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工 程案例:智能电操在移动基站的应用

微 型断 路器自复位装置在无人值守机房远程控制上的应用

张朝阳   苏 州工业园区新宏博通讯科技有限公司

摘 要

本 文针对目前无人值场景如移动基站,电动汽车充电站的机柜类交流配电维护问题,提供了一种用电保护及远程维护的智能解决方案,分别从工作原理、技术特点、应用场景和优势等方面,介绍了断 路器自复位装置独特的优越性以 及给用户带来的价值。

关键词:微 型断 路器自复位装置  断路器  远程控制 , 断路器电动操作机构


1、概述

通 信基站配电设备安装在室外,使用环境复杂多变,在一些电源污染严重的情况下出现过压、欠压、过载、短路、漏电等用电故障,影响设备正常工作,同时因设备、线路老化(绝缘电阻降低)或大功率电器启动或人员触电也会导 致漏电保护开关跳闸,需要维护人员进行现场维护;给用电设备的正常使用带来很大影响。

在 雷雨季节,配电系统中用电保护开关因故障跳闸,维护人员必须亲临现场,合上开关,增加了维护工作量,提高了维护成本;

2、微型断 路器自复位装置

    XHB-RCAR微 型断 路器自复位装置,又名断路器智能电操,适应了当前移动基站的需求能够很好的解决了移动基站因为开关跳闸而不能及时复位的问题,节省了大量的人员维护成本,保证了通讯基站的电源的畅通和信号的质量。

2.1 产品组成

XHB-RCAR是 由电控拨杆式执行机构和通用型断路器组成。

2.2 工作原理

在 自动控制模式下,有故障断路器分闸后,执行机构控制断路器开关自动合闸。合闸3次 不成功,会锁死。3次 之间的间隔是5S。 锁死后不再进行自动合闸。手动或远程控制合闸成功后需保持合闸状态大于5秒 才可解除锁死。

2.3 基本功能

(1) 合闸功能

  具 有自动控制和手动控制模式,在自动控制模式下,智能电操执行机构可自动控制断路器合闸;手动模式必须人为进行分合闸操作。

(2) 分合闸时间

  在 自动控制模式下,有故障断路器分闸后,执行机构控制断路器合闸次数、合闸时间间隔均可根据需求配置。

(3) 分闸挂锁功能

  为 保护后端维护或操作人员人身安全,该操作人员分闸后开启分闸挂锁功能,其他维护或操作人员无法进行合闸。

(4)输入/输出接口

 (a) RS485远 程通信接口

  可通过RS485接 口连接到动环或者其他平台,平台可远程读取当前智能电操状态、控制智能电操合闸和分闸、读取掉电次数记录、读取分合闸次数记录、读取断电时刻的产品状态记录和判定等功能。

  b) I/O输入接口

   可通过I/O输 入接口本地控制执行器分合闸,控制类型为脉冲控制。

   I/O远 程控制输入功能:具备两个干接点输入信号接口,用于接收外部开关量信号。该信号用于扩展其控制功能。

  c) 输出接口

   输 出接口分为两个输出类型接口,即执行器状态输出和干接点告警输出。

   推 杆状态输出功能:与内部电路隔离的干接点输出接口,直接指示智能电操分合闸状态,可根据其分合闸状态,扩展外部控制功能,直接控制外部设备。         

   警 状态输出功能:与内部电路隔离的干接点输出接口,直 接指示其告警状态,可根据状态,扩展外部控制功能,直接控制外部设备。      

(5) 智能化控制

  具有RS485 通 信标准接口和I/O脉 冲输入接口,将所有数据采集量、开关量传送给监控平台,可以对供电线路和负载进行远程监控,方便实现遥信、遥测、遥控,同时,还可实现智能型用电重合闸开关的在线升级。

1.png

 




序号
功能名称技术参数
1

通 讯参数(默认)

地址:  C0 ( 地址范围:1-247)





2






状 态指示灯


波特率:  9600,N,8,1( 波特率范围:1200、2400、4800、9600、19200bps)
双色LED指示灯:
分 闸成功红色灯常亮;
合 闸成功绿色灯常亮;
自 检状态下:绿色灯闪烁;
分 合闸过程中以及告警状态下:红色灯闪烁;
3分闸挂锁当 智能电操分闸后,可以人工拉出挂锁,锁定推杆,防止设备被误操作。
4远 程控制接口开 关量输入:接收开关量信号可以执行分合闸动作;
5RS485通讯接口RS485 A;RS485 B;
6
额定电源DC24V(12V-48V),功率P≥24W
7防护等级IP53
8使 用环境温度-10℃~+55℃
9储 存环境温度-25℃~+60℃
10
寿命≥20000次
11安装固定35mm导 轨安装,右侧面安装
12产品尺寸82*66*54mm



4、 应用方案

适 用于需人员到现场对用电设备进行分闸、合闸作业模式下的所有环境,如移动通信、安防监控、城市建设、智能楼宇、智能家居等涉及物联网智能控制的场景。 以移动基站和户外机柜为例,详细介绍产品的应用实例。

4.1 新 建基站应用

在 基站的建设中,基站的供电系统是整个基站的重要的组成部分,电源是基站、机房的能源供给的心脏。为了保证电源的可靠和稳定,在新建基站的建设中可以直接选择使用带有智能电操的配电箱来解决配电的问题。取代传统的空 开和漏电保护器,解决空开跳闸不能复位,由于漏电而造成漏电开关跳开,影响电源供电的问题。实际应用如下图。

2.png

 

4-1  新 建基站智能型交流配电箱应用图

说明:该交流配电箱内集成有一级防雷模块,三相智能电操,分路开关,整个箱体可以实现移动基站的电源防雷、电源故障保护及自 动重合闸、低压配电等多项功能,从安全性、可靠性、性价比、维护成本等各方面都要优于传统低 压配电箱。

4.2 室外机柜/机 箱中应用

由 于室外机柜/机箱受使用环境限制,电源开关在雷雨季节和用电环境的影响,经常跳闸掉电,为满足室外无人值守维护管理要求,应配自动复位的漏电开关,智能电操正是符合该标准的产品,具备自 动重合闸功能,可以很好的解决因雷击或电源 故障造成传统保护开关跳闸断电而需要现场维护的难题,使设备的在室外环境中无人值守维护管理及安全运行得到保证。

室外机柜/机 箱包括户外一体化机柜、分布式站台、户外配电箱、直放站、视频监控箱、智能交通控制箱、路灯控制箱等。

5、 优势分析

  (1)XHB-RCAR断 路器自复位装置的工作电压宽范围12V~60VDC,可以直接从基站开关电源后端48VDC 端 取用,基站的开关电源直流供电端是和外部交流输入完全隔离的,并且供电稳定,从而在源头避免了雷击的风险,解决了执行器容易遭受雷击损坏的行业重大难题;

  2)具备自 动重合闸功能,当空开或断路器因雷击跳闸后,可以在跳闸后对空开或断路器进行连续三次的合闸动作,使基站配电设备时刻处于防雷设备的有效保护范围内;

  3) 具有数字输入控制功能,其数字输入连接防雷器的失效报警接口,防雷器失效可以第一时间被发现,并可连接其他监控系统,及时发现防雷器故障,及时处理,保证了运行的可靠性;

  4) 具有通信远程控制功能,可以接入通信总线,当出现故障时,可以远程给出合闸指令让其动作,保证了故障处理的灵活性和多样性。

6、结论

   综上所述,交流配电系统是各用电场景重要组成部分,而断 路器自复位装置更是交流配电系统中不可或缺一部分。不但能够解决当前用配电环境,实现自动合闸功能,还能够实现远程控制,足不出户解决现场交流配电系统运行问题。

7、 参考文献及标准

1、 张瑛、赵芳、李全意  电 力系统自动装置,中国电力出版社

2、 杨奇逊,黄少锋  微 机继电基础,中国电力出版社

3、 丁群,曹娜  电 力系统继电保护,机械工业出版社

4、 蒋念平、黄文杰  基 于无线传输的数据采集系统及智能管理,微计算机信息

5、周斌,谢银花. 微 机保护系统可靠性应用研究[J]. 珠 江现代建设

6、GB 14048.2-2008  低 压开关设备和控制设备 第2部 分:断路器

7、EN50557 欧 盟标准《Requirements for automatic reclosing devices (ARDs) for circuit breakers-RCBOs-RCCBs for household and similar uses 》( EN50557)

 

 

作者简介

张朝阳  研发工程师,苏 州工业园区新宏博通讯科技有限公司
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