跌落式智能型电磁开关的制作方法

本发明涉电磁，具体为跌落式智能型电磁开关。

背景技术：

1、目前在中低压配电线路和配电变压器的保护选择中，传统熔断器已不能满足现阶段安全智能型电网的需求，在一些突发电力事故中不能够保持实时稳定开断的特性，大大增加了损害电网运行安全的风险和检修人员的作业难度。

2、传统熔断器产品在保护特性不稳定、灭弧能力差、熔断时间长、部件质量问题以及断开容量小等方面存在诸多问题与缺陷。这些问题限制了电力系统的稳定性和可靠性，可能导致设备损坏、电弧火灾等不良后果。

技术实现思路

1、本发明为解决上述背景技术中存在的技术问题，提供了跌落式智能型电磁开关。

2、本发明采用以下技术方案：跌落式智能型电磁开关，包括：控制模块，连接于所述控制模块的电池电压检测模块、控电模块、温湿度传感器模块、电流测量模块、无线通信模块、过流触发模块和电动拉杆控制模块；还包括：

3、连接于控制模块和电流测量模块的运放采样电路；连接于电池电压检测模块的电池充电模块，连接于所述电池充电模块的ct取电模块。

4、在进一步的实施例中，所述控制模块包括：mcu控制器，其引脚3与电容c22的一端、晶体振荡器x2的一端连接；所述电容c22的另一端接地并与电容c27的一端连接，所述电容c27的另一端与晶体振荡器x2的另一端、mcu控制器的引脚4连接；

5、mcu控制器的引脚5与电容c21的一端、晶体振荡器x1的引脚1；所述电容c21的另一端与晶体振荡器x1的引脚2连接；所述晶体振荡器x1的引脚3与电容c20的一端、mcu控制器的引脚6连接；所述电容c20的另一端与晶体振荡器x1的引脚4；

6、mcu控制器的引脚11与芯片的引脚4连接，所述芯片的引脚1与轻触开关sw3的一端、电容c28的一端连接；所述芯片的引脚2与电阻r40的一端连接且接地；所述电阻r40的另一端与轻触开关的另一端、芯片的引脚3连接；所述芯片的引脚6与mcu控制器的引脚7、电阻r16连接；

7、芯片的引脚10与轻触开关sw2的一端连接，所述轻触开关sw2的另一端与电阻r7的一端连接；所述芯片的引脚45与光照二极管led1的负极连接，所述光照二极管led1的正极与电阻r6的一端连接。

8、在进一步的实施例中，所述电池电压检测模块包括：

9、一端连接于mcu控制器的引脚19的电阻r61和电阻r60；

10、一端连接于mcu控制器的引脚18的电阻r96和电阻r95。

11、在进一步的实施例中，所述控电模块包括：

12、三极管q31，其b极连接于所述mcu控制器的引脚38，其e极接地，c极与电阻r110的一端、mos管q29的g极连接；所述电阻r110的另一端和mos管q29的s极连接。

13、在进一步的实施例中，所述温湿度传感器模块包括：

14、温度传感器，其引脚4与所述mcu控制器的引脚16连接，并与电阻r42的一端连接；所述温度传感器的引脚1与所述mcu控制器的引脚15连接，与所述电阻r41的一端连接，所述电阻r42的另一端与所述电阻r41的另一端连接；

15、所述温度传感器的引脚6与电容c29的一端连接，所述电容c29的另一端接地。

16、在进一步的实施例中，电流测量模块包括：

17、集成运算放大电路，所述集成运算放大电路的引脚1与电阻r36的一端连接，所述电阻r36的另一端同时与电阻r11的一端和电路板的公共端连接；所述电阻r11的另一端同时与电路板的公共端、电阻r113的一端和电阻r37的一端连接；所述电阻r113的另一端接地，所述电阻r37的另一端与电容c40的一端、集成运算放大电路的引脚2连接，所述电容c40的另一端接地并与电容c39的一端连接，所述电容c39的另一端与电阻r36的一端连接；

18、所述集成运算放大电路的引脚16与电容c68的一端、电感l5的一端以及电阻r109的一端连接；所述电容c68的另一端接地，所述电阻r109的另一端连接于集成运算放大电路的引脚12；

19、集成运算放大电路的引脚9与电阻r47的一端连接，集成运算放大电路的引脚8与电阻r48的一端连接，集成运算放大电路的引脚10与电阻r49的一端连接；其中，电阻r47的另一端、电阻r48的另一端和电阻r49的另一端分别于控制模块中的mcu控制器的引脚28、引脚27和引脚26连接。

20、在进一步的实施例中，所述无线通信模块包括：

21、集成电路u25和集成电路u26，所述集成电路u25的引脚2和集成电路u26的引脚2连接；所述集成电路u25的引脚2同时与mos管q17的d极连接，所述mos管q17的s极与电阻r56的一端，三极管q16的c极连接；所述三极管q16的b极与所述mcu控制器的引脚39连接；所述电阻r56的另一端与所述mos管q17的g极连接；

22、所述集成电路u26的引脚4与电阻r88的一端连接，所述电阻r88的另一端与mcu控制器的引脚22连接；所述集成电路u26的引脚5与电阻r89的一端连接，所述电阻r89的另一端与mcu控制器的引脚21连接；所述集成电路u26的引脚6与mcu控制器的引脚29连接；

23、所述集成电路u25的引脚4与电阻r57的一端连接，所述电阻r57的另一端与mcu控制器的引脚13连接；所述集成电路u25的引脚4与电阻r58的一端连接，所述电阻r58的另一端与mcu控制器的引脚12连接。

24、在进一步的实施例中，所述ct取电模块包括：

25、压敏电阻mov1，一端同时连接于电路板的公共端和单相变压器tvs1的引脚1，另一端与瞬态抑制二极管d11的一端连接；所述瞬态抑制二极管d11的另一端同时连接在电路板的公共端和单相变压器tvs1的引脚4；

26、所述单相变压器tvs1的引脚2同时与双向击穿二极管vd1的一端、三端双向晶闸管的主电极1、电阻r106的一端、电容c70的一端、电容c69的一端、电容c5的一端、电容c71的一端、电容c72的一端和感应电缆的正极；

27、所述单相变压器tvs1的引脚3同时与双向击穿二极管vd1的另一端、三端双向晶闸管的主电极2、双向击穿二极管vd2的一端和熔断器f2的一端连接；

28、其中，所述双向击穿二极管vd2的一端与电阻r107的一端连接，所述电阻r107的另一端与电阻r106的另一端连接；

29、所述熔断器f2的另一端与电阻r108的一端、电容c5的另一端、电容c71的另一端、电容c72的另一端和感应电缆的负极连接；

30、所述电阻r108的另一端与电容c70的另一端、电容c69的另一端连接。

31、在进一步的实施例中，所述过流触发模块包括：

32、芯片q3，其引脚4与稳压二极管zd2的负极、电阻r33的一端连接，所述稳压二极管zd2的正极、电阻r33的另一端接地；所述电阻r33的一端与三极管q10的e极连接；所述三极管q10的c极与电阻r31的一端连接，所述三极管q10的b极电容c11的一端、mcu控制器的引脚32连接；

33、所述芯片q3的引脚5至引脚8同时与真空泡的引脚1连接；所述真空泡的引脚1还与二极管d6的正极、光照二极管led3的负极连接；所述光照二极管led3的正极与电阻r32的一端连接；所述电阻r32的另一端与所述二极管d6的负极连接并连接于真空泡的引脚2。

34、在进一步的实施例中，所述运放采样电路包括：

35、第一运算放大器，其引脚1与电阻r10的一端、电阻r17的一端连接，所述电阻r10的另一端与mcu控制器的引脚14连接；所述电阻r17的另一端与第一运算放大器的引脚3、电阻r4的一端连接；所述第一运算放大器的引脚4与集成电路u8的引脚2连接，所述集成电路u8的引脚1与电容c12的一端；所述电阻r4的另一端与电阻r12的一端、第二运算放大器的引脚1连接，所述电阻r12的另一端与拨码开关sw1的引脚8、第二运算放大器的引脚4连接；所述第二运算放大器的引脚3与电阻r1的一端连接，所述电阻r1的另一端同时与第三运算放大器的引脚1、引脚4连接；

36、所述拨码开关sw1的引脚8同时与电阻r2的一端连接，所述电阻r2的另一端与拨码开关sw1的引脚1连接；所述拨码开关sw1的引脚7与电阻r3的一端连接，所述电阻r3的另一端与拨码开关sw1的引脚2连接；所述拨码开关sw1的引脚6与电阻r8的一端连接，所述电阻r8的另一端与拨码开关sw1的引脚3连接；所述拨码开关sw1的引脚5与电阻r9的一端连接，所述电阻r9的另一端与拨码开关sw1的引脚4连接；其中，拨码开关sw1的引脚6和引脚7连接，拨码开关sw1的引脚1和引脚2连接，，拨码开关sw1的引脚3和引脚4连接。

37、在进一步的实施例中，所述电动拉杆控制模块包括：

38、连接器，其引脚1与集成电路u11的引脚8连接，同时与光照二极管led2的正极连接，所述光照二极管led2的负极连接于电阻r24的一端；

39、所述连接器的引脚2与集成电路u11的引脚6连接，同时与光照二极管led4的正极连接，所述光照二极管led4的负极连接于电阻r39的一端；

40、所述连接器的引脚3与电阻r30的一端连接，所述电阻r30的另一端与光耦12的引脚1连接；所述光耦12的引脚3与mcu控制器的引脚41连接同时与电阻r34的一端连接；

41、所述连接器的引脚4与电阻r35的一端连接，所述电阻r35的另一端连接于光耦13的引脚1；所述光耦13的引脚3与mcu控制器的引脚40连接同时与电阻r38的一端连接；

42、其中，所述集成电路u11的引脚2和引脚4分别与mcu控制器的引脚43和引脚42连接；所述集成电路u11的引脚5同时与电容c9的一端，可变电容c26的正极连接；所述电容c9的另一端，可变电容c26的负极同时与集成电路u11的引脚9连接并接地。

43、在进一步的实施例中，所述电池充电模块包括：连接于电池电压检测模块的3.7v电池充电模块和太阳能充电模块，以及连接于所述3.7v电池充电模块的24v电池充电模块。

44、在进一步的实施例中，还包括：

45、指示灯模块，连接于所述mcu控制器的引脚45；

46、蜂鸣器模块，连接于所述mcu控制器的引脚17。

47、本发明的有益效果：本产品在传统跌落式熔断器的基础上，设计了检测、快速切断、通讯等技术环节，可根据不同配变容量设定电流动作限制，当检测到电流越限时，启动速断环节将回路切断，迅速隔离故障。回路切断后，快速切断模块瞬间开断，形成明显断开点，同时记录故障波形，并将故障信息上传。具体功能如下：

48、实时监测运行时的电流和电压；记录过流断开时的故障信息(电压、电流)，通过无线/4g的方式上传开关动作信息，实现故障检测和故障反馈的智能融合。

49、灭弧能力强，在故障电流越限的情况下，可在25毫秒内切断故障电流，迅速隔离故障。

50、传统设备主要应用在315kva以下变压器，本产品可应用于2000kva配电变压器或者更大负荷的10kv支线。

51、开关动作后跌落，形成可见断开点；速断环节只有动作与不动作两个状态，性能更稳定。