仪控配电柜断路器故障信号检测设计方案介绍

1概述

仪控电源包括交流380V电源、交流220V电源、直流220V（110V）电源、直流48V电源、直流24V电源等，是保证仪控设备安全正常运行的重要基础。仪控电源需从厂用低压配电装置或直流网络取得，供给仪控设备如电动门、电磁阀、仪表等并构成独立的配电回路,配电回路需设置断路器,并且断路器配置了断路器的过载、短路动作会改变的故障信号触点。为了监视断路器故障，下文将介绍继电器和开关量测量前端检测断路器故障信号的两种设计方案等。

2继电器检测方案

采取继电器检测断路器故障信号原理图如下图1

上图中断路器K1HS-KnHS为配电柜当配电柜中任一断路器故障,则其辅助触点断路器K1~Kn的故障分断报警辅助触点。闭合，这时继电器EJ闭合,从而通过装设的指示灯L报警,另外还可以把继电器EJ输出信号送至机组分散控制系统报警。

此方案优点是简单，易于实现,成本较低；缺点是仅可以判断整组断路器的故障,无法直接判断是其中哪一个断路器故障,需要在舰侧现场查看判断。

3开关量测量前端检测方案

为了直接判断是哪一个断路器故障,需要将断路器故障分断报警信号分别接至机组分散控制系统,方法有两种：一种是硬接线直接至机组分散控制系统（DCS），但是将导致机组分散控制系统I/O点数量、电缆等增加；另一种是借鉴机组DCS远程I/O设置思路，在配电柜内设置开关量测量前端,配电柜断路器K1HS~KnHS的故陣分断报警辅助触点直接接至开关量测量前端,各开关量测量前端互联后再和机组分散控制系统通讯，与机组分散控制系统通讯连接如下图2:

此方案方便直接判断某个断路器故障，功能较强，但是成本较髙，实现起来比较复杂。

4开关量测量前端特点

（1）真正的双总线网络

双串口测量前端,构成网络后两条总线可同时进行通讯而互不影响,两条网络可采用不同的波特率和协议，也可同时连接到两个不同的系统,是真正的双总线网络。

（2）开放性强

采用了现场总线技术,具有很好的开放性，通讯协议是完全开放和公开的，非常易于和其他系统特别是DCS进行联网。

（3）现场显示和组态

带有LED指示,用于指示前端的工作和通讯状态,用于显示测量和组态数据,方便调试和维护,并可进行现场组态。

（4）网络冗余

提供了双网冗余功能，是真正的的冗余接口。每台前端的CPU内有两个可同时工作的UART,两条总线可以同时并行工作，极大的提髙了总线型网络的可靠性.

（5）高抗干扰能力和环境适应性

采用的平衡差动传输方式及针对工业环境恶劣特点而设计的箱体结构,具有非常强的环境适应和抗干扰能力。