[實用新型]一種斷路器電子式控制器

有效

• 申請號: 201220326866.8
• 申請日: 2012-07-06
• 公開（公告）號: CN203039336U
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 肖磊;陳建余;蕭紅衛;劉敏;馬世剛
• 申請（專利權）人: 浙江正泰電器股份有限公司
• 主分類號: H02H1/00
• 分類號: H02H1/00
• 代理公司: 北京卓言知識產權代理事務所(普通合伙) 11365
• 代理人: 龔清媛;李沛昌

技術領域

本實用新型涉及低壓電器配電領域，更具體的說，涉及一種斷路器電子式控制器。

背景技術

目前低壓電器領域電子式控制器經歷了三個階段：

第一階段：控制器采用如電阻、電容、二極管、三極管、運算放大器等模擬器件構建電源、信號、執行等電路，控制器通過對電流互感器的電流信號進行處理及比較，實現長延時和瞬時兩段保護功能。第一階段電子式控制器質量不穩定，保護性能不好，目前基本已經不再采用。

第二階段：控制器采用以8位或16位單片機為核心，外圍擴展A/D轉換器、EEPROM存儲器、I/O接口芯片、信號處理電路、電源電路等集成電路構成控制電路，控制器通過對電流互感器采樣及信號處理，經過A/D轉換輸入到單片機，單片機對轉換后的數據進行計算及處理，可以實現長延時、短延時、瞬時、接地四段保護功能，同時控制器還可以實現電流及時間顯示，整定值設定，數據存儲等功能。第二階段電子式控制器為現在斷路器主導產品，實現基本四段保護功能，但功能比較單一，不能實現其他電力參數的測量及保護，滿足不了智能電網電力監控的需求。

針對上述電子控制器的不足，目前各大廠商都在開發測量參數更多，如電流、電壓、頻率、功率、功率因素、諧波等電能參數，能實現全選擇性保護的新一代控制器，包括長延時、短延時、瞬時、接地、區域聯鎖、負載監控、漏電等保護功能。隨著測量參數的增加以及控制功能的增加，造成開發難度大、開發周期長、開發成本高，并且軟件設計復雜，對處理器的運算速度要求較高，使得現有的新一代產品測量精度及保護精度無法保證。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種保護更全面、并且測量精度和保護精度更高的、開發難度低的斷路器電子式控制器。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種斷路器電子式控制器，包括：

用于采集電能信息的傳感器單元；與傳感器單元耦合的測量計算電能參數的測量計算單元；與測量計算單元耦合的處理器單元；與處理器單元耦合的用于控制斷路器動作的脫扣單元；為電子式控制器提供工作電源的電源單元；所述測量計算單元為電能計量芯片，對傳感器單元傳輸過來電能信息進行測量計算得出數字化的電能參數；所述處理器單元從測量計算單元中讀取測量計算后電能參數，進行邏輯處理后操控所述脫扣單元實現電路保護。

優選的，所述傳感器單元包括電流采集模塊、電壓采集模塊、溫度傳感器和漏電流互感器；所述測量計算單元包括運算模塊，與運算模塊耦合的第二模/數轉換模塊，所述電流采集模塊和電壓采集模塊通過第二模/數轉換模塊與所述采集運算模塊耦合；所述溫度傳感器和漏電流互感器與處理器單元的第一模/數轉換模塊耦合。

優選的，所述傳感器單元包括電流采集模塊、電壓采集模塊、溫度傳感器和漏電流互感器；所述測量計算單元包括運算模塊，與運算模塊耦合的第二模/數轉換模塊，所述電流采集模塊、電壓采集模塊、溫度傳感器和漏電流互感器通過第二模/數轉換模塊與所述采集運算模塊耦合。

優選的，所述測量計算單元包括電流有效值計算模塊、電壓有效值計算模塊、頻率計算模塊、有功功率計算模塊、無功功率計算模塊、視在功率計算模塊、功率因數計算模塊、相位計算模塊、相序計算模塊、電能計算模塊和諧波計算模塊。測量計算單元對采集上來的電能、溫度等信息進行綜合分析，并計算出具體參數供處理器單元進行分析判斷，大幅簡化了處理器單元的負擔，提高處理器單元的決策能力，進一步提高測量精度和保護精度。

優選的，所述處理器單元包括四段電流保護模塊、電壓保護模塊、頻率保護模塊、漏電保護模塊、區域聯鎖模塊、負載監控模塊、相序保護模塊、逆功率保護模塊和參數設置模塊。

優選的，所述斷路器電子式控制器還包括用于提供數據存儲、時鐘信號、外部通信、信號輸入/輸出的外圍電路單元；用于數據顯示、狀態顯示、數據輸入的人機接口單元；所述外圍電路單元和人機接口單元與處理器單元的接口電路耦合。

優選的，所述電源單元包括提供電源的電源供給單元，與電源供給單元連接進行電源轉換提供可輸出不同等級直流電源的電源電路單元；所述電源供給單元包括并聯的共同給電子式控制器提供電源的變壓器和三相速飽和互感器；所述電源供給單元包括依次連接的整流電路、穩壓電路、DC-DC降壓電路。