[发明专利]一种基于MEMS的智能断路器装置

说明书

本发明公开了一种基于MEMS的智能断路器装置，包括载流灭弧单元、操动机构、基于MEMS的分布式微传感器系统、基于MEMS开关的智能控制单元；其中，所述基于MEMS的分布式微传感器系统用于实时采集断路器的状态参数，并传送给所述基于MEMS开关的智能控制电路单元；所述基于MEMS开关的智能控制单元用于将接收到的所述状态参数进行处理，并将处理结果通过无线传输方式传输到上位机及巡检人员；还用于接收并执行来自所述上位机的控制命令。本发明提供的一种基于MEMS的智能断路器装置，响应时间更快，并实现断路器的智能监测，监测范围参数多元，相互印证，进一步提升监测数据的可靠性。

技术领域

本发明实施例涉及断路器装置技术领域，尤其涉及一种基于MEMS的智能断路器装置。

背景技术

随着智能电网的持续推进，断路器作为电网安全运行中至关重要的控制以及保护设备，其智能化也是建设智能电网过程中的关键一环。断路器的智能化包括一次设备的智能化以及二次设备的智能化。其中，一次设备的智能化体现在其的遥信、遥测和遥控上，便于运维人员及时了解设备状况；二次设备的智能化体现在通信方式的实时性、可靠性和完整性。

目前断路器的智能化主要体现在加装智能化单元上，一般不对开关本体进行改动。这种方法操作简单，容易实现，但同时也存在一些问题。由于没有在断路器中预安装传感器，其遥测功能较为薄弱；同时，传感器测量数据较为单一，在线监测诊断时，可靠性不高；另一方面，其智能化单元的集成化仍需进一步加强。

发明内容

本发明提供一种基于MEMS的智能断路器装置，提高断路器的智能在线监测可靠性以及实现断路器的智能控制。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：

一种基于MEMS的智能断路器装置，包括载流灭弧单元、操动机构、基于MEMS的分布式微传感器系统、基于MEMS开关的智能控制单元；其中，

所述基于MEMS的分布式微传感器系统用于实时采集断路器的状态参数，并传送给所述基于MEMS开关的智能控制电路单元；

所述基于MEMS开关的智能控制单元用于将接收到的所述状态参数进行处理，并将处理结果通过无线传输方式传输到上位机及巡检人员；还用于接收并执行来自所述上位机的控制命令。

进一步地，所述基于MEMS的智能断路器装置中，所述基于MEMS开关的智能控制单元包括数据处理和储存模块、执行模块、无线通信模块和电源模块。

进一步地，所述基于MEMS的智能断路器装置中，所述数据处理和储存模块包括微处理器和存储器；

所述微处理器用于将接收到的所述状态参数进行处理，并将处理结果发送给所述无线通信模块，由所述无线通信模块通过无线传输方式传输到上位机及巡检人员。

进一步地，所述基于MEMS的智能断路器装置中，所述无线通信模块包括基于射频微机电系统的射频前端和MEMS天线。

进一步地，所述基于MEMS的智能断路器装置中，所述基于MEMS的分布式微传感器系统预置于开关内部，采用冗余式、分布式配置。

进一步地，所述基于MEMS的智能断路器装置中，所述基于MEMS的分布式微传感器系统包括MEMS加速度传感器、MEMS陀螺仪、MEMS角速度传感器、MEMS位移传感器、MEMS噪声传感器、MEMS磁传感器、MEMS压力传感器、MEMS温度传感器、MEMS湿度传感器、电流传感器和MEMS微型马达。

进一步地，所述基于MEMS的智能断路器装置中，所述MEMS加速度传感器、MEMS角速度传感器和MEMS位移传感器用于测量触头行程——时间曲线；

所述MEMS陀螺仪与三个方向上的MEMS加速度传感器组合形成惯性测量单元，用于对触头动作过程中的重力加速度分量进行修正，对有害加速度分量进行补偿；