1、概述
小電流選線裝置是工業(yè)現(xiàn)場電路保護(hù)系統(tǒng)的組成部分，該裝置能夠在電路系統(tǒng)發(fā)生接地（弧光或金屬性）現(xiàn)象時準(zhǔn)確判斷出故障出現(xiàn)的位置，并把信息進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸，從而方便現(xiàn)場人員檢修。
1.1.功能及特點
該裝置結(jié)構(gòu)采用模塊化設(shè)計，主控片采用16位高速度自帶數(shù)據(jù)采集模塊的高性能單片機(jī)，各模塊之間采用可冗余校驗、多主發(fā)送的CAN通訊方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換及共享。面板采用顯示屏及簡單的5鍵操作功能進(jìn)行人機(jī)對話。
系統(tǒng)采用雙看門狗方式來檢測系統(tǒng)的運行；較寬的工作輸入電壓，較高的電流信號測量精度；具備故障和設(shè)置信息的記憶功能；具備實時數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳功能。
1.2工作原理
裝置啟動運行后，系統(tǒng)時刻監(jiān)測各段的零序開口電壓變化情況，一旦開口電壓在連續(xù)3ms內(nèi)的值大于給定的值時，立即啟動該段的選線功能，同時對接下來一個周期內(nèi)的開口電壓進(jìn)行采樣并計算有效值，通過有效值的大小來判斷系統(tǒng)是否符合接地故障，如果符合條件，則顯示屏彈出故障界面，顯示故障的位置及故障時的電流值。
在選線方法上，系統(tǒng)采樣相位法和有效值法。啟動選線后，選線部分先采樣一個周期的數(shù)據(jù)，延時若干個周期后進(jìn)行下一個周期的數(shù)據(jù)采樣；通過對比兩采樣周期數(shù)據(jù)的變化來判斷相位是否變化，如果相位發(fā)生變化（弧光接地發(fā)生后消弧設(shè)備投入保護(hù)的情況），而且其有效值大于一個設(shè)定的限值（作為干擾信號值）時，認(rèn)為該段發(fā)生故障；如果該段所有相位都不發(fā)生變化（弧光接地時消弧設(shè)備不投入保護(hù)或發(fā)生的是金屬性接地），則根據(jù)有效值法來判斷故障位置。
故障發(fā)生并選出后，系統(tǒng)給出無源接點報警信號，也可根據(jù)客戶定制要求外掛一對一的報警接口模塊。
產(chǎn)品選型表
功能描述 | -SLCH-18A | -SLCH-36A | -SLCH-54A |
選線段數(shù) | 三段 | 三段 | 三段 |
線路數(shù) | 18 | 36 | 54 |
小電流選線裝置技術(shù)參數(shù)表 表1
技術(shù)指標(biāo) | 技術(shù)參數(shù) | 備 注 |
工作 電壓 | AC/DC:85V~265V | |
輸入開口零序電壓U0x | 0~150V | 測量精度1% |
輸入零序電流 | 20mA~3A | 測量精度0.5% |
選線范圍 | 3段母線共54路 | 可自行設(shè)定 |
環(huán)境溫度：-20℃~+60℃；
大氣壓：80~110Kpa；
空氣相對濕度：90%（25℃），50%（60℃）；
適用范圍：3KV~35KV系統(tǒng)；
周圍不能有爆炸危險介質(zhì)，不得在含有腐蝕性或破壞絕緣的導(dǎo)電介質(zhì)或氣體中使用；
安裝在通風(fēng)良好、防塵、防沙、防雨的地方。
選線裝置的硬件由電源模塊、顯示模塊、選線模塊和CAN總線模塊組成。
電源模塊部分提供裝置電路所需各種電壓，同時該模塊板集成有繼電器，供報警輸出使用；顯示模塊部分用于采集開口零序電壓、顯示、數(shù)據(jù)保存及數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳功能；選線板負(fù)責(zé)母線及及支線各零序電流回路的采樣。CAN總線負(fù)責(zé)把以上上模塊有機(jī)的組合在一起?？驁D如下：
3.2按鍵說明
按鍵包括：菜單鍵、確認(rèn)鍵、+鍵、-鍵和復(fù)歸鍵。該復(fù)歸鍵是在出現(xiàn)故障后，報警繼電器吸合，在排除故障后，按復(fù)歸鍵解除報警。菜單選擇移動菜單項，按一次菜單鍵選中菜單項順序移動，按確認(rèn)鍵進(jìn)入選中菜單項。+鍵、-鍵用于調(diào)整數(shù)據(jù)大小。效果圖如下：
系統(tǒng)正常運行時，LCD顯示實時開口電壓值；發(fā)生故障時立即彈出故障報警界面；通過鍵盤能夠方便地進(jìn)行參數(shù)修改或信息菜單。
裝置開機(jī)界面（如圖3）所示，選線界面如圖4）所示，通過‘菜單’鍵進(jìn)入主菜單（如圖5）；主菜單里包含時間設(shè)置、通訊設(shè)置、線路參數(shù)及故障記錄等
在主菜單下，利用‘菜單’鍵選擇時間設(shè)置項，并按‘確認(rèn)’鍵進(jìn)入時間設(shè)置（如圖5）。通過‘菜單’鍵選擇設(shè)置項，通過‘+、-’鍵改變數(shù)值。如果在設(shè)置項上用‘確認(rèn)’鍵退出，則保存設(shè)置的值，否則不保存設(shè)置內(nèi)容。
在主菜單下，利用‘菜單’鍵選擇通訊設(shè)置項，并按‘確認(rèn)’鍵進(jìn)入通訊設(shè)置（如圖6）。通過‘菜單’鍵選擇設(shè)置項，通過‘+、-’鍵改變數(shù)值。如果在設(shè)置項上用‘確認(rèn)’鍵退出，則保存設(shè)置的值，否則不保存設(shè)置內(nèi)容。
在主菜單下，利用‘菜單’鍵選擇線路參數(shù)項，并按‘確認(rèn)’鍵進(jìn)入線路設(shè)置界面（如圖7）。該界面能夠選擇設(shè)置線路設(shè)置、啟動電壓及投入設(shè)置。
4.3.1線路設(shè)置
在線路參數(shù)的菜單界面下，利用‘菜單’鍵選擇線路設(shè)置項，并‘確認(rèn)’進(jìn)入線路設(shè)置界面（如圖8），通過‘菜單’鍵來選擇需要改變的數(shù)據(jù)，通過‘+、-’鍵改變數(shù)值。如果該路設(shè)置成功，通過‘確認(rèn)’鍵保存該路設(shè)置并進(jìn)入下一路的設(shè)置。如果上路設(shè)置錯誤，可以選擇“上一路”選項進(jìn)入上路的設(shè)置?？梢赃x擇到‘返回’項退出，已經(jīng)修改的內(nèi)容有效。否則系統(tǒng)會一直提示修改下一個編號，直到個修改完成后退出。
在線路參數(shù)界面下，選擇啟動電壓項，并‘確認(rèn)’進(jìn)入啟動電壓界面（如圖9），通過‘+、-’鍵改變數(shù)值。如果該路設(shè)置成功，通過‘確認(rèn)’鍵保存設(shè)置并進(jìn)入上級菜單。
在線路設(shè)置界面下，選擇投入設(shè)置項，并‘確認(rèn)’進(jìn)入線路投入設(shè)置界面（如圖10）可以設(shè)定投入數(shù)及電容電流值數(shù)（安培）。
電容電流值代表現(xiàn)場發(fā)生接地時一次端最小電流值；在實際調(diào)試時，建議電容電流設(shè)置值為現(xiàn)場發(fā)生接地時一次段最小電流值的60%。調(diào)試完成后建議不要改動該參考值，否則影響選線準(zhǔn)確度。
在主菜單下，利用‘菜單’鍵選擇故障記錄項，并按‘確認(rèn)’鍵進(jìn)入菜單界面（如圖11）。
在菜單界面下選定故障記錄后進(jìn)入可查看最近20次的故障信息（如圖11），包括故障位置、故障時間、一次端零序電流值。通過‘+-’鍵來翻頁查看，通過‘確認(rèn)’鍵退出。
在進(jìn)入故障記錄界面后，當(dāng)翻頁到個故障記錄后，會出現(xiàn)提示“是否清除故障記錄？”的界面（如圖12所示），通過選擇“確定”和“取消”來決定是否清楚記錄。如果清除成功將會出現(xiàn)，“清除記錄成功！”的界面（如圖13）。
6．通訊規(guī)約
本設(shè)備采用RS-485總線, 波特率可在1200BPS、2400BPS、4800BPS、9600BPS間任選一種，1位起始位，8位數(shù)據(jù)位，無校驗位，1位停止位，共10位。
注：SLC出廠時站址和通訊波特率已設(shè)好了，站址為01。
CRC校驗權(quán)值為CRC-16=X16+X15+X5+1
u 主站詢問下行報文格式為：
地址+功能碼+起始地址+字長度+16位CRC校驗碼
a.讀命令功能碼為03H
·從站應(yīng)答上行報文格式為：
地址+功能碼+字長度+數(shù)據(jù)長度+16位CRC校驗碼
數(shù)據(jù)格式定義：
地址 | 狀態(tài)定義 | 備注 |
0000H | 選線故障的段數(shù) | =00 00H (正常) ； =00 01H (段故障)； =00 02H (第二段故障)；=00 03H (第三段故障) |
0001H | 選線故障線路 | =00 00H () ； =00 01H (母線故障) ； =00 02H (外網(wǎng)故障) ； =00 03H (路線路故障) ； =00 04H (第二路線路故障) ； =00 05H (第三路線路故障) …… =00 37H (第五十三路故障) ； |
0002H | 年 | =00 XXH XX代表年 |
0003H | 月 | =00 XXH XX代表月 |
0004H | 日 | =00 XXH XX代表分 |
0005H | 時 | =00 XXH XX代表時 |
0006H | 分 | =00 XXH XX代表分 |
0007H | 秒 | =00 XXH XX代表秒 |
注：該時間分為兩種情況，當(dāng)故障發(fā)生后為故障發(fā)生時的時間，當(dāng)正常時為實時的時間。
例：若設(shè)備地址為1
讀取狀態(tài)數(shù)據(jù)：
主站發(fā)送：01 03 00 00 00 08 44 0C，其中 44 0C為CRC校驗碼
設(shè)備回應(yīng)：01 03 10 00 01 00 12 00 00 00 01 00 01 00 0B 00 0C 00 1E E4 11，其中E4 11為CRC校驗碼。
此時，段的第16路發(fā)生故障，時間為2000年1月1日11時12分30秒。
端子A | 端子B | 端子C | 端子D | 端子E | 端子F | 端子G | 端子H | |
1 | AC/DC220V | 備用1 | 電流1* | 電流10* | 電流19* | 電流28* | 電流37* | 電流46* |
2 | 接地 | 備用2 | 電流1 | 電流10 | 電流19 | 電流28 | 電流37 | 電流46 |
3 | AC/DC220V | +24V | 電流2* | 電流11* | 電流20* | 電流29* | 電流38* | 電流47* |
4 | 報警常開節(jié)點1 | 24V地 | 電流2 | 電流11 | 電流20 | 電流29 | 電流38 | 電流47 |
5 | 報警常開節(jié)點1 | 開口電壓1 | 電流3* | 電流12* | 電流21* | 電流30* | 電流39* | 電流48* |
6 | 報警常開節(jié)點2 | 開口電壓1 | 電流3 | 電流12 | 電流21 | 電流30 | 電流39 | 電流48 |
7 | 報警常開節(jié)點2 | 開口電壓2 | 電流4* | 電流13* | 電流22* | 電流31* | 電流40* | 電流49* |
8 | 報警常開節(jié)點3 | 開口電壓2 | 電流4 | 電流13 | 電流22 | 電流31 | 電流40 | 電流49 |
9 | 報警常開節(jié)點3 | 開口電壓3 | 電流5* | 電流14* | 電流23* | 電流32* | 電流41* | 電流50* |
10 | 485接地 | 開口電壓3 | 電流5 | 電流14 | 電流23 | 電流32 | 電流41 | 電流50 |
11 | RS485-A | 電流6* | 電流15* | 電流24* | 電流33* | 電流42* | 電流51* | |
12 | RS485-B | 電流6 | 電流15 | 電流24 | 電流33 | 電流42 | 電流51 | |
13 | 電流7* | 電流16* | 電流25* | 電流34* | 電流43* | 電流52* | ||
14 | 電流7 | 電流16 | 電流25 | 電流34 | 電流43 | 電流52 | ||
15 | 電流8* | 電流17* | 電流26* | 電流35* | 電流44* | 電流53* | ||
16 | 電流8 | 電流17 | 電流26 | 電流35 | 電流44 | 電流53 | ||
17 | 電流9* | 電流18* | 電流27* | 電流36* | 電流45* | 電流54* | ||
18 | 電流9 | 電流18 | 電流27 | 電流36 | 電流45 | 電流54 |
1、18路產(chǎn)品無端子E、F、G、H；
2、36路產(chǎn)品無端子G和H。
·開孔圖如下，開孔尺寸為360*140；安裝螺絲開孔：直徑6~7mm。
·機(jī)箱深度：180mm；面板尺寸：396*148mm，
跳閘模塊說明
此跳閘模塊與我公司研發(fā)的小電流選線配套使用，模塊與選線主機(jī)間采用485數(shù)據(jù)線連接，跳閘口與線路一一對應(yīng)。備注：含跳閘擴(kuò)展模塊的選線裝置 通訊地址不可調(diào)，若客戶地址有要求請訂貨時說明。尺寸見CAD資料
端子定義如下圖：
