一種智能斷路器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種智能斷路器，其特征在于：所述的智能斷路器為斷路器的出線觸臂上安裝電子式電流互感器檢測斷路器的一次電流；斷路器的二次電流在互感器底部以航空插頭形式輸出，每相輸出均測量電流和保護(hù)電流接入設(shè)置在斷路器內(nèi)部的控制器，控制器根據(jù)實時電流的大小與設(shè)定電流定值進(jìn)行比較，當(dāng)電流大于設(shè)定值后起動跳閘并記錄發(fā)生的日期、時間、累計次數(shù)。由于采用上述的結(jié)構(gòu)和方法，本發(fā)明綜合全面的解決了斷路器跳閘次數(shù)記錄功能，增強(qiáng)了斷路器使用的可靠性，實現(xiàn)了斷路器的智能化控制。
【專利說明】一種智能斷路器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及斷路器的技術(shù)改進(jìn)，特別涉及一種智能斷路器。
【背景技術(shù)】
[0002] 在電力系統(tǒng)中，高壓斷路器的跳閘次數(shù)對于斷路器的壽命影響很大，跳閘次數(shù)多 了斷路器的額定開斷容量會下降，甚至滅不了弧，有發(fā)生爆炸的危險，這就要求用戶要停電 檢修斷路器，但是檢修周期如果太頻繁又浪費(fèi)人力物力，影響生產(chǎn)。
[0003] 斷路器一般在故障跳閘3?5次檢修一次，但是目前的斷路器本身并不帶故障跳 閘次數(shù)記錄功能，需要人為的去記錄每次故障發(fā)生的時間和累計跳閘次數(shù)。隨著電網(wǎng)智能 化的發(fā)展，需要隨時了解斷路器的故障跳閘次數(shù)，并可將斷路器信息遠(yuǎn)動到后臺監(jiān)控系統(tǒng) 以便合理安排檢修周期。顯然傳統(tǒng)的人工記錄方式并不能實現(xiàn)上述功能。
[0004] 針對上述問題，提供一種智能斷路器，能夠檢測到斷路器執(zhí)行了跳閘動作而非正 常的分閘，實現(xiàn)斷路器的智能化控制是現(xiàn)有技術(shù)需要解決的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種智能斷路器，能夠檢測到斷路器執(zhí)行了 跳閘動作而非正常的分閘，實現(xiàn)斷路器的智能化控制。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種智能斷路器，其特征在于：所述的智 能斷路器為斷路器的出線觸臂上安裝電子式電流互感器檢測斷路器的一次電流；斷路器的 二次電流在互感器底部以航空插頭形式輸出，每相輸出均測量電流和保護(hù)電流接入設(shè)置在 斷路器內(nèi)部的控制器，控制器根據(jù)實時電流的大小與設(shè)定電流定值進(jìn)行比較，當(dāng)電流大于 設(shè)定值后起動跳閘并記錄發(fā)生的日期、時間、累計次數(shù)。
[0007] 所述的控制器內(nèi)部通過軟件設(shè)置1. 25ms定時器，每一個定時器中斷進(jìn)行一次三 相電流的測量和保護(hù)通道循環(huán)采樣，并將采樣結(jié)果放入采樣緩沖區(qū)；每5ms進(jìn)行一次采樣 結(jié)果計算，并進(jìn)行電流保護(hù)判斷，若任一相電流超過了保護(hù)電流設(shè)定值，控制器發(fā)出跳閘動 作，每跳閘一次計數(shù)器累加一次，并以事件記錄的形式記錄動作發(fā)生的日期、時間、電流值。
[0008] 所述的控制器在判斷任一相電流超過了保護(hù)電流設(shè)定值時，首先經(jīng)過事先設(shè)定好 的延時保護(hù)時間再發(fā)出跳閘動作。
[0009] 所述的采樣結(jié)果計算每間隔5ms保存一次當(dāng)前電流值，共計保存最近的200次的 電流值，若跳閘動作由外部其他的保護(hù)器發(fā)出，則在定時器中斷服務(wù)程序中首先判斷當(dāng)前 斷路器工作狀態(tài)由合閘位置變?yōu)榉珠l位置，若判斷無人為操作斷路器分閘，再判斷前40ms 的電流是否超過額定電流值的1.5倍，如果有則判定為外部保護(hù)器發(fā)出跳閘動作一次，則 跳閘計數(shù)器累加一次，并以事件記錄的形式記錄動作發(fā)生的日期、時間、電流值。
[0010] 所述的控制器通過通訊單元連接顯示器或上位機(jī)。
[0011] 一種智能斷路器，由于采用上述的結(jié)構(gòu)和方法，本發(fā)明綜合全面的解決了斷路器 跳閘次數(shù)記錄功能，增強(qiáng)了斷路器使用的可靠性，實現(xiàn)了斷路器的智能化控制。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明；
[0013] 圖1為本發(fā)明一種智能斷路器中測量通道采樣電流圖；
[0014] 圖2為本發(fā)明一種智能斷路器中保護(hù)通道采樣電流圖；
[0015] 圖3為本發(fā)明一種智能斷路器中采樣流程圖；
[0016] 圖4為本發(fā)明一種智能斷路器中保護(hù)動作流程圖；
[0017] 圖5為本發(fā)明一種智能斷路器中5ms定時中斷的軟件流程圖；
[0018] 圖6為本發(fā)明一種智能斷路器的軟件流程圖。
【具體實施方式】
[0019] 本發(fā)明采用電子式電流互感器安裝在斷路器的出線觸臂上用以檢測一次電流，每 個觸臂安裝一個，共計三個。之所以采用電子式電流互感器是因為其體積小且精度高，即使 電流開路也不會產(chǎn)生高壓，安全性高。二次電流在互感器底部以航空插頭形式輸出，每相輸 出均分為測量電流、保護(hù)電流，可用屏蔽電纜線將電流連接至斷路器內(nèi)部的控制器用于采 樣計算實時電流，控制器根據(jù)實時電流的大小與設(shè)定電流定值進(jìn)行比較，當(dāng)電流大于設(shè)定 值后起動跳閘并記錄發(fā)生的日期、時間、累計次數(shù)。
[0020] 若跳閘動作由斷路器外部其他的保護(hù)器發(fā)出，則控制器可通過判斷分閘位置信號 確定當(dāng)前斷路器處于分閘狀態(tài)，分閘信號不是由本控制器發(fā)出，同時檢測到分閘前電流大 小超過額定電流值1.2倍以上，亦可以判定為斷路器跳閘，并記錄發(fā)生的日期、時間、累計 次數(shù)。因為正常工作時斷路器一次電流最大為額定電流值的1. 2倍，若實際工作電流超過 1. 2倍可視為是故障電流，軟件判據(jù)中可將此倍數(shù)略放大，如判斷電流超過額定電流的1. 5 倍視為故障電流。
[0021] 本發(fā)明的測量通道采樣電流圖和保護(hù)通道采樣電流圖如圖1-2所示，假如額定電 流為1250A的電流互感器，測量通道輸出變比為1250A/1V，經(jīng)過U9A電壓跟隨器后輸入到 CPU的AD采樣引腳，其中R33、R39為分壓電阻，C9、C104為電容，LZ1為電感，均起到濾波作 用，R54為限流電阻，DB1為雙向反并聯(lián)二極管，起到限壓作用，限制輸入到AD通道的電壓值 幅度范圍在0?VDD2以保護(hù)AD通道不受損壞。保護(hù)通道輸出變比為1250A/150mA，R34、 R44為分壓電阻，C40、C108為濾波電容，LZ5為濾波電感，R58為限流電阻，DB2為雙向反并 聯(lián)二極管，起到限壓作用，限制輸入到AD通道的電壓值幅度范圍在0?VDD2以保護(hù)AD通 道不受損壞。
[0022] 如圖3-6所示，控制器在軟件中設(shè)置1. 25ms定時器，每一個定時器中斷進(jìn)行一次 三相電流的測量和保護(hù)通道循環(huán)采樣，并將采樣結(jié)果放入采樣緩沖區(qū)。5ms進(jìn)行一次采樣 結(jié)果計算，并進(jìn)行電流保護(hù)判斷，若任一相電流超過了保護(hù)電流定值，再經(jīng)過延時保護(hù)時間 發(fā)出跳閘動作，每跳閘一次計數(shù)器累加一次，并以事件記錄的形式記錄動作發(fā)生的日期、時 間、電流值等，這里的計數(shù)器累加值就是斷路器跳閘總次數(shù)，可送于顯示器或通訊上傳等。
[0023] 在電流的計算中每間隔5ms保存一次當(dāng)前電流值，共計保存最近的200次的電流 值，也就是最近一秒鐘之內(nèi)的電流值。若跳閘動作由外部其他的保護(hù)器發(fā)出，則在定時器中 斷服務(wù)程序中首先判斷當(dāng)前斷路器工作狀態(tài)由合閘位置變?yōu)榉珠l位置，判斷無人為操作斷 路器分閘，則可能是外部其他保護(hù)器發(fā)出的跳閘動作，再判斷前一秒之內(nèi)是否有連續(xù)至少2 個周期即40ms (故障電流的維持時間一般會超過40ms)的電流超過額定電流值的1. 5倍， 如果有則判定為外部保護(hù)器發(fā)出跳閘動作一次，則跳閘計數(shù)器累加一次，并以事件記錄的 形式記錄動作發(fā)生的日期、時間、電流值等。
[0024] 不論是外部保護(hù)器發(fā)出的跳閘動作或是自身控制器發(fā)出的跳閘動作均可進(jìn)行跳 閘動作次數(shù)記錄，該跳閘次數(shù)可送于顯示器或者通訊上傳到后臺系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)斷路器 上不帶跳閘次數(shù)記錄功能的問題。
[0025] 上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式 的限制，只要采用了本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)直接應(yīng)用于其它場合的， 均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種智能斷路器，其特征在于：所述的智能斷路器為斷路器的出線觸臂上安裝電子 式電流互感器檢測斷路器的一次電流；斷路器的二次電流在互感器底部以航空插頭形式輸 出，每相輸出均測量電流和保護(hù)電流接入設(shè)置在斷路器內(nèi)部的控制器，控制器根據(jù)實時電 流的大小與設(shè)定電流定值進(jìn)行比較，當(dāng)電流大于設(shè)定值后起動跳閘并記錄發(fā)生的日期、時 間、累計次數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能斷路器，其特征在于：所述的控制器內(nèi)部通過軟件 設(shè)置1. 25ms定時器，每一個定時器中斷進(jìn)行一次三相電流的測量和保護(hù)通道循環(huán)采樣，并 將采樣結(jié)果放入采樣緩沖區(qū)；每5ms進(jìn)行一次采樣結(jié)果計算，并進(jìn)行電流保護(hù)判斷，若任一 相電流超過了保護(hù)電流設(shè)定值，控制器發(fā)出跳閘動作，每跳閘一次計數(shù)器累加一次，并以事 件記錄的形式記錄動作發(fā)生的日期、時間、電流值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種智能斷路器，其特征在于：所述的控制器在判斷任一相 電流超過了保護(hù)電流設(shè)定值時，首先經(jīng)過事先設(shè)定好的延時保護(hù)時間再發(fā)出跳閘動作。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能斷路器，其特征在于：所述的采樣結(jié)果計算每間隔 5ms保存一次當(dāng)前電流值，共計保存最近的200次的電流值，若跳閘動作由外部其他的保護(hù) 器發(fā)出，則在定時器中斷服務(wù)程序中首先判斷當(dāng)前斷路器工作狀態(tài)由合閘位置變?yōu)榉珠l位 置，若判斷無人為操作斷路器分閘，再判斷前40ms的電流是否超過額定電流值的1. 5倍，如 果有則判定為外部保護(hù)器發(fā)出跳閘動作一次，則跳閘計數(shù)器累加一次，并以事件記錄的形 式記錄動作發(fā)生的日期、時間、電流值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能斷路器，其特征在于：所述的控制器通過通訊單元 連接顯示器或上位機(jī)。
【文檔編號】H02J13/00GK104218682SQ201410522385
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】束龍勝, 劉超, 陶路路, 劉建 申請人:安徽鑫龍電器股份有限公司