BG2477U1 - A system for remote operation of automatic electronic circuit-breakers - Google Patents

Abstract

The current utility model relates to a system for remote operation of automatic electronic circuit-breakers, which will find use in electro-energetics, specifically in defending electrical networks from overloading and short-circuiting. The created system includes automatic electronic circuit-breakers (1.1… 1.n), wirelessly connected to an informational router (2) through second low energy Bluetooth module (6) and central microprocessor (8). The microprocessor (8), on the one side is bidi connected to an operational memory (3), with Flash memory (4), with the Bluetooth module (7) and with graphic touch display (9), and on the other side is unidirectional connected to external power-up module (5). Each of the automatic electronic circuit-breakers (1.1… .1n) includes a microprocessor (10), one way connected to a power up module (13), with switching module (12) and with measurement module (11). The switching module (12) and the measurement module (11) and one way connected to fuse (15), button (16) and light diode (17), as the microprocessor (10) is bidi connected to low energy Bluetooth module (14) for router (2) connection.

Description

Настоящият полезен модел се отнася до система за дистанционно управление на автоматични електронни прекъсвачи, който ще намери приложение в електроенергетиката и по-специално при предпазване на електрически мрежи от претоварване и късо съединение.This utility model relates to a system for remote control of electronic circuit breakers, which will find application in the power industry and in particular in the protection of electrical networks from overload and short circuit.

Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION

Автоматичните прекъсвачи са електромеханични технически устройства, които изпълняват функция на защита и се използват за автоматично изключване на електрически схеми от ненормални явления като ток на претоварване, късо съединение, минимално напрежение, както и по-рядко за ръчно превключване на вериги. В практиката предимно се използват автоматични прекъсвачи с термо или магнитен принцип на действие. Съществуват и полупроводникови прекъсвачи с голяма стабилност на параметрите на сработване и удобство при настройка.Circuit breakers are electromechanical technical devices that perform a protective function and are used to automatically disconnect electrical circuits from abnormal phenomena such as overload current, short circuit, minimum voltage, and less commonly for manual circuit switching. In practice, circuit breakers with thermal or magnetic principle of operation are mainly used. There are also semiconductor circuit breakers with great stability of the operating parameters and ease of setup.

Известни са и системи за дистанционно управление на електрически схеми с автоматични прекъсвачи, които включват различни видове електрическо и електромеханично оборудване. Класическите системи за дистанционно управление обикновено са релейно-контакторни системи, чиито логически схеми за управление и автоматизация се осъществяват с релета и контактори.Remote control systems for electrical circuits with circuit breakers are also known, which include various types of electrical and electromechanical equipment. Classic remote control systems are usually relay-contactor systems, whose logic circuits for control and automation are implemented with relays and contactors.

Модерните системи за дистанционно управление, контрол и регулиране са интегрирани хардуерни и софтуерни системи. Съвременните системи за дистанционно управление пестят от разходи за окабеляване, като използването на микропроцесорни защити обезпечава изключително бързодействието, селективното изключване на повредата, непрекъснато самотестване на защитите и други. Намалението на пространството, необходимо за инсталиране на съвременната система за дистанционно управление, съответно, намалява времето за комуникация. Освен това цялата нужна информация е леснодостъпна при извършване на операциите локално. Съвременната система за дистанционно управление не само осигурява интелигентно управление, но също така е една интелектуална инвестиция, използвайки съвременни технологии.Modern systems for remote control, monitoring and regulation are integrated hardware and software systems. Modern remote control systems save on wiring costs, as the use of microprocessor protections provides extremely fast performance, selective fault elimination, continuous self-testing of protections and others. The reduction of the space required for the installation of the modern remote control system, respectively, reduces the communication time. In addition, all the necessary information is easily accessible when performing operations locally. The modern remote control system not only provides intelligent control, but is also an intellectual investment using modern technologies.

Техническа същност на полезния моделTechnical essence of the utility model

Задача на полезния модел е да се създаде система за дистанционно управление на автоматични електронни прекъсвачи, която да управлява и контролира множество автоматични електронни прекъсвачи, както и да събира и анализира статистически данни за работата им.The task of the utility model is to create a system for remote control of circuit breakers, which manages and controls multiple circuit breakers, as well as to collect and analyze statistics on their operation.

Задачата е решена, като е създадена система за дистанционно управление на автоматични електронни прекъсвачи, която включва автоматични електронни прекъсвачи, свързани безжично към информационен рутер през втори ниско енергиен Bluetooth модул. Ниско енергийният Bluetooth модул е двупосочно свързан към Bluetooth модул и централен микропроцесор, който от една страна е двупосочно свързан с оперативна памет, с Flash памет, с Bluetooth модула и с графичен тъч дисплей. От друга страна централният микропроцесор е еднопосочно свързан с външен захранващ модул.The problem was solved by creating a system for remote control of electronic circuit breakers, which includes automatic electronic circuit breakers connected wirelessly to an information router via a second low-power Bluetooth module. The low-power Bluetooth module is connected in both directions to a Bluetooth module and a central microprocessor, which on the one hand is connected in both directions to RAM, Flash memory, the Bluetooth module and a graphic touch display. On the other hand, the central microprocessor is unidirectionally connected to an external power supply module.

В създадената система всеки от автоматичните електронни прекъсвачи включва микропроцесор, еднопосочно свързан със захранващ модул, с превключващ модул и с измервателен модул. Превключващият модул и измервателният модул са еднопосочно свързани с бушон, с бутон и със светодиод. Микропроцесорът е двупосочно свързан с ниско енергиен Bluetooth модул за връзка с рутера.In the created system, each of the automatic circuit breakers includes a microprocessor, unidirectionally connected to a power supply module, a switching module and a measuring module. The switching module and the measuring module are connected in one direction with a fuse, a button and an LED. The microprocessor is connected in both directions to a low-power Bluetooth module to connect to the router.

Предимство на създадената система е, че предизвестява и предотвратява неизправности от различен тип. Освен това, наличието на рутера в системата позволява да се свързват различен брой мобилни устройства чрез Bluetooth протокол, което позволява системата да бъде управлявана и дистанционно. Чрез специализирано мобилно приложение се осъществява управлението на създадената система, предоставя се в графичен вид статистическа информация за използване на системата, както и предупреждения за възможни или възникнали проблеми в работата на системата.The advantage of the created system is that it warns and prevents malfunctions of different types. In addition, the presence of the router in the system allows to connect a different number of mobile devices via Bluetooth protocol, which allows the system to be controlled remotely. A specialized mobile application manages the created system, provides graphical statistical information about the use of the system, as well as warnings of possible or problems in the operation of the system.

Пояснение на приложените фигуриExplanation of the attached figures

Настоящият полезен модел се илюстрира с приложените фигури, където:This utility model is illustrated by the accompanying figures, where:

фигура 1 представлява принципна схема на системата за дистанционно управление на автоматични електронни прекъсвачи;и фигура 2 представлява принципна схема на един автоматичен електронен прекъсвач.Figure 1 is a schematic diagram of the remote control system for electronic circuit breakers, and Figure 2 is a schematic diagram of an electronic circuit breaker.

Примери за изпълнение на полезния моделExamples of implementation of the utility model

Създадената система за дистанционно управление на автоматични електронни прекъсвачи включва автоматични електронни прекъсвачи 1.1 ... l.n и информационен рутер 2. Автоматичните електронни прекъсвачи 1.1 ... l.n служат за предпазване на електрически мрежи от претоварване и късо съединение, като имат възможност да следят за консумацията на ток, да изграждат комуникационни мрежи помежду си, както и да бъдат превключвани дистанционно. Информационният рутер 2 събира информацията предавана от прекъсвачите и я пренасочва към съответния потребител. Графичен тъч дисплей 9 дава възможност за по-лесно управление на рутера 2. 20The created system for remote control of automatic electronic circuit breakers includes automatic electronic circuit breakers 1.1 ... ln and information router 2. The automatic electronic circuit breakers 1.1 ... ln serve to protect electrical networks from overload and short circuit, having the ability to monitor consumption of electricity, to build communication networks with each other, as well as to be switched remotely. The information router 2 collects the information transmitted by the switches and redirects it to the respective user. Graphic touch display 9 allows for easier control of router 2. 20

Системата включва автоматични електронни прекъсвачи 1.1... l.n, свързани безжично към информационен рутер 2 през втори ниско енергиен Bluetooth модул 6, който е двупосочно свързан към Bluetooth модул 7 и централен микропроцесор 8. Микропроцесорът 8, от една страна е двупосочно свързан с оперативна памет 3, с Flash памет 4, с Bluetooth модула 7 и с графичен тъч дисплей 9, а от друга страна е еднопосочно свързан с външен захранващ модул 5.The system includes circuit breakers 1.1 ... ln connected wirelessly to the information router 2 via a second low-power Bluetooth module 6, which is bidirectionally connected to the Bluetooth module 7 and a central microprocessor 8. The microprocessor 8 is, on the one hand, bidirectionally connected to RAM 3, with Flash memory 4, with the Bluetooth module 7 and with a graphic touch display 9, and on the other hand it is connected in one direction to an external power supply module 5.

Всеки от автоматичните електронни прекъсвачи 1.1 ... l.n включва микропроцесор 10, еднопосочно свързан със захранващ модул 13, с превключващ модул 12 и с измервателен модул 11. Превключващият модул 12 и измервателният модул 11 са еднопосочно свързани с бушон 15, с бутон 16 и със светодиод 17, като микропроцесорът 10 е двупосочно свързан с ниско енергиен Bluetooth модул 14 за връзка с рутера 2.Each of the circuit breakers 1.1 ... ln includes a microprocessor 10 connected in one direction to the power supply module 13, to the switching module 12 and to the measuring module 11. The switching module 12 and the measuring module 11 are unidirectionally connected to fuse 15, button 16 and LED 17, the microprocessor 10 being connected in both directions to a low-power Bluetooth module 14 for connection to the router 2.

Принцип на работа на системата за дистанционно управление на автоматични електронни прекъсвачи.Principle of operation of the remote control system of electronic circuit breakers.

При свързване на прекъсвача 1.1 към желаната предпазвана верига, малка част от енергията на веригата минава през захранващия модул 13 и ⁴ 5 бива преобразувана до желани параметри и предадена на вътрешната схема на прекъсвача 1.1. Тази енергия съответства на много малка част от основната захранваща енергия на веригата и служи за захранване на прекъсвача 1.1 директно, без нуждата от допълнително автономно захранване. Захранващият модул 13 служи и за галванично разделяне на предпазваната верига от захранващата верига на прекъсвача 1.1. След стабилизиране на захранващото напрежение, $ измервателният модул 11 започва да измерва големината на входящите напрежения и на протичащите през веригата токове. Тези измервания са постоянни и служат за обратна връзка към 10 микропроцесора 10, който следи дали напрежението или токовете не излизат от предварително зададените граници. Микропроцесорът 10 получава и обработва всички данни в реално време, като вследствие на това взема решение дали веригата трябва да бъде прекъсната посредством превключващия модул 12 или да остане включена. Освен тази основна функционалност, микропроцесорът 10 комуникира с рутера 2, на който периодично изпраща трендови параметри на текущата верига за напреженията и токовете посредством ниско-енергиен Bluetooth модул 14. Bluetooth модулът 14 разполага с вътрешна шина с цел бързо и ефективно комуникиране с ядрото на микропроцесора 10. При нормална работа на прекъсвача 1.1 протичащите през него токове преминават през бушона 15, който гарантира, че при неизправност на вътрешната управляваща логика и невъзможно своевременно прекъсване на веригата няма да бъдат причинени щети на всички свързани консуматори. Бутонът 16 служи за превключване на режима на прекъсвача 1.1 от автоматичен в ръчен и обратно, като 35 същността на вътрешната логика гарантира, че избрания режим ще бъде изпълнен. При ръчен режим на работа, прекъсвачът 1.1 се изключва ръчно и превключващият модул 12 прекъсва управляваната верига. Светодиодът 17 свети при наличие на протичане на ток в предпазената верига. Принципната същност на прекъсвача 1.1 гарантира, че светодиодът 17 винаги ще отразява адекватно състоянието на вътрешната верига.When the circuit breaker 1.1 is connected to the desired protected circuit, a small part of the energy of the circuit passes through the power supply module 13 and ⁴ 5 is converted to the desired parameters and transmitted to the internal circuit of the circuit breaker 1.1. This energy corresponds to a very small part of the main supply energy of the circuit and serves to supply circuit breaker 1.1 directly, without the need for additional autonomous power supply. The power supply module 13 also serves for galvanic separation of the protected circuit from the power supply circuit of the circuit breaker 1.1. After stabilizing the supply voltage, the $ measuring module 11 begins to measure the magnitude of the input voltages and the currents flowing through the circuit. These measurements are constant and serve as feedback to the 10 microprocessor 10, which monitors whether the voltage or currents do not exceed the preset limits. The microprocessor 10 receives and processes all data in real time, and consequently decides whether the circuit should be interrupted by the switching module 12 or remain on. In addition to this basic functionality, the microprocessor 10 communicates with the router 2, which periodically sends trend parameters of the current circuit for voltages and currents through a low-energy Bluetooth module 14. The Bluetooth module 14 has an internal bus to quickly and efficiently communicate with the microprocessor core 10. During normal operation of circuit breaker 1.1, the currents flowing through it pass through the fuse 15, which ensures that in case of failure of the internal control logic and impossible timely interruption of the circuit, no damage will be caused to all connected consumers. The button 16 serves to switch the mode of the circuit-breaker 1.1 from automatic to manual and vice versa, as the essence of the internal logic ensures that the selected mode will be executed. In manual mode, the switch 1.1 is switched off manually and the switching module 12 interrupts the controlled circuit. The LED 17 illuminates in the presence of current flow in the protected circuit. The basic essence of the circuit breaker 1.1 ensures that the LED 17 will always adequately reflect the condition of the internal circuit.

Информационният рутер 2 се свързва с всички прекъсвачи 1.1 ... l.n чрез Bluetooth LE протокол, като има за цел да контролира тяхната функционалност, както и да събира и анализира статистически данни за работата на прекъсвачите 1.1... l.n. Потози начин могат да се предизвестят и предотвратят неизправности от различен тип. При работа на рутера 2, външният захранващ 5θ модул 5 се включва към собствен кръг на захранване. След установяване на захранващотоThe information router 2 connects to all circuit breakers 1.1 ... l.n via Bluetooth LE protocol, aiming to control their functionality, as well as to collect and analyze statistics on the operation of circuit breakers 1.1 ... l.n. In this way, various types of faults can be prevented and prevented. During the operation of the router 2, the external power supply 5θ module 5 is connected to its own power supply circuit. After establishing the power supply

2477 UI напрежение, централния микропроцесор 8 зарежда работната си програма от външна Flash памет 4 и я прехвърля за по-добро бързодействие и сигурност в оперативната памет 3. Основната работа на рутера 2 е да събира информацията, изпратена от всички автоматични прекъсвачи 1.1 ... l.n, получена посредством втори ниско енергиен Bluetooth модул 6, да я обработва и препраща на потребителите чрез Bluetooth модул 7. На графичния тъч дисплей 9 се визуализират трендовите параметри на свързаните в системата автоматизирани прекъсвачи 1.1 ... l.n и менюта на програмата за управление на системата, без да е необходимо наличието на мобилно устройство.2477 UI voltage, the central microprocessor 8 loads its operating program from external Flash memory 4 and transfers it for better speed and security to RAM 3. The main job of router 2 is to collect the information sent by all circuit breakers 1.1 ... ln, received by means of a second low-energy Bluetooth module 6, to process it and forward it to the users through Bluetooth module 7. The graphic touch display 9 shows the trend parameters of the automated circuit breakers 1.1 ... ln and the menus of the control program system without the need for a mobile device.

Чрез специализирано мобилно приложение се осъществява управлението на създадената система, предоставя се в графичен вид статистическа информация за използване на системата, както и предупреждения за възможни или възникнали проблеми в работата на системата.A specialized mobile application manages the created system, provides graphical statistical information about the use of the system, as well as warnings of possible or problems in the operation of the system.

Claims (2)

1. Система за дистанционно управление на автоматични електронни прекъсвачи, характе ризираща се с това, че включва автоматични електронни прекъсвачи (1.1 ... l.n), свързани безжично към информационен рутер (2) през втори ниско енергиен Bluetooth модул (6), който е двупосочно свързан към Bluetooth модул (7) и централен микропроцесор (8), който е двупосочно свързан с оперативна памет (3), с флаш памет (4), с Bluetooth модула (7) и с графичен тъч Ю дисплей (9), и е еднопосочно свързан с външен захранващ модул (5).A system for remote control of automatic electronic circuit-breakers, characterized in that it comprises automatic electronic circuit-breakers (1.1 ... ln) connected wirelessly to an information router (2) via a second low-power Bluetooth module (6), which is bidirectionally connected to a Bluetooth module (7) and a central microprocessor (8), which is bidirectionally connected to RAM (3), flash memory (4), the Bluetooth module (7) and a graphic touch display (9), and is connected in one direction to an external power supply module (5). 2. Система за дистанционно управление съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че всеки от автоматичните електронни прекъсвачи (1.1 ... l.n) включва микропроцесор (10), еднопосочно свързан със захранващ модул (13), с превключващ модул (12) и с измервателен модул (11), при което превключващият модул 2Q (12) и измервателният модул (11) са еднопосочно свързани с бушон (15), с бутон (16) и със светодиод(17), като микропроцесорът (10) е двупосочно свързан с ниско енергиен Bluetooth модул (14) за връзка с рутера (2).Remote control system according to claim 1, characterized in that each of the electronic circuit breakers (1.1 ... ln) comprises a microprocessor (10), unidirectionally connected to a power supply module (13), to a switching module (12) and with a measuring module (11), wherein the switching module 2Q (12) and the measuring module (11) are unidirectionally connected to a fuse (15), a button (16) and an LED (17), the microprocessor (10) being connected in both directions with a low-power Bluetooth module (14) for connection to the router (2).