CN109388076A - 智能型无触点防爆开关 - Google Patents
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Abstract
本发明智能型无触点防爆开关公开一种新型的无触点、无电弧、无火花开关，本开关电压过零导通电流过零关断，安全可靠，解决了在易燃、易爆环境容易引起的爆炸安全事故问题。本发明具有用于连接电源的输入端和用于连接负荷的输出端。本开关用于控制负荷的开通和关断用，当发生故障时，保护故障部分从电网中切除。所述开关包括用作主开关通断的晶闸管部份和用于保护控制的控制模块部分。当需要接通时，控制模块发出过零启动信号开通主控开关，当故障或关断时，控制模块发出关断指令，电流过零关断主控开关。
Description
技术领域
本发明涉及防爆开关，特别是涉及一种新型的智能型无触点防爆开关。
背景技术
现有防爆开关关存在的以下缺陷：
①通、断动作出现电弧或火花，大电流时发生触点熔焊；
②动热稳定性差、机械寿命短、电寿命低；
③保护功能少；
④无对外通信口中，无法实现遥控、遥测、遥信、遥调；无法实现智能化控制。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种新型无触点防爆开关。
本发明采用晶闸管作为主控开关，导通和截流关断在主控开关内部完成，并实现电压过压过零开通、电流过零关断，因此开通和关断时不出现电弧或火花。
本发明是无触点开关，没有机械触头部件，不存在触点熔焊问题，不存在动热稳定性差、机械寿命短、电寿命低等问题，没有噪声、动作无振动。
本发明采用工业级单片机作为控制主机，通过自主编制的控制程序作为控制核心、控制程序自动计算各种保护参数、自动处理各种保护功能。
本发明保护功能完善（超压、低压、过流、过载、短路、电流反时限、谐波等保护功能），根据需要保护参数实现无级整定。
本发明集成RS485/RS232通信接口，可与后台监控系统连接，实现遥控、遥测、遥信、遥调。
本发明集成智能化的人机通信接口，使参数设置更简便，可靠。
本发明所采用的技术方案是：采用晶闸管作为主控开关，工业级单片机作为控制主机，通过自主编制的控制程序作为控制核心。
本发明由主控开关110与控制模块120两部分组成，控制模块120包括采样模块121、通信模块122、人机对话模块123、保护运算模块124、动作指令执行模块125、主程序模块126。
晶闸管作为无触点主控开关，用以控制负荷的投运与隔离。
主控开关110的开通、关断通过主程序模块126发出指令、经动作指令执行模块125发出通、断指令到主控开关110执行。
采样模块121，完成数据实时采集并传至主程序模块126。
通信模块122，当外部主机发来通信命令时，通过通信模块122传至主程序模块126，主程序模块126根据命令执行各种操作，应答通过通信模块122传至外部主机。
人机对话模块123，完成各种参数设置、实现人机对话。
保护运算模块124，根据各种实时采样数据，进行保护运算，执行各种保护动作。
动作指令执行模块125，根据主程序模块126和保护运算模块124指令执行各种指令动作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
①开通和关断时不出现电弧或火花，不存在触点熔焊问题；
②不存动热稳定性差、机械寿命短、电寿命低等问题；
③没有噪声、动作无振动；
④保护功能完善（超压、低压、过流、过载、短路、电流反时限、谐波等保护功能）；
⑤保护参数可无级整定；
⑥具有RS485/RS232通信接口，可与后台监控系统通信，实现遥控、遥测、遥信、遥调；
⑦具有智能化的人机通信接口，使参数设置更简单，可靠。
附图说明
图1：智能型无触点防爆开关整体方案示意图。
图2：智能型无触点防爆开关控制模块模块框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
本发明提供一种新型的智能型无触点防爆开关，如图1所示，智能型无触点防爆开关100包括主控开关（晶闸管）110和控制模块120。
所述主控开关（晶闸管）110具有用于连接电源的输入端111和用于连接负荷的输出端112，所述控制模块120用于控制所述主控开关（晶闸管）110开通和关断。
如图2所示，所述控制模块120包括采样模块121、通信模块122、人机对话模块123、保护运算模块124、动作指令执行模块125、主程序模块126。
所述采样模块121，实时采集各种参数，并传至主程序模块126。
所述通信模块122，当外部主机发来通信命令时，通过通信模块122传至主程序模块126，主程序模块126根据命令执行各种操作，应答通过通信模块122传至外部主机。
所述人机对话模块123，各种参数设置、实现人机对话。
所述保护运算模块124，根据各种实时采样数据，进行保护运算，执行各种保护动作。
所述动作指令执行模块125，根据主程序模块126和保护运算模块124指令执行各种指令动作。
所述主程序模块126，实现对外通信、处理人机对话参数、收发各种采样参数、发出开通、关断命令。
本发明实施例中，所述智能型无触点防爆开关，具有用于连接电源的输入端和用于连接负荷的输出端。
所述发明参数可由用户根据实际负荷调整设定；随着用户参数的调整，系统自适应新参数下的保护，改变机械开关的局限性。
所述开关在不改变现有硬件的情况下，通过升级、扩展控制软件让其适应用户不断变化的需求。
所述发明控制部份与主控开关部分分立组装；结构简单，积木式安装，简单灵活。
所述开关实现电压过零导通、电流过零关断，从源头上杜绝火花、电弧、冲击电流等，适合易燃、易爆等要求较高，环境较恶劣的特殊危险环境下作用电控制开关用。
开通操作包括如下步骤：
所述智能型无触点防爆开关输入端111连接电源，输出端112连接负荷。
步骤1：控制模块120接收到开通命令，主程序模块126发出开通指令到动作指令执行模块125；
步骤2：动作指令执行模块125接到主程序模块126发出开通指令，计算并发出开通信号给主控开关（晶闸管）110；
步骤3：主控开关（晶闸管）110接到开通信号主控开关（晶闸管）110马上开通。
关断操作包括如下步骤：
所述智能型无触点防爆开关已开通。
步骤1：控制模块120接收到关断命令，主程序模块126发出关断指令到动作指令执行模块125；
步骤2：动作指令执行模块125接到主程序模块126发出关断指令，计算并发出关断信号给主控开关（晶闸管）110；
步骤3：主控开关（晶闸管）110接到关断信号主控开关（晶闸管）110马上关断。
保护操作包括如下步骤：
所述智能型无触点防爆开关已开通。
步骤1：保护运算模块124根据主程序模块126设定的各种保护参数和采样模块121采集的参数进行计算；当判断有故障发生时，发出关断指令到动作指令执行模块125；
步骤2：动作指令执行模块125接到保护运算模块124发出关断指令，计算并发出关断信号给主控开关（晶闸管）110；
步骤3：主控开关（晶闸管）110接到关断信号，主控开关（晶闸管）110马上关断。
人机对话操作包括如下步骤：
步骤1：人机对话模块123处理人机对话结果传至主程序模块126；
步骤2：主程序模块126根据参数执行各种指令。
远程通信操作包括如下步骤：
步骤1：通信模块122接到外部主机通信命令（主程序模块126发出命令）时，发送到主程序模块126（外部主机）；
步骤2：主程序模块126发出应答命令（外部主机）发出应答命令到通信模块122；
步骤3：通信模块122发送应答命令到外部主机（主程序模块126）。
Claims (8)
1.一种智能型无触点防爆开关，包括用作主开关通断的晶闸管部份和用于保护控制的控制模块部分，所述开关一端用于连接电源的输入端和一端用于连接负载的输出端；
其特征在于：
智能型无触点防爆开关属于无触点开关；
智能型无触点防爆开关开通时为零电压开通；
智能型无触点防爆开关分断时为零电流分断；
智能型无触点防爆开关保护执行一个周期内完成；
T=1/f （一）
其中，T为周期，单位S，f为交流电源频率，单位Hz；
智能型无触点防爆开关保护功能包括电压、电流、谐波、温度、反时限保护；
智能型无触点防爆开关具有RS232/RS485通信口；
智能型无触点防爆开关具有人机通信界面。
2.根据权利要求1所述的智能型无触点防爆开关，其特征在于：属于无触点开关，开关的通、断在内部完成导通和截流无火花、无电弧,没有机械触头部件，不存在动热稳定性、机械寿命、电奉命低等问题；没有噪声、动作无振动；通断及工作时无电磁干扰。
3.根据权利要求1所述的智能型无触点防爆开关，其特征在于：开通时为零电压开通，开通时电压为零，无涌流冲击。
4.根据权利要求1所述的智能型无触点防爆开关，其特征在于：分断时为零电流分断，电流为零时自然分断，无电弧、无干扰。
5.根据权利要求1所述的智能型无触点防爆开关，其特征在于：保护执行一个周期内完成，
T=1/f （一）
其中，T为周期，单位S，f为交流电源频率，单位Hz；
当控制模块采样发现故障时，发出切断指令在本周期的电流过零点切断开关。
6.根据权利要求1所述的智能型无触点防爆开关，其特征在于：保护功能包括电压、电流、谐波、温度、反时限保护；控制模块实时采样电压、电流、温度信号，根据设置参数进行超压、低压、过流、过载、电流反时限曲线、谐波、超温、低温保护。
7.根据权利要求1所述的智能型无触点防爆开关，其特征在于：具有RS232/RS485通信口；控制模块集成RS232/RS485通信口，与控制后台实现远程实时监测、故障报警，实时控制等。
8.根据权利要求1所述的智能型无触点防爆开关，其特征在于：具有人机通信界面；采用工业级控制芯片作为控制主机，整个系统抗干扰能力强；人性化人机界面，用电参灵活数设置、实现无级整定。
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