[发明专利]一种在电压跌落的瞬间可及时关断电网的监测系统

权利要求书

1.一种在电压跌落的瞬间可及时关断电网的监测系统，其特征在于，包括带有第一电源模块和处理器的主控单元，还包括第一电容器；其中

所述第一电源模块将输送给它的电压源转换为提供给所述处理器的工作电压和转换成存储在该第一电容器上的冗余电压；

控制电网线路接通或断开的电气开关带有的脱扣线圈受该冗余电压的激励，该脱扣线圈通电且所施加给它的电压不低于门槛电压时则触发该电气开关切换成关断状态，以及一个受所述处理器控制的第一开关决定是否将该冗余电压施加给该脱扣线圈；

所述处理器在检测到所述电压源掉电至预设的幅度时会产生一个第一指令信号以指示所述第一开关接通，从而将该冗余电压施加给所述脱扣线圈藉此来推动所述电气开关执行关断动作以断开所述电网线路；

还包括储能元件和升压电路，在电压源未发生掉电事件的常规时段该第一电容器上的冗余电压为该储能元件充电；以及在所述电压源掉电超过预设的幅度而发生掉电事件的时刻，所述储能元件上的电压通过所述升压电路进行升压并反向传输到所述第一电容器上；

所述第一电容器连接在第一和第二节点之间，所述第一电源模块从第一和第二节点输出电压至所述第一电容器；以及所述储能元件连接在第三和第四节点之间，一个二极管的阳极连到所述第一节点而其阴极则连到所述第三节点；

在所述电压源发生掉电事件的时刻所述处理器会产生一个第二指令信号，以通知所述升压电路开始撷取所述储能元件上的电压进行升压输出到所述第一电容器上；

所述第一电容器是电解电容，所述储能元件是超级电容，所述储能元件和所述第一电容器各自的电量丧失速率不同、所述储能元件的电量的降低速率低于所述第一电容器。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述脱扣线圈与所述第一开关串联在所述第一和第二节点之间，在所述第一开关接通时所述脱扣线圈通电藉此触发所述电气开关主动关断电网线路。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的主控单元还包括一个第二电源模块，该第二电源模块用于从所述第一电容器或从所述储能元件上撷取电压并转换为提供给所述处理器的工作电压。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，自所述电压源发生掉电事件的起始时间点开始，至所述第一电容器上的所述冗余电压降低到低于能够触发所述电气开关产生关断动作所要求的最低门槛电压之前：

所述储能元件上的电压升压传输到所述第一电容器上用于抬升所述冗余电压，以保障所述冗余电压足以驱动所述电气开关关断。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，提供所述电压源的供电线路与所述电网线路两者中一者是另一者的分路；或者

提供所述电压源的供电线路与所述电网线路两者中一者上的配电是另一者上的配电利用电压转换器转换而来的；或者所述供电线路与所述电网线路是彼此独立的线路。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的系统，其特征在于，还包括用于检测支路中直流电流的第一检测单元，其具有一个带有气隙的霍尔环形磁环和一个霍尔元件；

被监测的支路穿过该环形磁环，霍尔元件的输出电压按比例反映流经该支路中的原边电流大小，所述处理器撷取所述直流电流藉此实现对支路的监测；

在所述第一电源模块为所述霍尔元件供电的线路上设置有第二开关，并且在所述电压源发生掉电事件的时刻所述处理器发出驱动信号关断第二开关，直至所述电压源恢复到掉电之前的电压水准时所述处理器才发出驱动信号接通第二开关。

7.根据权利要求1～5中任意一项所述的系统，其特征在于，还包括用于检测支路中的电弧信息的第二检测单元，其具有一个电流传感器和一个滤波器；

电流传感器检测被监测的支路上的电流信息，滤波器以带通滤波的方式从该电流信息中侦测和提取具有预设频带范围的用来表征是否有电弧的检测信号，所述处理器撷取所述检测信号藉此实现对支路的监测；

在所述第一电源模块为所述滤波器供电的线路上设置有第三开关，并且在所述电压源发生掉电事件的时刻所述处理器发出驱动信号关断第三开关，直至所述电压源恢复到掉电之前的电压水准时所述处理器才发出驱动信号接通第三开关。