，占用馈线屏面板空间，降低了馈电屏面板利用率；三是机械触头信号需要在后级配置馈线监控模块才能完成信号采集和上传到后台监控系统；四是由于过载导致的馈线断路器的故障，只能在断路器跳闸后通过报警触头作出指示，而不能提前给出警示以便用户提前采取处理措施，避免损失。

发明内容

本发明提供一种直流馈线断路器的信息检测装置及检测方法，所要解决的技术问题是现有技术采用机械触头方式的断路器位置和跳闸信息监测方案中存在的成本高、占空间、信号采集及上传过程复杂、不能做出故障预警等问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种直流馈线断路器的信息检测装置，包括断路器、分流器、断路器电流检测电路、断路器过载检测电路、断路器短路检测电路、断路器位置检测电路、处理器电路和通信接口电路。

所述断路器的正极输入端连接直流电源的正母线端，所述断路器的负极输入端连接所述分流器的一端，所述分流器的另一端连接直流电源的负母线端，所述断路器的正极输出端和负极输出端为直流负载端。

所述断路器电流检测电路用于通过所述分流器检测经过所述断路器的工作电流信号，并进行放大处理，将经过放大处理后的所述工作电流信号分别输入到所述断路器过载检测电路和断路器短路检测电路中；

所述断路器过载检测电路用于将所述断路器当前的工作电流信号与预先设定过载限定值进行比较并判断，得到过载电平信号，并将所述过载电平信号输入到所述处理器电路的电平检测端口。所述断路器过载检测电路具有过载电流门限值设置功能，过载电流门限值可通过断路器过载检测电路内部的电阻分压电路或电位器进行设置，也可通过处理器电路中的处理器给出的PWM信号设置。所述断路器过载检测电路通过其内部的电阻分压电路进行幅值变换和稳压管进行限幅处理后，将过载信号传输给处理器电路，可防止过载信号的电平电压过高损害处理器的输入接口。

所述断路器短路检测电路用于将所述断路器当前的工作电流信号与预先设定的短路限定值进行比较并判断，得到短路脉冲信号，并将所述短路脉冲信号输入到所述处理器电路的脉冲捕捉端口。所述断路器短路检测电路具有短路电流门限值设置功能，短路电流门限值可通过断路器短路检测电路内部的电阻分压电路或电位器进行设置，也可通过处理器电路中的处理器给出的PWM信号进行设置。所述断路器短路检测电路通过其内部的电阻分压电路进行幅值变换和稳压管进行限幅处理后，将短路信号传输给处理器电路，可防止短路信号的电平电压过高损害处理器的输入接口。

所述断路器位置检测电路用于检测所述断路器的位置电平信号，并将所述位置电平信号输入到所述处理器电路的位置信号输入端口。所述断路器位置检测电路包含从断路器的输出端连接直流电压信号时防止正、负电压接反的防反二极管。