[发明专利]一种低压物联网断路器及其故障检测方法

权利要求书

1.一种低压物联网断路器，其特征在于，包括电流互感器、电压互感器、采样模块、NB-IoT通信器、温度检测模块、开关驱动模块、电源模块和处理器；所述电流互感器、所述电压互感器分别与所述采样模块连接；所述采样模块、所述NB-IoT通信器、所述温度监测模块所述开关驱动模块、所述电源模块分别与所述处理器连接。

2.根据权利要求1所述的低压物联网断路器，其特征在于，所述电流互感器具有单磁芯线圈和三个抽头，三个所述抽头将所述单磁芯线圈分为两个部分；其中，一部分为少匝线圈，另一部分为多匝线圈。

3.根据权利要求2所述的低压物联网断路器，其特征在于，所述电流互感器的采样范围为：0-10I_E；其中，I_E为额定电流。

4.根据权利要求2所述的低压物联网断路器，其特征在于，所述电源模块为CT取电装置和后备电容；

所述CT取电装置包括依次连接的整流桥、稳压管、稳压器；所述整流桥与所述少匝线圈的两个抽头连接；所述稳压器与所述处理器连接；

所述后备电容，在断路器启动后，通过CT取电装置充电，用于在所述CT取电装置不能供电时，向所述处理器供电。

5.根据权利要求2所述的低压物联网断路器，其特征在于，所述采样模块包括采样电阻单元、特征信号采样通道和计量通道；所述采样电阻单元分别与所述特征信号采样通道、所述计量通道连接；

所述电压互感器、所述电流互感器的所述多匝线圈分别与所述采样电阻单元连接；所述特征信号采样通道、所述计量通道分别与所述处理器连接。

6.根据权利要求5所述的低压物联网断路器，其特征在于，所述计量通道具有计量芯片，所述计量芯片的型号为ATT7022E。

7.根据权利要求1所述的低压物联网断路器，其特征在于，所述NB-IoT通信器为BC95通信模组。

8.一种用于权利要求1-7任一所述的低压物联网断路器的所述断路器故障检测方法，其特征在于，包括步骤：

S1、所述电流互感器、所述电压互感器和所述温度检测模块分别检测线路电流、线路电压和触头温度，并分别将检测数据发送到所述处理器中；

S2、所述处理器根据所述线路电流、所述线路电压和所述触头温度，判定断路器及其附近电路是否存在故障，若是，则通过所述NB-IoT通信器将故障信息传送到服务器中，并执行分励脱扣操作；若否，则无操作。

9.根据权利要求8所述的断路器故障检测方法，其特征在于，所述步骤S2中包括对故障电弧的检测，具体包括：

S211、所述处理器根据所述线路电流和所述线路电压判定是否存在高频特征信号，若是，则开启录波操作，并执行步骤S212；若否，则无操作；

S212、判定当前时刻断路器是否执行了分合闸操作或开关位置遥信变位，若是，则执行步骤S213；若否，则执行步骤S211；

S213、根据录波数据判定，所述高频特征信号是否为电弧故障信号，若是，则执行步骤S214；若否，则执行步骤211；

S214、判定所述触头温度是否大于温度阈值，若是，则判定存在电弧故障；若否，则将异常情况上报主站。

10.根据权利要求8所述的断路器故障检测方法，其特征在于，所述步骤S2中，利用所述NB-IoT通信器进行通信的步骤为：

S221、对所述NB-IoT通信器进行初始化；

S222、检测NB-IoT通信器的信号强度是否大于第一信号值，若是执行步骤S224；若否，则执行步骤223；

S223、判定信号强度不大于所述第一信号值的次数是否大于第一阈值，若是，则执行步骤S228；若否，则执行步骤S222；

S224、配置NB-IoT通信器的入网信息，判定是否入网成功，若是，执行步骤S226；若否，则执行步骤S225；

S225、判定入网不成的次数是否大于第二阈值，若是，则执行步骤S228；若否，则执行步骤S224；

S226、进行数据发送，并判定发送数据是否成功，若是，则结束；若否，则执行步骤S227；

S227、判定数据发送不成功的次数是否大于第三阈值，若是，执行步骤S228；若否，则执行步骤S226；

S228、标识通信错误数据传输到所述处理器中，并在间隔预定时间后，执行步骤S221。