專(zhuān)利名稱(chēng)：一種電子脫扣器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及斷路器，特別涉及斷路器的電子脫扣器(Electronic TripUnit，ETU)。
背景技術(shù)：
斷路器的電子脫扣器用于過(guò)載保護(hù)或短路保護(hù)，實(shí)現(xiàn)過(guò)載脫扣、延時(shí)過(guò)載脫扣、斷 路瞬時(shí)脫扣、延時(shí)短路脫扣等動(dòng)作。 —些現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)了具有查詢功能的電子脫扣器 中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第01134153. X號(hào)公開(kāi)了一種配電保護(hù)用多路智能控制器，可在配 電開(kāi)關(guān)柜中與多臺(tái)智能型保護(hù)電器配套使用，其由控制電路、通信電路、鍵盤(pán)電路、驅(qū)動(dòng)及 顯示電路組成，控制電路與通信電路、驅(qū)動(dòng)及顯示電路、鍵盤(pán)電路連接。所述配電保護(hù)用多 路智能控制器與一臺(tái)或多臺(tái)智能斷路器進(jìn)行通信，查詢所述智能斷路器的合分閘狀態(tài)、實(shí) 時(shí)運(yùn)行參數(shù)、動(dòng)作設(shè)定數(shù)據(jù)及上次故障的類(lèi)型和參數(shù)。 中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第99230358. 3號(hào)公開(kāi)了一種可通訊塑殼斷路器的智能控制器，包 括脫扣控制電路，單片機(jī)電路，顯示鍵盤(pán)電路，能對(duì)三相四線的電路參數(shù)進(jìn)行獨(dú)立的實(shí)時(shí)檢 測(cè)，具有報(bào)警和保護(hù)功能，故障能夠永久記憶和查詢，現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)、設(shè)定參數(shù)和故障記錄可通 過(guò)通訊接口傳送至上級(jí)計(jì)算機(jī)，從而組成多級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)。 中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第200710150119. 7號(hào)公開(kāi)了一種智能脫扣器模塊化查詢方式的通 訊裝置和方法，包括以下裝置用于進(jìn)行檢測(cè)采樣次數(shù)是否滿足要求，對(duì)采樣值進(jìn)行計(jì)算， 判斷實(shí)際電流是否有故障；根據(jù)故障類(lèi)型采取相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作的保護(hù)模塊；用于檢測(cè)是否 有數(shù)據(jù)需要接收/發(fā)送；對(duì)通訊數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并執(zhí)行相關(guān)指令的通訊模塊；用于檢測(cè)鍵盤(pán) 是否有按鍵被按下，進(jìn)行默認(rèn)顯示或根據(jù)操作人員的按鍵操作進(jìn)行顯示，根據(jù)操作人員的 操作修改各種設(shè)定值的人機(jī)交互模塊；用于記錄采樣次數(shù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，獲得采樣值，對(duì)采 樣值進(jìn)行初步處理保存采樣數(shù)據(jù)的采樣模塊。 然而，上述現(xiàn)有的具有查詢功能的電子脫扣器都具有以下缺點(diǎn)-安全性不高，操作比較復(fù)雜，對(duì)進(jìn)行查詢的人員能力要求較高。由于操作人員需
要直接接觸電子脫扣器的面板進(jìn)行查詢操作，因此容易引起靜電干擾從而對(duì)操作人員的安
全或者斷路器的工作產(chǎn)生影響；由于操作人員需要借助小鍵盤(pán)輸入相應(yīng)指令進(jìn)行查詢，因
此操作比較復(fù)雜而且對(duì)進(jìn)行查詢的人員能力要求較高。-對(duì)斷路器的狀態(tài)信息查詢操作和工作參數(shù)設(shè)置操作的權(quán)限無(wú)法分開(kāi)管理。由于 查詢指令或者參數(shù)設(shè)置指令都通過(guò)小鍵盤(pán)進(jìn)行輸入，因此無(wú)法控制只被分配有查詢權(quán)限而 無(wú)參數(shù)設(shè)置權(quán)限的操作人員在未經(jīng)允許的情況下修改工作參數(shù)。-鍵盤(pán)工作壽命較短。由于采用的是接觸式輸入，鍵盤(pán)容易受到磨損，可供操作的 次數(shù)有限。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種安全性高、操作簡(jiǎn)單、可分開(kāi)管理查詢操作
3和參數(shù)設(shè)置操作權(quán)限、且工作壽命較長(zhǎng)的電子脫扣器。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種電子脫扣器，包括控制模塊和人機(jī)界面模塊，所 述控制模塊包括第一微處理單元，所述人機(jī)界面模塊包括第二微處理單元和與所述第二微 處理單元通信的顯示單元，所述第二微處理單元與所述第一微處理單元通信，所述人機(jī)界 面模塊還包括與所述第二微處理單元通信的光電開(kāi)關(guān)觸發(fā)單元，當(dāng)所述光電開(kāi)關(guān)觸發(fā)單元 在探測(cè)范圍內(nèi)受到遮擋時(shí)被觸發(fā)，向所述第二微處理單元發(fā)出查詢指令，所述第二微處理 單元處理所述查詢指令并與所述第一微處理單元通信以查詢當(dāng)前狀態(tài)信息，并將查詢結(jié)果 傳送到所述顯示單元進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述光電開(kāi)關(guān)觸發(fā)單元具有光發(fā)射器和光接收器，所述 光電開(kāi)關(guān)觸發(fā)單元在通電后將輸入電流在所述光發(fā)射器上轉(zhuǎn)換為光信號(hào)射出，所述接收器 根據(jù)接收到的光線的有無(wú)對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行探測(cè)。 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述的當(dāng)前狀態(tài)信息包括當(dāng)前電流、電壓、功率、功率因 素中的一種或復(fù)數(shù)種。 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述人機(jī)界面模塊還包括與所述光電開(kāi)關(guān)觸發(fā)單元相 連，用來(lái)控制所述光電開(kāi)關(guān)觸發(fā)單元是否起作用的啟用/停用單元。 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述人機(jī)界面模塊還包括與所述第二微處理單元通信的 按鍵單元。 由于所述光電開(kāi)關(guān)觸發(fā)單元是非接觸式觸發(fā)元件，不需要直接接觸電子脫扣器的 面板進(jìn)行查詢操作，因此可以防止靜電干擾對(duì)操作人員的安全或者斷路器的工作產(chǎn)生的影 響，而且只需用手或其他物體遮擋所述光電開(kāi)關(guān)觸發(fā)單元便可以進(jìn)行查詢，操作比較簡(jiǎn)單， 對(duì)進(jìn)行查詢的人員能力要求較低。 在本實(shí)施例中，可以通過(guò)硬件或者軟件的方式鎖定所述的按鍵單元，只有被分配 有參數(shù)設(shè)置權(quán)限或者同時(shí)分配有查詢權(quán)限和參數(shù)設(shè)置權(quán)限的操作人員才可以解鎖后通過(guò) 所述按鍵單元進(jìn)行查詢和/或參數(shù)設(shè)置；只被分配有查詢權(quán)限的操作人員只能通過(guò)所述光 電開(kāi)關(guān)觸發(fā)單元進(jìn)行查詢。通過(guò)這樣的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了對(duì)斷路器的狀態(tài)信息查詢操作和工作 參數(shù)設(shè)置操作權(quán)限的分開(kāi)管理。 由于所述的光電開(kāi)關(guān)觸發(fā)單元采用的是非接觸式輸入，不會(huì)受到機(jī)械磨損，因此 壽命較長(zhǎng)。


圖1是本發(fā)明電子脫扣器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是應(yīng)用本發(fā)明電子脫扣器的斷路器的正面示意圖；以及
圖3是應(yīng)用本發(fā)明電子脫扣器的斷路器的側(cè)面示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合圖示對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。 參見(jiàn)圖l，本發(fā)明電子脫扣器200包括控制模塊210和人機(jī)界面模塊220。 所述控制模塊210包括第一微處理單元212和分別與所述第一微處理單元212通
信的采樣單元211、執(zhí)行單元213、和存儲(chǔ)單元214。
4
所述采樣單元211用于對(duì)外部的電流或電壓信號(hào)進(jìn)行采樣并傳送到所述第一微 處理單元212，優(yōu)選地，對(duì)外部的電流或電壓信號(hào)進(jìn)行采樣后經(jīng)過(guò)濾波和幅值調(diào)整環(huán)節(jié)后再 傳送到所述第一微處理單元212。在本實(shí)施例中，所述采樣單元211優(yōu)選為電流互感器。所 述電流互感器的作用是將線路中幅值很大的電信號(hào)線性地轉(zhuǎn)換成可以處理的電信號(hào)，其轉(zhuǎn) 換的線性和精度將直接影響關(guān)鍵數(shù)據(jù)的可信度。常用的電流互感器有鐵心和空心兩種，鐵 心型互感器在處理小電流時(shí)線性度很好，但大電流時(shí)鐵心容易飽和，從而出現(xiàn)線性失真，測(cè) 量范圍??；空心型在處理大電流時(shí)線性度好，測(cè)量范圍廣，但小電流時(shí)易受干擾，也會(huì)出現(xiàn) 線性失真，測(cè)量誤差大。然而智能脫扣器電流測(cè)量范圍從幾百A到幾十kA，變化范圍很大， 要想在整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)不失線性，最好采用兩種類(lèi)型互感器相互結(jié)合的方法。
所述第一微處理單元212用于對(duì)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理、存儲(chǔ)、判別，對(duì)不正常運(yùn)行進(jìn) 行監(jiān)控等。當(dāng)采樣信號(hào)的電流超過(guò)門(mén)限電流值的時(shí)候，所述第一微處理單元212判斷發(fā)生 不正常運(yùn)行狀態(tài)，向所述執(zhí)行單元213發(fā)出脫扣信號(hào)，令所述執(zhí)行單元213執(zhí)行脫扣動(dòng)作。 本發(fā)明電子脫扣器200采用的所述第一微處理單元212慣性小、速度快，其保護(hù)的選擇性、 靈活性及重復(fù)誤差都很好。 所述執(zhí)行單元213用于根據(jù)所述第一微處理器212的脫扣信號(hào)執(zhí)行脫扣動(dòng)作。在 本實(shí)施例中，所述執(zhí)行單元213優(yōu)選為磁通變換器，所述磁通變換器得磁路全封閉或半封 閉，正常工作時(shí)靠永磁體保證鐵芯處于閉合狀態(tài)，當(dāng)收到所述第一微處理器212的脫扣信 號(hào)時(shí)，線圈通過(guò)的電流產(chǎn)生反磁場(chǎng)抵消了永磁體的磁場(chǎng)，動(dòng)鐵芯靠反作用力彈簧動(dòng)作推動(dòng) 脫扣件進(jìn)行脫扣。 所述的存儲(chǔ)單元214用于存儲(chǔ)預(yù)先編制好的指令序列，以供通過(guò)第一微處理器 212進(jìn)行調(diào)用。在本實(shí)施例中，所述存儲(chǔ)單元優(yōu)選為EEPR0M。 所述人機(jī)界面模塊220包括第二微處理單元222和分別與所述第二微處理單元 222通信的按鍵單元221、光電開(kāi)關(guān)觸發(fā)單元224、和顯示單元223。 所述按鍵單元221用于輸入查詢指令來(lái)查詢斷路器的當(dāng)前狀態(tài)信息，如當(dāng)前電 流、電壓、功率、功率因素等，或者用于輸入?yún)?shù)設(shè)置指令來(lái)設(shè)置動(dòng)作參數(shù)。
所述第二微處理單元222用來(lái)處理通過(guò)所述按鍵單元221輸入的指令，與所述控 制模塊210的第一微處理單元212通信，查詢當(dāng)前電流、電壓、功率、功率因素等當(dāng)前狀態(tài)信 息，并將查詢結(jié)果傳送到所述顯示單元223進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。所述顯示單元223在本實(shí)施例 中優(yōu)選為L(zhǎng)CD顯示屏。 所述光電開(kāi)關(guān)觸發(fā)單元224為非接觸式觸發(fā)元件，具有光發(fā)射器和光接收器，所 述光電開(kāi)關(guān)觸發(fā)單元224在通電后將輸入電流在所述光發(fā)射器上轉(zhuǎn)換為光信號(hào)射出，所述 接收器根據(jù)接收到的光線的有無(wú)對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行探測(cè)。當(dāng)所述光電開(kāi)關(guān)觸發(fā)單元224在探 測(cè)范圍內(nèi)受到遮擋時(shí)被觸發(fā)，向所述第二微處理單元222發(fā)出查詢指令，所述第二微處理 單元222用來(lái)處理通過(guò)所述光電開(kāi)關(guān)觸發(fā)單元224發(fā)出的指令，與所述控制模塊210的第 一微處理單元212通信，查詢當(dāng)前電流、電壓、功率、功率因素等當(dāng)前狀態(tài)信息，并將查詢結(jié) 果傳送到所述顯示單元223進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。因此，可以通過(guò)用手或者其他物體遮擋所述光 電開(kāi)關(guān)觸發(fā)單元224來(lái)方便地查詢斷路器的狀態(tài)信息。 所述在本實(shí)施例中，所述光電開(kāi)關(guān)觸發(fā)單元224的探測(cè)距離優(yōu)選為1米。為了防 止所述光電開(kāi)關(guān)觸發(fā)單元224受到誤觸發(fā)，所述人機(jī)界面模塊220還包括與所述光電開(kāi)關(guān)
5觸發(fā)單元224相連的啟用/停用單元225，所述啟用/停用單元225用于控制所述光電開(kāi)關(guān) 觸發(fā)單元224是否起作用，根據(jù)實(shí)際操作的需要啟用或者停用所述光電開(kāi)關(guān)觸發(fā)單元224。
由于所述光電開(kāi)關(guān)觸發(fā)單元224是非接觸式觸發(fā)元件，不需要直接接觸電子脫扣 器的面板進(jìn)行查詢操作，因此可以防止靜電干擾對(duì)操作人員的安全或者斷路器的工作產(chǎn)生 的影響，而且只需用手或其他物體遮擋所述光電開(kāi)關(guān)觸發(fā)單元224便可以進(jìn)行查詢，操作 比較簡(jiǎn)單，對(duì)進(jìn)行查詢的人員能力要求較低。 在本實(shí)施例中，可以通過(guò)硬件或者軟件的方式鎖定所述的按鍵單元221，只有被分 配有參數(shù)設(shè)置權(quán)限或者同時(shí)分配有查詢權(quán)限和參數(shù)設(shè)置權(quán)限的操作人員才可以解鎖后通 過(guò)所述按鍵單元221進(jìn)行查詢和/或參數(shù)設(shè)置；只被分配有查詢權(quán)限的操作人員只能通過(guò) 所述光電開(kāi)關(guān)觸發(fā)單元224進(jìn)行查詢。通過(guò)這樣的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了對(duì)斷路器的狀態(tài)信息查詢 操作和工作參數(shù)設(shè)置操作權(quán)限的分開(kāi)管理。 由于所述的光電開(kāi)關(guān)觸發(fā)單元224采用的是非接觸式輸入，不會(huì)受到機(jī)械磨損， 因此壽命較長(zhǎng)。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)，所做的任何修改，等同替換，改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種電子脫扣器，包括控制模塊和人機(jī)界面模塊，所述控制模塊包括第一微處理單元，所述人機(jī)界面模塊包括第二微處理單元和與所述第二微處理單元通信的顯示單元，所述第二微處理單元與所述第一微處理單元通信，其特征在于所述人機(jī)界面模塊還包括與所述第二微處理單元通信的光電開(kāi)關(guān)觸發(fā)單元，當(dāng)所述光電開(kāi)關(guān)觸發(fā)單元在探測(cè)范圍內(nèi)受到遮擋時(shí)被觸發(fā)，向所述第二微處理單元發(fā)出查詢指令，所述第二微處理單元處理所述查詢指令并與所述第一微處理單元通信以查詢當(dāng)前狀態(tài)信息，并將查詢結(jié)果傳送到所述顯示單元進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子脫扣器，其特征在于，所述光電開(kāi)關(guān)觸發(fā)單元具有光發(fā)射器和光接收器，所述光電開(kāi)關(guān)觸發(fā)單元在通電后將輸入電流在所述光發(fā)射器上轉(zhuǎn)換為光信號(hào)射出，所述接收器根據(jù)接收到的光線的有無(wú)對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行探測(cè)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子脫扣器，其特征在于，所述的當(dāng)前狀態(tài)信息包括當(dāng)前電流、電壓、功率、功率因素中的一種或復(fù)數(shù)種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子脫扣器，其特征在于，所述人機(jī)界面模塊還包括與所述光電開(kāi)關(guān)觸發(fā)單元相連，用來(lái)控制所述光電開(kāi)關(guān)觸發(fā)單元是否起作用的啟用/停用單元。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子脫扣器，其特征在于，所述人機(jī)界面模塊還包括與所述第二微處理單元通信的按鍵單元。
全文摘要
一種電子脫扣器，包括控制模塊和人機(jī)界面模塊，控制模塊包括第一微處理單元，人機(jī)界面模塊包括第二微處理單元和與第二微處理單元通信的顯示單元，第二微處理單元與第一微處理單元通信，人機(jī)界面模塊還包括與第二微處理單元通信的光電開(kāi)關(guān)觸發(fā)單元，當(dāng)光電開(kāi)關(guān)觸發(fā)單元在探測(cè)范圍內(nèi)受到遮擋時(shí)被觸發(fā)，向第二微處理單元發(fā)出查詢指令，第二微處理單元處理查詢指令并與第一微處理單元通信以查詢當(dāng)前狀態(tài)信息，并將查詢結(jié)果傳送到顯示單元進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。本發(fā)明電子脫扣器工作壽命長(zhǎng)，可以防止靜電干擾對(duì)操作人員的安全或者斷路器的工作產(chǎn)生的影響，并且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器的狀態(tài)信息查詢操作和工作參數(shù)設(shè)置操作權(quán)限的分開(kāi)管理。
文檔編號(hào)H02H3/02GK101719653SQ20081016649
公開(kāi)日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2008年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月9日
發(fā)明者張猷琦, 沈鋒, 肖大偉, 許林波, 趙雄 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司