[发明专利]电能表用智能负荷开关及其控制方法和故障诊断方法

权利要求书

1.一种基于电能表用智能负荷开关的故障诊断方法，电能表用智能负荷开关包括微控制器、指令触发电路、晶闸管驱动单元、接触器线圈驱动单元、双向晶闸管、接触器和故障检测单元；所述双向晶闸管与所述接触器相互并联；所述微控制器的输出端与所述指令触发电路的输入端相连，所述指令触发电路的输出端分别与所述晶闸管驱动单元的输入端和接触器线圈驱动单元的输入端相连；所述晶闸管驱动单元的输出端与所述双向晶闸管的控制端相连；所述接触器线圈驱动单元与所述接触器的线圈相连；在负荷开关需接通时，双向晶闸管过零触发，双向晶闸管导通后短接接触器，进入稳态后接触器接通，延迟一段时间后，双向晶闸管关断；在负荷开关需关断时，双向晶闸管触发并进入稳态后，接触器接通后延迟一段时间后，双向晶闸管过零关断；

所述故障检测单元包括电网电压检测模块、晶闸管AK端电压检测模块、晶闸管DK端电压检测模块、触发脉冲检测模块和故障诊断模块；所述电网电压检测模块、晶闸管AK端电压检测模块、晶闸管DK端电压检测模块和触发脉冲检测模块均与所述故障诊断模块相连；所述电网电压检测模块用于检测电网电压；所述晶闸管AK端电压检测模块用于检测晶闸管阳极A与阴极K之间的电压；所述晶闸管DK端电压检测模块用于检测晶闸管门极D与阴极K之间的电压；所述触发脉冲检测模块用于检测晶闸管的触发脉冲；所述故障诊断模块用于根据电网电压、晶闸管阳极A与阴极K之间的电压、晶闸管门极D与阴极K之间的电压、触发脉冲判断晶闸管的状态；其特征在于，包括步骤：

所述电网电压检测模块用于检测电网电压；

所述晶闸管AK端电压检测模块用于检测晶闸管阳极A与阴极K之间的电压；

所述晶闸管DK端电压检测模块用于检测晶闸管门极D与阴极K之间的电压；

所述触发脉冲检测模块用于检测晶闸管的触发脉冲；

所述故障诊断模块用于根据电网电压、晶闸管阳极A与阴极K之间的电压、晶闸管门极D与阴极K之间的电压、触发脉冲判断晶闸管的状态；

晶闸管状态的判断过程为：

所述故障诊断模块将电网电压U与预设电压Uref1进行比对,当UUref1时，输出信号a，否则输出信号

所述故障诊断模块将晶闸管阳极A与阴极K之间的电压Uak与预设电压Uref1进行比对,当UakUref2时，输出信号b，否则输出信号

所述故障诊断模块将晶闸管门极D与阴极K之间的电压Udk与预设电压Uref3进行比对,当UdkUref3时，输出信号c，否则输出信号

所述故障诊断模块判断触发脉冲为1/2个电网周期的脉冲时，则输出信号d，否则输出信号

所述故障诊断模块在同时接收到信号a、b、c和d时，则判断所述晶闸管正常；

当所述故障诊断模块在同时接收到信号a、b、c和d时，则判断所述晶闸管正常；

当所述故障诊断模块在同时接收到信号a、和时，则判断所述晶闸管短路；

当所述故障诊断模块在同时接收到信号a、和d时，则判断所述晶闸管断路；

进一步将U_dk、晶闸管阳极电流与晶闸管擎住电流比对结果进行结合再进一步判断：在晶闸管阳极电流大于晶闸管擎住电流时，如U_dkU_ref3时，则输出信号c，否则输出如果晶闸管阳极电流小于晶闸管擎住电流时，如U_dkU_ref3时，同样输出信号c，否则输出

2.根据权利要求1所述的电能表用智能负荷开关的故障诊断方法，其特征在于，还包括与所述双向晶闸管并联的RC阻容吸收电路，用于吸收开关过程中的瞬变电压和电流。

3.根据权利要求1或2所述的电能表用智能负荷开关的故障诊断方法，其特征在于，还包括电压互感器、电流互感器、模拟信号调理电路、多路模拟转换开关和通信电路；所述电压互感器和电流互感器分别与所述模拟信号调理电路的输入端相连，所述模拟信号调理电路的输出端与所述多路模拟转换开关的输入端相连，所述多路模拟转换开关的输出端与所述微控制器相连；所述通信电路与所述微控制器相连，用于实现与上端电能表及用电信息采集系统之间的数据交互。

4.根据权利要求1或2所述的电能表用智能负荷开关的故障诊断方法，其特征在于，还包括温度检测单元，用于检测所述双向晶闸管的温度。