[发明专利]框架断路器智能控制器无效
申请号: | 201010111121.5 | 申请日: | 2010-02-02 |
公开(公告)号: | CN101794682A | 公开(公告)日: | 2010-08-04 |
发明(设计)人: | 梁隆军;陈俊;庞丰波;彭章军;郑春桥 | 申请(专利权)人: | 浙江南瑞科技有限公司 |
主分类号: | H01H71/00 | 分类号: | H01H71/00 |
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地址: | 325600 浙江省*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 框架 断路器 智能 控制器 | ||
技术领域
本发明涉及一种框架断路器智能控制器。
背景技术
断路器作为配电保护的基础设备,对电网的安全、稳定运行起到十分 重要的作用。可靠性是配电保护系统的四大基本要求之一,需要比电网本 身可靠性指标更高的设备来实现,所以断路器的可靠性尤为重要。智能控 制器是断路器正确完成功能的核心部件,因此,对智能控制器的可靠性要 求尤为严格。
智能控制器是一个典型的电子产品。根据电子产品可靠性基本理论, 产品可靠性受到其使用元器件的质量、数量、温升和使用环境等四大因素 影响。断路器所使用的环境是典型的工业场所,这是在设计产品时必须考 虑的因素,但无法改变。所以,要提高智能控制器可靠性指标应该选用高 质量的器件,更要采用先进的设计理念和方法来减少元器件数量,同时降 低元器件的工作温升。
现有的断路器智能控制器中的电流信号调理电路,如图2所示。
所述的电流信号调理电路包括四个模块电路:其中,Ma为电流互感器 输出信号(SI)的相位校正模块、Mb为第一级信号放大模块、Mc为第二 级信号放大模块、Md为互感器断线检测模块。ADL为经第一级信号放大 模块处理后的电流采样信号,即大信号通道采样点;ADS为经第一级和第 二级信号放大模块处理后的电流采样信号,即小信号通道采样点;BZ为互 感器断线检测模块输出的逻辑电平。
所述的相位校正模块Ma采用阻容器件对电流互感器的输出信号进行 相位校正。该电路有两大缺点:其一,输入信号跃变时,其信号输出具有 过冲现象,会造成电流误判现象;其二,该电路本质上是积分器,对电容 的要求很高,而常用的普通电容本身存在较大的离散性,因此降低了测量 精度。
所述的第一级信号放大模块Mb和第二级信号放大模块Mc都是由运 放构成的放大电路。其实现方法为:微控制器MCU同时对ADL(大信号 通道信号)和ADS(小信号通道信号)进行采样和运算,然后选择合适的 通道数据作为当前电流通道的实际数值。该设计方法有两个缺陷:其一、 电路结构复杂,元器件数量多、成本高、可靠性低。其二、当输入信号增 大时,ADS(小信号通道)的电压超过了ADC的参考电平,容易对器件造 成损坏,使可靠性进一步降低。
所述的互感器断线检测模块Md是以比较器为核心构成的检测电路, 软件通过检测比较器输出高低电平信号来判断当前互感器是否连接良好。 该方法虽然具有程序简单的优点,但同样存在电路结构复杂,应用元器件 多的缺点。
现有的同类断路器智能控制器的电压信号调理电路,如图3所示。
该电压信号调理电路由电阻分压电路Me和放大电路Mf组成。所述的 电阻分压电路Me是将输入强电(220V或380V)通过电阻分压的方式转 换为弱电(与ADC参考电压相适应的电压),该方式没有实现强电和弱电 的隔离,降低了产品使用安全性。
另外,现有的同类断路器智能控制器,其电源系统一般采用线性稳压 电路或不具有滞回特性的DC/DC稳压电路,其缺点在于:该两种电路器件 本身工作温升较高,导致系统可靠性降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、可靠性和安全性高且 成本低的框架断路器智能控制器。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种框架断路器智能控制器, 包括:微控制器MCU,与微控制器MCU相连的电流信号调理模块、电压 信号调理模块、互感器断线检测模块、频率检测模块、键盘及显示模块、 执行机构驱动模块和继电器输出模块;电流信号调理模块与电流互感器输 出端相连;电压信号调理模块与电压互感器M5的输出端相连。
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