[發明專利]框架斷路器智能控制器

無效

• 申請號: 201010111121.5
• 申請日: 2010-02-02
• 公開（公告）號: CN101794682A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 梁隆軍;陳俊;龐豐波;彭章軍;鄭春橋
• 申請（專利權）人: 浙江南瑞科技有限公司
• 主分類號: H01H71/00
• 分類號: H01H71/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種框架斷路器智能控制器。

背景技術

斷路器作為配電保護的基礎設備，對電網的安全、穩定運行起到十分 重要的作用。可靠性是配電保護系統的四大基本要求之一，需要比電網本 身可靠性指標更高的設備來實現，所以斷路器的可靠性尤為重要。智能控 制器是斷路器正確完成功能的核心部件，因此，對智能控制器的可靠性要 求尤為嚴格。

智能控制器是一個典型的電子產品。根據電子產品可靠性基本理論， 產品可靠性受到其使用元器件的質量、數量、溫升和使用環境等四大因素 影響。斷路器所使用的環境是典型的工業場所，這是在設計產品時必須考 慮的因素，但無法改變。所以，要提高智能控制器可靠性指標應該選用高 質量的器件，更要采用先進的設計理念和方法來減少元器件數量，同時降 低元器件的工作溫升。

現有的斷路器智能控制器中的電流信號調理電路，如圖2所示。

所述的電流信號調理電路包括四個模塊電路：其中，Ma為電流互感器 輸出信號(SI)的相位校正模塊、Mb為第一級信號放大模塊、Mc為第二 級信號放大模塊、Md為互感器斷線檢測模塊。ADL為經第一級信號放大 模塊處理后的電流采樣信號，即大信號通道采樣點；ADS為經第一級和第 二級信號放大模塊處理后的電流采樣信號，即小信號通道采樣點；BZ為互 感器斷線檢測模塊輸出的邏輯電平。

所述的相位校正模塊Ma采用阻容器件對電流互感器的輸出信號進行 相位校正。該電路有兩大缺點：其一，輸入信號躍變時，其信號輸出具有 過沖現象，會造成電流誤判現象；其二，該電路本質上是積分器，對電容 的要求很高，而常用的普通電容本身存在較大的離散性，因此降低了測量 精度。

所述的第一級信號放大模塊Mb和第二級信號放大模塊Mc都是由運 放構成的放大電路。其實現方法為：微控制器MCU同時對ADL(大信號 通道信號)和ADS(小信號通道信號)進行采樣和運算，然后選擇合適的 通道數據作為當前電流通道的實際數值。該設計方法有兩個缺陷：其一、 電路結構復雜，元器件數量多、成本高、可靠性低。其二、當輸入信號增 大時，ADS(小信號通道)的電壓超過了ADC的參考電平，容易對器件造 成損壞，使可靠性進一步降低。

所述的互感器斷線檢測模塊Md是以比較器為核心構成的檢測電路， 軟件通過檢測比較器輸出高低電平信號來判斷當前互感器是否連接良好。 該方法雖然具有程序簡單的優點，但同樣存在電路結構復雜，應用元器件 多的缺點。

現有的同類斷路器智能控制器的電壓信號調理電路，如圖3所示。

該電壓信號調理電路由電阻分壓電路Me和放大電路Mf組成。所述的 電阻分壓電路Me是將輸入強電(220V或380V)通過電阻分壓的方式轉 換為弱電(與ADC參考電壓相適應的電壓)，該方式沒有實現強電和弱電 的隔離，降低了產品使用安全性。

另外，現有的同類斷路器智能控制器，其電源系統一般采用線性穩壓 電路或不具有滯回特性的DC/DC穩壓電路，其缺點在于：該兩種電路器件 本身工作溫升較高，導致系統可靠性降低。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種結構簡單、可靠性和安全性高且 成本低的框架斷路器智能控制器。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種框架斷路器智能控制器， 包括：微控制器MCU，與微控制器MCU相連的電流信號調理模塊、電壓 信號調理模塊、互感器斷線檢測模塊、頻率檢測模塊、鍵盤及顯示模塊、 執行機構驅動模塊和繼電器輸出模塊；電流信號調理模塊與電流互感器輸 出端相連；電壓信號調理模塊與電壓互感器M5的輸出端相連。