[發明專利]一種無變壓器電機式斷路器及其分合閘控制方法

有效

• 申請號: 201911082209.6
• 申請日: 2019-11-07
• 公開（公告）號: CN110931277B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 劉鎮陽;王德爽
• 申請（專利權）人: 江蘇覓丹智能電器有限公司
• 主分類號: H01H3/26
• 分類號: H01H3/26;H01H3/32;H01H9/16
• 代理公司: 南京科知維創知識產權代理有限責任公司 32270
• 代理人: 杜依民

本發明提供一種無變壓器電機式斷路器及其分合閘控制方法，無變壓器電機式斷路器包括電源模塊、MCU模塊、電機驅動模塊、信號采集模塊和隔離485接口模塊，電源模塊分別與MCU模塊、電機驅動模塊、信號采集模塊、隔離485接口模塊電信號連接；電源模塊包括取電單元、雷擊浪涌抑制單元、主電源、485電源和MCU電源。本發明的無變壓器電機式斷路器采用降壓式無隔離的變換電路，能夠提供過溫、過流、過壓、欠壓等完善的保護功能；無變壓器電機式斷路器的分合閘控制方法具有故障處理的多冗余保護和故障的預警和報警功能，能夠確保電機正常完成合閘或分閘動作，有效減少斷路器的使用缺陷，保障使用安全。

技術領域

本發明涉及智能斷路器技術領域，尤其涉及一種帶485接口的無變壓器電機式斷路器及其分合閘控制方法。

背景技術

從2015年開始啟動的電表外置式斷路器，使得基于電機控制斷路器合閘/分閘的機構經過了市場驗證，并趨于穩定。請參見圖1，圖1為電表外置式斷路器與電表之間的接口關系與控制關系圖，電表外置式斷路器與電表之間具有以下特點：

1、一對一配合使用

2、信號關系為：控制信號和反饋信號，信號為AC220V。

電表外置式斷路器的機構由早期的小電機與金屬齒輪組合體改成了成本更低的大電機與塑料齒輪組合體，雖然降低了成本，但犧牲了電控板的空間。同時，在電表外置式斷路器的實際使用過程中，也暴露出一些使用缺陷，使用缺陷著重表現在斷路器的合閘和分閘是采用電機控制的，前期表現出來的問題有：

1、執行合閘指令時，電機容易運行一半就停止，導致手柄處于線路分斷與接通之間，因為電機已經鎖死，導致人工操作不了手柄；

2、電機逆時針運轉到合閘位置開關實現合閘—接通線路，繼續運轉到分閘位置實現分閘—分斷線路，出現斷路器執行合閘或分閘指令時，電機不停機的情況，造成斷路器線路在接通與分斷之間來回切換，用戶無法正常用電。

另外，現有的重合閘斷路器大多通過采集斷路器出線端有無電壓來判斷斷路器接通/分斷狀態，這一判斷方式存在一定的缺陷，尤其是對于容性負載，會存在判斷延時，且延時時間隨負載變化。對于采用上述判斷方法的1P和3P斷路器，負載為阻性負載時還存在通路。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種無變壓器電機式斷路器及其分合閘控制方法，確保電機正常完成合閘或分閘動作。

為實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種無變壓器電機式斷路器，包括電源模塊、MCU模塊、電機驅動模塊、信號采集模塊、隔離485接口模塊和光耦隔離電路，所述電源模塊分別與所述MCU模塊、所述電機驅動模塊、所述信號采集模塊、所述隔離485接口模塊電信號連接；所述電源模塊包括取電單元、雷擊浪涌抑制單元、主電源、485電源和MCU電源，所述取電單元的輸出端連接所述雷擊浪涌抑制單元的輸入端，所述雷擊浪涌抑制單元的輸出端連接所述主電源的輸入端，所述主電源分別連接所述485電源、所述MCU電源，所述485電源用于為所述隔離485接口模塊供電，所述MCU電源用于為所述MCU模塊供電；所述電源模塊與所述MCU模塊連接后，與所述光耦隔離電路連接。

優選地，所述電源模塊采用降壓式無隔離的變換電路，即Buck電路。

優選地，所述取電單元包括內部取電單元和側板取電單元。

優選地，所述雷擊浪涌抑制單元包括高能壓敏、限流電阻和耐壓二極管，所述高能壓敏并聯在所述取電單元的輸出端，所述限流電阻、所述耐壓二極管串聯在所述高能壓敏之后的電路中。

優選地，所述主電源包括Π型濾波電路、主芯片和輸出電路，所述Π型濾波電路的輸入端連接所述雷擊浪涌抑制單元的輸出端，所述Π型濾波電路的輸出端連接所述主芯片的輸入端，所述輸出電路的輸入端連接所述主芯片的輸出端。