CN101562095A - 智能控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电网供配电的智能保护与智能测控的技术领域，具体地说是一种智能控制器，采用由速饱和线圈(33)和空芯线圈(31)组成的组合式互感器至少3个组成互感器组(4)，所述的空芯线圈(31)采用罗果夫斯基线圈。本发明与现有技术相比，采用了罗果夫斯基线圈基本不消耗能量，具有极佳的热稳定性，且不影响高压试验回路，同时做到了高压和测量信号的隔离，为电网的安全运行提供了更强大的保护。

Description

智能控制器
[技术领域]
本发明涉及电网供配电的智能保护与智能测控的技术领域，具体地说是一种智能控制器。
[背景技术]
断路器的性能对电网的安全稳定运行至关重要，各种类型的智能控制器的结构一般由3个部分组成：其一是互感器，用来检测电流等参数；其二是控制器的电子部件，用来对传感器检测到的信号进行处理，之后由显示器及执行元件作相应的显示及动作，其三是执行元件一般为降低能耗，都采用磁通变换器，正常情况下依靠永磁铁吸合铁心，处于闭合状态，当控制器的电子部件发出动作指令时，电流通过线圈产生反向激磁，克服永磁铁圈原有磁通，依靠反力弹簧使动铁心释放，达到推动断路器脱扣而断开的目的；控制器一般采用双电源供电，其一是外接电源，主要用于负载电流低于40％额定值时为控制器提供电源，其二通过互感器提供的电源，它在电网发生短路故障导致外接电源失压或低电压时为控制器提供电源，以保证控制器的故障保护功能不受外接电源的影响，但现在的断路器中的由于互感器的性能局限往往不能适用强电流场合，为适应需要断路器应向高性能、可通信方向发展。
[发明内容]
本发明的目的就是克服现有技术的不足，采用组合式互感器提高测量的精度和测量范围，测量精度从原来的10％提高到1％，测量范围从原来的16倍额定值提高到50倍以上额定值；采用电、磁、势能转换的磁通变换器作为执行部件，提高了执行部件的可靠性，降低了能耗。
为实现上述目的，设计一种智能控制器，包括主要由联锁机构、复位机构、磁通变换器组成的基座；主要由以CPU为核心的电子部件、壳罩组成的上体；互感器；电源附件；其特征在于：采用由速饱和线圈(33)和空芯线圈(31)组成的组合式互感器至少3个组成互感器组(4)，所述的空芯线圈(31)采用罗果夫斯基线圈，速饱和线圈(33)用于电源供电，在系统短路时提供足够能源，确保控制器工作正常，空芯线圈(31)用于信号采集，使二次信号与一次信号成正比；磁通变换器(28)采用电、磁、势能的转化技术，用于在电网故障发生时将CPU的指令转化成机械运动，驱动断路器的机构断开从而将故障线路从电网中分离；互感器组(4)将采集的电位信号传输给电子部件处理，CPU发出脱扣指令使磁通变换器(28)内部产生一个与磁通变换器极性相反的磁场磁通内部弹簧的作用下驱动脱扣推杆将断路器分断，分断后脱扣推杆被锁定在脱扣位置，同进断路器的触头被锁定在分开位置，联锁机构(29)带动微动开关(26)，用来指示断路器的故障状态。所述的电源附件采用外部安装的电源变压器或外部安装的DC电源附件或不间断电源。速饱和线圈(33)在负载电流达到额定电流的40％时输出足够的能量提供控制器电源，在负载电流达到额定电流时，输出能量达到饱和。
本发明同现有技术相比，使线路和电源设备免受过载、短路、接地、过频、欠频、过压、欠压等危害，采用了罗果夫斯基线圈基本不消耗能量，具有极佳的热稳定性，且不影响高压试验回路，同时做到了高压和测量信号的隔离，从而更加安全可靠，为电网的安全运行提供了更强大的保护。
[附图说明]
图1a-c是本发明的结构示意图的主视、左视和右视图。
图2a-b是本发明中互感器组的结构示意图。
指定图1a为摘要附图。
参见附图1a-c，1为罩壳；2为复位机构；4为互感器组，由3个互感器组成；5-8为线路板，主要由5-8线路板组成电子部件；9为液晶屏；12为弹簧；22为微动开关，用于指标故障跳闸，采用A，B，E微动开关组；24为线路板；26为F微动开关用于向电子部件传送断路器的位置信息；27为支架；28为磁通变换器；29为联锁机构。
参见图2a和图2b，32为互感器罩壳；31为空芯线圈；33为速饱和线圈
[具体实施方式]
下面结合附图作进一步说明。
罩壳1一侧面板嵌入液晶屏9实现显示功能，互感器采用由速饱和线圈33和空芯线圈即罗果夫斯基线圈31组成的组合式互感器4，并设有互感器外罩32，罗果夫斯基线圈由非磁性材料为骨架构成空心线圈，因此不会出现磁饱和和磁滞现象，它采用电磁感应原理将脉冲电流信号转化为脉冲电压信号的分流器，由于不同于电阻分流器串接在回路中，所以基本不消耗能量，具有极佳的热稳定性，而且不影响高压试验回路，同时做到了高压和测量信号的隔离，从而更加安全可靠。上述组合式互感器至少使用3个形成互感器组4，速饱和线圈33用于电源供电，在系统短路时提供足够能源，确保控制器工作正常，空芯线圈31用于信号采集，使二次信号与一次信号成正比；磁通变换器28采用电，磁，势能转化将CPU的保护动作指令，转化成断路器的动作机构的动作。互感器组4将采集的电位信号传输给电子部件处理，上位机发出脱扣指令使磁通变换器28内部产生一个与磁通变换器极性相反的磁场在磁通内部弹簧的作用下驱动脱扣推杆将断路器分断，分断后脱扣推杆被锁定在脱扣位置，同进断路器的触头被锁定在分开位置，联锁机构29带动微动开关26，用来指示断路器的故障状态，当需要复位时，则按动复位机构2，使脱扣推杆和磁通变换器28复位。
智能控制器的电源附件可采用外部安装的电源变压器，其原边接入主回路，其副边为智能控制器提供在主回路电流为零或很小时显示、记忆工作状态的电源；也可采用外部安装的DC电源附件或不间断电源。

Claims (3)

1、一种智能控制器，包括主要由联锁机构、复位机构、磁通变换器组成的基座；主要由以CPU为核心的电子部件、壳罩组成的上体；互感器；电源附件；其特征在于：采用由速饱和线圈(33)和空芯线圈(31)组成的组合式互感器至少3个组成互感器组(4)，所述的空芯线圈(31)采用罗果夫斯基线圈，其中速饱和线圈(33)用于电源供电，在系统短路时提供足够能源，确保控制器工作正常，空芯线圈(31)用于信号采集，使二次信号与一次信号成正比；磁通变换器(28)在电网故障发生时将CPU的指令转化成机械运动，驱动断路器的机构断开从而将故障线路从电网中分离；互感器组(4)将采集的电位信号传输给电子部件处理，CPU发出脱扣指令使磁通变换器(28)内部产生一个与磁通变换器极性相反的磁场内部弹簧的作用下驱动脱扣推杆将断路器分断，分断后脱扣推杆被锁定在脱扣位置，同进断路器的触头被锁定在分开位置，联锁机构(29)带动微动开关(26)，用来指示断路器的故障状态。
2、如权利要求1所述的一种智能控制器，其特征在于：所述的电源附件采用外部安装的电源变压器或外部安装的DC电源附件或不间断电源。
3、如权利要求1所述的一种智能控制器，其特征在于：所述的微动开关(26)采用A，B，E微动开关组。
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