[實用新型]一種直流低壓斷路器保護裝置

有效

• 申請號: 201120275101.1
• 申請日: 2011-08-01
• 公開（公告）號: CN202221885U
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: 管瑞良;潘振克;周龍明;殷建強;金建達
• 申請（專利權）人: 常熟開關制造有限公司（原常熟開關廠）
• 主分類號: H02H3/08
• 分類號: H02H3/08;H02H3/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本實用新型涉及一種直流低壓斷路器保護裝置，屬低壓電器領域。

背景技術

由于目前以化石能源為主的能源格局的不可持續性，全球能源格局正在能源與環境危機的推動下逐步轉型，可再生能源有望取代石油、煤礦等成為能源的主體，以光伏發電和風力發電為主的新能源領域中，一般均采用直流系統，需要直流斷路器來進行保護。

與交流低壓斷路器相比，直流低壓斷路器對直流電流信號的采樣方式是不同的，目前直流系統常用的采樣方式有直流電流互感器、分流器、霍爾傳感器，三者各有特點，其中：直流電流互感器的優點是結構簡單，缺點是易受磁場干擾、易損壞、線性度差；霍爾傳感器的優點是結構簡單、精度高，缺點是易受磁場影響，需要屏蔽系統、成本高。根據以上優缺點，采用分流器進行直流電流信號采樣成為各大廠商的優選方案，分流器的優點是結構簡單、測量范圍大、不受外磁場影響，但是分流器與主回路直接相連電氣不隔離、輸出信號弱。

針對采用分流器進行直流電流信號采樣的缺點，公開號為CN101346863，名稱為“用于交流/直流低壓供電線的保護單元”的專利提供了一種采用隔離放大器對輸入采樣信號進行電氣隔離，雖然在采樣信號輸入的初始處理階段就采取隔離對后級電路的影響較小，但是由于隔離放大器設計的復雜性，使用昂貴，對于量產顯然是不利的。

實用新型內容

?本實用新型解決的技術問題是提供一種量產成本低且保護精確度高的直流低壓斷路器保護裝置。

?為解決上述技術問題，本實用新型提供的一種直流低壓斷路器保護裝置，包括至少一個串聯在直流系統中的分流器、順次連接的至少一個信號濾波與放大電路、至少一個A/D轉換電路、至少一個數字隔離電路、一個微處理器和一個用于供電的電源隔離電路，所述的分流器對直流電流信號進行采樣，將分流器兩端電壓壓降輸入信號濾波與放大電路，經過低通濾波與放大后，進入A/D轉換電路將模擬信號轉換成數字信號，輸入數字隔離電路，使輸入信號與輸出信號之間進行電氣隔離，經隔離的數字信號輸入微處理器后由微處理器進行計算判斷，電源隔離電路為上述電路提供電源。

進一步地，本實用新型一種直流低壓斷路器保護裝置中,還包括一個脫扣電路，所述的脫扣電路與微處理器相連，直流系統發生短路導致運行中的電流超過保護裝置設定的閾值時，微處理器發出脫扣指令給脫扣電路，脫扣電路控制直流系統中的直流低壓斷路器分閘。

?進一步地，本實用新型一種直流低壓斷路器保護裝置中,還包括顯示與報警模塊，所述顯示與報警模塊與微處理器相連，微處理器通過顯示與報警模塊顯示相關信息及輸出報警信號。

進一步地,?本實用新型一種直流低壓斷路器保護裝置中,?還包括量程選擇電路，所述量程選擇電路分別與信號濾波與放大電路、A/D轉換電路相連，將經過低通濾波和放大后的信號傳輸給量程選擇電路擴大信號的測量范圍與精度，再傳輸給A/D轉換電路進行模數轉換。

?進一步地,?本實用新型一種直流低壓斷路器保護裝置中,?還包括通信模塊，所述通信模塊與微處理器相連，實現遠程控制和通信。

?進一步地,?本實用新型一種直流低壓斷路器保護裝置中,?還包括能增加對直流系統的功率、能量計算的電壓采樣調理電路和監控分流器安全運行的分流器溫升采樣處理電路，所述電壓采樣調理電路、分流器溫升采樣處理電路與A/D轉換電路相連。

本實用新型與現有技術相比，具有以下顯著性優點：（1）本實用新型采用高共模抑制比的儀表放大器或差分放大器對分流器兩端的電壓壓降進行采樣，能夠準確的采集微弱的差分電壓信號，測量精度高且測量范圍大；（2）本實用新型直流低壓斷路器保護裝置與直流系統電氣隔離，使得操作人員安全操作；（3）本實用新型可以存儲故障信息和報警信息，有利于用戶系統維護和線路故障排查；（4）本實用新型采用溫度傳感器進行溫升測量并提供報警信號，有利于監控直流系統及分流器的安全、可靠運行；（5）本實用新型由于采用的數字隔離電路，大大降低了量產的成本。

附圖說明

???下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的描述。

???圖1為本實用新型實施例1框圖。

???圖2為本實用新型實施例2框圖。

???圖3為本實用新型實施例3框圖。

???圖4為本實用新型實施例4框圖。

???圖5為本實用新型實施例5框圖。

???圖6為本實用新型中信號濾波與放大電路原理圖。

????圖7為本實用新型中A/D轉換電路原理圖。