[发明专利]一种具有预警功能的智能单相空气开关

说明书

本发明公开了一种具有预警功能的智能单相空气开关，包括具有火零双线结构的单相空气开关主体，还包括电信号采集模块、包含计量子模块的MCU智控模块，其中电信号采集模块采集电压矢量值、电流矢量值、剩余电流矢量值并通过计量采集模块送入MCU智控模块，MCU智控模块中程序设置有计算子程模块、突变处理模块、预警逻辑模块，计算子程模块计算得到绝缘电导数值、阻性剩余电流数值送入突变处理子程模块，并进行时间积分后送入预警逻辑模块；突变处理模块得到绝缘电导和阻性剩余电流的突变时间段积分参数送入预警逻辑模块；最终由预警逻辑模块进行安全隐患判断。

技术领域

本发明涉及空气开关领域，具体是一种具有预警功能的智能单相空气开关。

背景技术

智能单相空气开关一般由执行机构构成的空气开关主体，以及集成于空气开关主体中的控制单元、数据采集单元等构成。现有技术的智能单相空气开关其数据检测一般为检查实时瞬态数据，如电压、电流、功率、温度、漏电流(剩余电流的俗称)等，这些参数固然不可或缺，但不适合报警阶段之前的中早期电气安全隐患监测预警。而大部分时间内，电气安全中早期隐患数值小于或远小于事件报警阈值。现有广泛使用小微型空气开关如空气开关的民用建筑场所，因配电箱(盒)空间有限，难以再安装其它专门仪表配合。另一方面现有电气检测技术主要采用电压、电流、剩余电流等暂态参数与报警阈值或保护阈值比较方法，大量中早期隐患数据数值远远小于报警阈值，都成了“漏网之鱼”。

电气绝缘老化是产生电气故障、安全事故、电气火灾的主要原因，会直接造成漏电、接地、甚至短路等严重隐患，据统计80～90％的电气故障是由电气绝缘老化直接和间接造成的。现阶段电气绝缘检测技术落后，摇表仍是电气绝缘监测的主要工具，但摇表检测工作量大，必须停电，而且不能检测低压电器设备，低压电器老化也是引发的安全事故的重要原因，2017年伦敦死亡近80人的特大火灾，就是一台老化电冰箱着火引起。

我国政府从2005年开始制定电气火灾监控技术标准，已经有大量的相关产品在实际使用，但电气火灾发生率并没有有效减少，多年来在火灾总数量中所占比例维持在30％左右。而欧、美、日本等发达国家，通过以电气火灾监控技术和产品的普及推广，已经大幅度降低电气火灾发生率，目前日本的电气火灾在火灾总数量中所占比例不到3％。

从监控报警发展为监测预警，这是电气安全发展的必然趋势。2017年5月国务院安委会出台从2017年5月至2020年4月，为期三年的《关于电气火灾综合治理的通知》，从国务院到各省、市、县均成立专门的“电气火灾综合治理领导小组”，其中国家电网公司、南方电网公司领导均是各级领导小组重要成员。

单相空气开关应用到亿万居民用户和建筑场所，但现阶段具有电气绝缘老化、电气火灾监测、故障电弧隐患检测功能，特别是早期隐患监测预警功能的空气开关在国内外均是技术空白，开发以智能空气开关为载体的具有以上综合安全隐患监测预警技术的新一代智能空开，是现阶段我国大范围实施电气火灾综合治理是可行之举。

发明内容

本发明的目的是提供具备安全隐患监测预警功能的一种具有预警功能的智能单相空气开关，以解决现有技术智能单相空气开关无法基于检测数据实现早期安全预警的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种具有预警功能的智能单相空气开关，包括单相空气开关本体，其特征在于：还包括电信号采集模块、温度采集模块、包含计量子模块的MCU智控模块、网络通讯模块，其中：

电信号采集模块分别采集单相回路的电压、电流和剩余电流信号；

温度采集模块采集空气开关内部温度信号；

MCU智控模块通过计量子模块获取电信号采集模块采集的电压、电流、剩余电流信号；

MCU智控模块还获取温度采集模块采集的温度信号；

MCU智控模块通过网络通讯模块进行数据传输；