CN106100122B - 断路器用数据采集控制器及其对断路器的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种断路器用数据采集控制器，包括电子式电流电压互感器、控制器模块、蓄电池、电流信号调理电路和电压信号调理电路；电子式电流电压互感器包括壳体以及设置在壳体内部的A相电压电流采集电路、B相电压电流采集电路和C相电压电流采集电路；电流信号调理电路的输出端和电压信号调理电路的输出端均与控制器模块的输入端连接，控制器模块的输出端接有继电器。本发明还公开了一种断路器用数据采集控制器对断路器的控制方法。本发明设计新颖合理，安装使用便捷，工作可靠性高，安全性能好，实用性强，推广应用价值高，有助于推动配网自动化的发展。
Description
技术领域
本发明属于电力系统自动化技术领域，具体涉及一种断路器用数据采集控制器及其对断路器的控制方法。
背景技术
在配网自动化系统的建设中，自动化装置的取电问题一直是配网线路升级改造的一大瓶颈，有的利用高压电压互感器取电，有的利用高压电流互感器取电，还有的利用太阳能发电装置取电，存在着很多弊端。在实施和应用中要么投资大，要么接线复杂且不可靠，还有可能受环境位置、天气及负荷大小等外界因素的影响，从而限制了配网自动化的发展。为此，有人研制了自取能智能断路器，但是，现有技术中的自取能智能断路器，还缺乏结构简单、设计新颖合理，安装使用便捷，工作可靠性高，安全性能好的数据采集控制器，也缺乏行之有效的控制方法，现有技术中还无法实时准确测量三相电流、三相相电压及电流电压相位差，运行管理人员无法在线掌握线路运行状态，无法方便地进行线路故障情况下的故障区段的确定和排除，难以实现配电网系统的监测保护和控制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种断路器用数据采集控制器，其结构简单，设计新颖合理，安装使用便捷，工作可靠性高，安全性能好，实用性强，推广应用价值高。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种断路器用数据采集控制器，其特征在于：包括电子式电流电压互感器、控制器模块、用于对取能装置所输出的电能进行存储的蓄电池、用于对电子式电流电压互感器所输出的电流信号进行调理的电流信号调理电路和用于对电子式电流电压互感器所输出的电压信号进行调理的电压信号调理电路；所述电子式电流电压互感器包括壳体以及设置在壳体内部的A相电压电流采集电路、B相电压电流采集电路和C相电压电流采集电路，所述A相电压电流采集电路包括A相线圈和与A相线圈并联的电阻R101、以及串联的电阻R102和电阻R103，所述电阻R101的两端为A相电压电流采集电路的A相采集电流输出端且连接有A相采集电流输出导线，所述电阻R103的两端为A相电压电流采集电路的A相采集电压输出端且连接有A相采集电压输出导线；所述B相电压电流采集电路包括B相线圈和与B相线圈并联的电阻R104、以及串联的电阻R105和电阻R106，所述电阻R104的两端为B相电压电流采集电路的B相采集电流输出端且连接有B相采集电流输出导线，所述电阻R106的两端为B相电压电流采集电路的B相采集电压输出端且连接有B相采集电压输出导线；所述C相电压电流采集电路包括C相线圈和与C相线圈并联的电阻R107、以及串联的电阻R108和电阻R109，所述电阻R107的两端为C相电压电流采集电路的C相采集电流输出端且连接有C相采集电流输出导线，所述电阻R109的两端为C相电压电流采集电路的C相采集电压输出端且连接有C相采集电压输出导线；所述电流信号调理电路的输出端和电压信号调理电路的输出端均与控制器模块的输入端连接，所述控制器模块的输出端接有继电器，所述继电器接在蓄电池为弹簧储能操作机构供电的供电回路中。
上述的断路器用数据采集控制器，其特征在于：所述壳体包括横向安装部分和纵向连接部分，所述横向安装部分包括A相安装部分、B相安装部分和C相安装部分，所述A相安装部分和B相安装部分通过第一伞群套管连接，所述B相安装部分和C相安装部分通过第二伞群套管连接，所述A相安装部分上设置有供电缆线的A相线穿过的A相安装孔，所述A相线圈围绕A相安装孔设置，所述供电缆线的A相线穿过A相线圈；所述B相安装部分上设置有供电缆线的B相线穿过的B相安装孔，所述B相线圈围绕B相安装孔设置，所述供电缆线的B相线穿过B相线圈；所述C相安装部分上设置有供电缆线的C相线穿过的C相安装孔，所述C相线圈围绕C相安装孔设置，所述供电缆线的C相线穿过C相线圈；所述纵向连接部分包括连接在B相安装部分底部的纵向伞群套管和设置在纵向伞群套管内且穿出纵向伞群套管的输出导线，所述输出导线由所述A相采集电流输出导线、A相采集电压输出导线、B相采集电流输出导线、B相采集电压输出导线、C相采集电流输出导线和C相采集电压输出导线汇集而成。
上述的断路器用数据采集控制器，其特征在于：所述电流信号调理电路包括A相电流信号调理电路、B相电流信号调理电路和C相电流信号调理电路，所述A相电流信号调理电路包括A相电流信号放大滤波电路和与A相电流信号放大滤波电路相接的A相电流信号跟随电路，所述A相电流信号放大滤波电路包括型号为MPC6004的运算放大器U1B、电容C1、二极管DD1和二极管DD2，所述运算放大器U1B的第5引脚与二极管DD1的阳极和二极管DD2的阴极相接，且通过电阻R1与电容C1的一端连接，还通过电阻R2与1.65V电源的输出端Vref_1.65V连接，所述二极管DD1的阴极与3.3V电源的输出端VCC_3.3V连接，所述二极管DD2的阳极接地，所述电容C1的另一端为A相电流信号调理电路的A相电流输入端IA_In，所述运算放大器U1B的第6引脚和第7引脚相接且为A相电流信号调理电路的A相保护电流输出端Iap；所述A相电流信号跟随电路包括型号为MPC6004的运算放大器U1C，所述运算放大器U1C的第8引脚通过电阻R3与所述型号为MPC6004的运算放大器U1C的第9引脚连接，所述运算放大器U1C的第8引脚上接有电阻R4，所述电阻R4未与运算放大器U1C的第8引脚连接的一端为A相电流信号调理电路的A相测量电流输出端Iam，所述运算放大器U1C的第9引脚上接有电阻R5，所述电阻R5未与运算放大器U1C的第9引脚连接的一端与A相电流信号调理电路的A相保护电流输出端Iap连接，所述运算放大器U1C的第10引脚与1.65V电源的输出端Vref_1.65V连接；所述B相电流信号调理电路包括B相电流信号放大滤波电路和与B相电流信号放大滤波电路相接的B相电流信号跟随电路，所述B相电流信号放大滤波电路包括型号为MPC6004的运算放大器U1A、电容C2、二极管DD3和二极管DD4，所述运算放大器U1A的第3引脚与二极管DD3的阳极和二极管DD4的阴极相接，且通过电阻R6与电容C2的一端连接，还通过电阻R7与1.65V电源的输出端Vref_1.65V连接，所述二极管DD3的阴极与3.3V电源的输出端VCC_3.3V连接，所述二极管DD4的阳极接地，所述电容C2的另一端为B相电流信号调理电路的B相电流输入端IB_In，所述运算放大器U1A的第1引脚和第2引脚相接且为B相电流信号调理电路的B相保护电流输出端Ibp；所述B相电流信号跟随电路包括型号为MPC6004的运算放大器U1D，所述运算放大器U1D的第14引脚通过电阻R8与所述型号为MPC6004的运算放大器U1D的第13引脚连接，所述运算放大器U1D的第14引脚上接有电阻R9，所述电阻R9未与运算放大器U1D的第14引脚连接的一端为B相电流信号调理电路的B相测量电流输出端Ibm，所述运算放大器U1D的第13引脚上接有电阻R10，所述电阻R10未与运算放大器U1D的第13引脚连接的一端与B相电流信号调理电路的B相保护电流输出端Ibp连接，所述运算放大器U1D的第12引脚与1.65V电源的输出端Vref_1.65V连接；所述C相电流信号调理电路包括C相电流信号放大滤波电路和与C相电流信号放大滤波电路相接的C相电流信号跟随电路，所述C相电流信号放大滤波电路包括型号为MPC6004的运算放大器U2B、电容C5、二极管DD5和二极管DD6，所述运算放大器U2B的第5引脚与二极管DD5的阳极和二极管DD6的阴极相接，且通过电阻R11与电容C5的一端连接，还通过电阻R12与1.65V电源的输出端Vref_1.65V连接，所述二极管DD5的阴极与3.3V电源的输出端VCC_3.3V连接，所述二极管DD6的阳极接地，所述电容C5的另一端为C相电流信号调理电路的C相电流输入端IC_In，所述运算放大器U2B的第6引脚和第7引脚相接且为C相电流信号调理电路的C相保护电流输出端Icp；所述C相电流信号跟随电路包括型号为MPC6004的运算放大器U2C，所述运算放大器U2C的第8引脚通过电阻R13与所述型号为MPC6004的运算放大器U2C的第9引脚连接，所述运算放大器U2C的第8引脚上接有电阻R14，所述电阻R14未与运算放大器U2C的第8引脚连接的一端为C相电流信号调理电路的C相测量电流输出端Icm，所述运算放大器U2C的第9引脚上接有电阻R15，所述电阻R15未与运算放大器U2C的第9引脚连接的一端与C相电流信号调理电路的C相保护电流输出端Icp连接，所述运算放大器U2C的第10引脚与1.65V电源的输出端Vref_1.65V连接。
上述的断路器用数据采集控制器，其特征在于：所述电压信号调理电路包括A相电压信号调理电路、B相电压信号调理电路和C相电压信号调理电路，所述A相电压信号调理电路包括型号为MPC6004的运算放大器U3C、电容C6、二极管DD7和二极管DD8，所述运算放大器U3C的第10引脚与二极管DD7的阳极和二极管DD8的阴极相接，且通过电阻R16与电容C6的一端连接，还通过电阻R17与1.65V电源的输出端Vref_1.65V连接，所述二极管DD7的阴极与3.3V电源的输出端VCC_3.3V连接，所述二极管DD8的阳极接地，所述电容C6的另一端为A相电压信号调理电路的A相电压输入端UA_In，所述运算放大器U3C的第8引脚和第9引脚相接，所述运算放大器U3C的第8引脚上接有电阻R18，所述电阻R18未与运算放大器U3C的第8引脚连接的一端为A相电压信号调理电路的A相电压输出端Uam；所述B相电压信号调理电路包括型号为MPC6004的运算放大器U3B、电容C7、二极管DD9和二极管DD10，所述运算放大器U3B的第5引脚与二极管DD9的阳极和二极管DD10的阴极相接，且通过电阻R19与电容C7的一端连接，还通过电阻R20与1.65V电源的输出端Vref_1.65V连接，所述二极管DD9的阴极与3.3V电源的输出端VCC_3.3V连接，所述二极管DD10的阳极接地，所述电容C7的另一端为B相电压信号调理电路的B相电压输入端UB_In，所述运算放大器U3B的第7引脚和第6引脚相接，所述运算放大器U3B的第7引脚上接有电阻R21，所述电阻R21未与运算放大器U3B的第7引脚连接的一端为B相电压信号调理电路的B相电压输出端Ubm；所述C相电压信号调理电路包括型号为MPC6004的运算放大器U3A、电容C8、二极管DD11和二极管DD12，所述运算放大器U3A的第3引脚与二极管DD11的阳极和二极管DD12的阴极相接，且通过电阻R22与电容C8的一端连接，还通过电阻R23与1.65V电源的输出端Vref_1.65V连接，所述二极管DD11的阴极与3.3V电源的输出端VCC_3.3V连接，所述二极管DD12的阳极接地，所述电容C8的另一端为C相电压信号调理电路的C相电压输入端UC_In，所述运算放大器U3A的第1引脚和第2引脚相接，所述运算放大器U3A的第1引脚上接有电阻R24，所述电阻R24未与运算放大器U3A的第1引脚连接的一端为C相电压信号调理电路的C相电压输出端Ucm。
上述的断路器用数据采集控制器，其特征在于：所述控制器模块包括型号为STM3SF103的微控制器，以及与微控制器相接的GPRS通信模块、RS-232通信模块和以太网通信模块；所述电流信号调理电路的输出端和电压信号调理电路的输出端均与微控制器的输入端连接，所述继电器与微控制器的输出端连接。
本发明还提供了一种方法步骤简单、实现方便的断路器用数据采集控制器对断路器的控制方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤一、电流信号调理电路对电子式电流电压互感器所输出的电流信号进行调理，得到三相电流的值和方向并传输给控制器模块；电压信号调理电路对电子式电流电压互感器所输出的电压信号进行调理，得到A相电压值、B相电压值、C相电压值和三个线电压并传输给控制器模块；
步骤二、控制器模块根据预先设定的控制规则对继电器(7-5)进行控制，进而控制所述断路器，实现跳闸或报警，进行三段式方向过流保护；其中，预先设定的控制规则为：
设定高、中、低三个电流定值，且将过流保护分为电流值介于低与中两个电流定值之间的保护定义为Ⅲ段过流保护，将电流值介于中与高两个电流定值之间的保护定义为Ⅱ段过流保护，将电流值高于高电流定值的保护定义为Ⅰ段过流保护，并分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段进行过流保护，具体如下：
当Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段过流总压板退时，不进行跳闸、涌流报警和保护报警；
当Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段过流总压板投时，再根据Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段过流跳闸的投退情况和Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段过流报警的投退情况执行跳闸、涌流报警或保护报警，具体为：
当Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段过流跳闸退时，不进行跳闸；
当Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段过流跳闸投时，再根据线电压闭锁投情况、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投退和Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向头退情况执行跳闸，具体为：
当线电压闭锁投、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投且A相电流正方向，或者Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向投且A相电流反方向，且A向电流大于等于电流定值，且三个线电压均大于等于线电压定值时，进行跳闸；
当线电压闭锁投、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投且B相电流正方向，或者Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向投且B相电流反方向，且B向电流大于等于电流定值，且三个线电压均大于等于线电压定值时，进行跳闸；
当线电压闭锁投、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投且C相电流正方向，或者Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向投且C相电流反方向，且C向电流大于等于电流定值，且三个线电压均大于等于线电压定值时，进行跳闸；
当Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段过流报警退时，不进行涌流报警和保护报警；
当Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段过流报警投时，再根据线电压闭锁投情况、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投退和Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向头退情况执行涌流报警或保护报警，具体为：
当线电压闭锁投、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投且A相电流正方向，或者三段反方向投且A相电流反方向，且A向电流大于等于电流定值，且Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ个线电压均小于电压定值时，进行涌流报警；
当线电压闭锁投、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投且A相电流正方向，或者Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向投且A相电流反方向，且A向电流大于等于电流定值，且三个线电压均大于等于线电压定值时，进行保护报警；
当线电压闭锁投、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投且B相电流正方向，或者Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向投且B相电流反方向，且B向电流大于等于电流定值，且三个线电压均小于电压定值时，进行涌流报警；
当线电压闭锁投、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投且B相电流正方向，或者Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向投且B相电流反方向，且B向电流大于等于电流定值，且三个线电压均大于等于线电压定值时，进行保护报警；
当线电压闭锁投、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投且C相电流正方向，或者Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向投且C相电流反方向，且C向电流大于等于电流定值，且三个线电压均小于电压定值时，进行涌流报警；
当线电压闭锁投、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投且C相电流正方向，或者Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向投且C相电流反方向，且C向电流大于等于电流定值，且三个线电压均大于等于线电压定值时，进行保护报警。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明断路器用数据采集控制器的结构简单，设计新颖合理，实现方便。
2、采用本发明后的断路器，在现场安装使用时，由于不需要连接高压电压互感器或太阳能发电装置，因此连线非常方便，只需连接三进三出引线，安装简单，减少了停电时间，能够减少由于停电给人们生产生活带来的损失。
3、本发明的断路器用数据采集控制器对断路器的控制方法的方法步骤简单，实现方便，工作可靠性高。
4、本发明的实用性强，推广应用价值高，能够实时在线检测高压运行线路负荷电流的大小和方向，同时能够检测短路电流的大小和方向、三相相电压、电压、开关状态以及单相接地故障、相间短路故障等信息，使得运行管理人员可在线掌握线路运行状态和线路故障情况下的故障区段的确定和排除，实现配电网系统的监测保护和控制，还可实现远方控制、监视等功能。
综上所述，本发明设计新颖合理，安装使用便捷，工作可靠性高，安全性能好，实用性强，推广应用价值高，有助于推动配网自动化的发展。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明断路器用数据采集控制器的电路原理框图。
图2为本发明电子式电流电压互感器的结构示意图。
图3A为本发明A相电压电流采集电路的电路原理图。
图3B为本发明B相电压电流采集电路的电路原理图。
图3C为本发明C相电压电流采集电路的电路原理图。
图4为本发明A相电流信号放大滤波电路的电路原理图。
图5为本发明A相电流信号跟随电路的电路原理图。
图6为本发明B相电流信号放大滤波电路的电路原理图。
图7为本发明B相电流信号跟随电路的电路原理图。
图8为本发明C相电流信号放大滤波电路的电路原理图。
图9为本发明C相电流信号跟随电路的电路原理图。
图10为本发明A相电压信号调理电路的电路原理图。
图11为本发明B相电压信号调理电路的电路原理图。
图12为本发明C相电压信号调理电路的电路原理图。
图13为本发明基于电子式互感器的断路器的零序方向过流保护方法的方法逻辑框图。
附图标记说明:
1—控制器模块； 2—蓄电池； 3—电子式电流电压互感器；
3-1—壳体； 3-11—A相安装部分； 3-12—B相安装部分；
3-13—C相安装部分； 3-14—第一伞群套管； 3-15—第二伞群套管；
3-16—纵向伞群套管； 3-17—C相安装孔； 3-18—输出导线；
3-19—A相安装孔； 3-110—B相安装孔； 3-2—A相线圈；
3-3—B相线圈； 3-4—C相线圈； 4—取能装置；
5—电流信号调理电路； 5-1—A相电流信号调理电路；
5-2—B相电流信号调理电路； 5-3—C相电流信号调理电路；
6—电压信号调理电路； 6-1—A相电压信号调理电路；
6-2—B相电压信号调理电路； 6-3—C相电压信号调理电路；
7—继电器。
具体实施方式
如图1所示，本发明的断路器用数据采集控制器，包括电子式电流电压互感器3、控制器模块1、用于对取能装置4所输出的电能进行存储的蓄电池2、用于对电子式电流电压互感器3所输出的电流信号进行调理的电流信号调理电路5和用于对电子式电流电压互感器3所输出的电压信号进行调理的电压信号调理电路6；如图2所示，所述电子式电流电压互感器3包括壳体3-1以及设置在壳体3-1内部的A相电压电流采集电路、B相电压电流采集电路和C相电压电流采集电路，如图3A所示，所述A相电压电流采集电路包括A相线圈3-2和与A相线圈3-2并联的电阻R101、以及串联的电阻R102和电阻R103，所述电阻R101的两端为A相电压电流采集电路的A相采集电流输出端(图3A中的Ia+和Ia-)且连接有A相采集电流输出导线，所述电阻R103的两端为A相电压电流采集电路的A相采集电压输出端(图3A中的Ua+和Ua-)且连接有A相采集电压输出导线；如图3B所示，所述B相电压电流采集电路包括B相线圈3-3-3和与B相线圈3-3-3并联的电阻R104、以及串联的电阻R105和电阻R106，所述电阻R104的两端为B相电压电流采集电路的B相采集电流输出端(图3B中的Ib+和Ib-)且连接有B相采集电流输出导线，所述电阻R106的两端为B相电压电流采集电路的B相采集电压输出端(图3B中的Ub+和Ub-)且连接有B相采集电压输出导线；如图3C所示，所述C相电压电流采集电路包括C相线圈3-4和与C相线圈3-4并联的电阻R107、以及串联的电阻R108和电阻R109，所述电阻R107的两端为C相电压电流采集电路的C相采集电流输出端(图3C中的Ic+和Ic-)且连接有C相采集电流输出导线，所述电阻R109的两端为C相电压电流采集电路的C相采集电压输出端(图3C中的Uc+和Uc-)且连接有C相采集电压输出导线；所述电流信号调理电路5的输出端和电压信号调理电路6的输出端均与控制器模块1的输入端连接，所述控制器模块1的输出端接有继电器7，所述继电器7接在蓄电池2为弹簧储能操作机构供电的供电回路中。
如图2所示，本实施例中，所述壳体3-1包括横向安装部分和纵向连接部分，所述横向安装部分包括A相安装部分3-11、B相安装部分3-12和C相安装部分3-13，所述A相安装部分3-11和B相安装部分3-12通过第一伞群套管3-14连接，所述B相安装部分3-12和C相安装部分3-13通过第二伞群套管3-15连接，所述A相安装部分3-11上设置有供电缆线的A相线穿过的A相安装孔3-19，所述A相线圈3-2围绕A相安装孔3-19设置，所述供电缆线的A相线穿过A相线圈3-2；所述B相安装部分3-12上设置有供电缆线的B相线穿过的B相安装孔3-110，所述B相线圈3-3围绕B相安装孔3-110设置，所述供电缆线的B相线穿过B相线圈3-3；所述C相安装部分3-13上设置有供电缆线的C相线穿过的C相安装孔3-17，所述C相线圈3-4围绕C相安装孔3-17设置，所述供电缆线的C相线穿过C相线圈3-4；所述纵向连接部分包括连接在B相安装部分3-12底部的纵向伞群套管3-16和设置在纵向伞群套管3-16内且穿出纵向伞群套管3-16的输出导线3-18，所述输出导线3-18由所述A相采集电流输出导线、A相采集电压输出导线、B相采集电流输出导线、B相采集电压输出导线、C相采集电流输出导线和C相采集电压输出导线汇集而成。
本实施例中，如图1所示，所述电流信号调理电路5包括A相电流信号调理电路5-1、B相电流信号调理电路5-2和C相电流信号调理电路5-3，所述A相电流信号调理电路5-1包括A相电流信号放大滤波电路和与A相电流信号放大滤波电路相接的A相电流信号跟随电路，如图4所示，所述A相电流信号放大滤波电路包括型号为MPC6004的运算放大器U1B、电容C1、二极管DD1和二极管DD2，所述运算放大器U1B的第5引脚与二极管DD1的阳极和二极管DD2的阴极相接，且通过电阻R1与电容C1的一端连接，还通过电阻R2与1.65V电源的输出端Vref_1.65V连接，所述二极管DD1的阴极与3.3V电源的输出端VCC_3.3V连接，所述二极管DD2的阳极接地，所述电容C1的另一端为A相电流信号调理电路5-1的A相电流输入端IA_In，所述运算放大器U1B的第6引脚和第7引脚相接且为A相电流信号调理电路5-1的A相保护电流输出端Iap；如图5所示，所述A相电流信号跟随电路包括型号为MPC6004的运算放大器U1C，所述运算放大器U1C的第8引脚通过电阻R3与所述型号为MPC6004的运算放大器U1C的第9引脚连接，所述运算放大器U1C的第8引脚上接有电阻R4，所述电阻R4未与运算放大器U1C的第8引脚连接的一端为A相电流信号调理电路5-1的A相测量电流输出端Iam，所述运算放大器U1C的第9引脚上接有电阻R5，所述电阻R5未与运算放大器U1C的第9引脚连接的一端与A相电流信号调理电路5-1的A相保护电流输出端Iap连接，所述运算放大器U1C的第10引脚与1.65V电源的输出端Vref_1.65V连接；所述B相电流信号调理电路5-2包括B相电流信号放大滤波电路和与B相电流信号放大滤波电路相接的B相电流信号跟随电路，如图6所示，所述B相电流信号放大滤波电路包括型号为MPC6004的运算放大器U1A、电容C2、二极管DD3和二极管DD4，所述运算放大器U1A的第3引脚与二极管DD3的阳极和二极管DD4的阴极相接，且通过电阻R6与电容C2的一端连接，还通过电阻R7与1.65V电源的输出端Vref_1.65V连接，所述二极管DD3的阴极与3.3V电源的输出端VCC_3.3V连接，所述二极管DD4的阳极接地，所述电容C2的另一端为B相电流信号调理电路5-2的B相电流输入端IB_In，所述运算放大器U1A的第1引脚和第2引脚相接且为B相电流信号调理电路5-2的B相保护电流输出端Ibp；如图7所示，所述B相电流信号跟随电路包括型号为MPC6004的运算放大器U1D，所述运算放大器U1D的第14引脚通过电阻R8与所述型号为MPC6004的运算放大器U1D的第13引脚连接，所述运算放大器U1D的第14引脚上接有电阻R9，所述电阻R9未与运算放大器U1D的第14引脚连接的一端为B相电流信号调理电路5-2的B相测量电流输出端Ibm，所述运算放大器U1D的第13引脚上接有电阻R10，所述电阻R10未与运算放大器U1D的第13引脚连接的一端与B相电流信号调理电路5-2的B相保护电流输出端Ibp连接，所述运算放大器U1D的第12引脚与1.65V电源的输出端Vref_1.65V连接；所述C相电流信号调理电路5-3包括C相电流信号放大滤波电路和与C相电流信号放大滤波电路相接的C相电流信号跟随电路，如图8所示，所述C相电流信号放大滤波电路包括型号为MPC6004的运算放大器U2B、电容C5、二极管DD5和二极管DD6，所述运算放大器U2B的第5引脚与二极管DD5的阳极和二极管DD6的阴极相接，且通过电阻R11与电容C5的一端连接，还通过电阻R12与1.65V电源的输出端Vref_1.65V连接，所述二极管DD5的阴极与3.3V电源的输出端VCC_3.3V连接，所述二极管DD6的阳极接地，所述电容C5的另一端为C相电流信号调理电路5-3的C相电流输入端IC_In，所述运算放大器U2B的第6引脚和第7引脚相接且为C相电流信号调理电路5-3的C相保护电流输出端Icp；如图9所示，所述C相电流信号跟随电路包括型号为MPC6004的运算放大器U2C，所述运算放大器U2C的第8引脚通过电阻R13与所述型号为MPC6004的运算放大器U2C的第9引脚连接，所述运算放大器U2C的第8引脚上接有电阻R14，所述电阻R14未与运算放大器U2C的第8引脚连接的一端为C相电流信号调理电路5-3的C相测量电流输出端Icm，所述运算放大器U2C的第9引脚上接有电阻R15，所述电阻R15未与运算放大器U2C的第9引脚连接的一端与C相电流信号调理电路5-3的C相保护电流输出端Icp连接，所述运算放大器U2C的第10引脚与1.65V电源的输出端Vref_1.65V连接。
本实施例中，所述电压信号调理电路6包括A相电压信号调理电路6-1、B相电压信号调理电路6-2和C相电压信号调理电路6-3，如图10所示，所述A相电压信号调理电路6-1包括型号为MPC6004的运算放大器U3C、电容C6、二极管DD7和二极管DD8，所述运算放大器U3C的第10引脚与二极管DD7的阳极和二极管DD8的阴极相接，且通过电阻R16与电容C6的一端连接，还通过电阻R17与1.65V电源的输出端Vref_1.65V连接，所述二极管DD7的阴极与3.3V电源的输出端VCC_3.3V连接，所述二极管DD8的阳极接地，所述电容C6的另一端为A相电压信号调理电路6-1的A相电压输入端UA_In，所述运算放大器U3C的第8引脚和第9引脚相接，所述运算放大器U3C的第8引脚上接有电阻R18，所述电阻R18未与运算放大器U3C的第8引脚连接的一端为A相电压信号调理电路6-1的A相电压输出端Uam；如图11所示，所述B相电压信号调理电路6-2包括型号为MPC6004的运算放大器U3B、电容C7、二极管DD9和二极管DD10，所述运算放大器U3B的第5引脚与二极管DD9的阳极和二极管DD10的阴极相接，且通过电阻R19与电容C7的一端连接，还通过电阻R20与1.65V电源的输出端Vref_1.65V连接，所述二极管DD9的阴极与3.3V电源的输出端VCC_3.3V连接，所述二极管DD10的阳极接地，所述电容C7的另一端为B相电压信号调理电路6-1的B相电压输入端UB_In，所述运算放大器U3B的第7引脚和第6引脚相接，所述运算放大器U3B的第7引脚上接有电阻R21，所述电阻R21未与运算放大器U3B的第7引脚连接的一端为B相电压信号调理电路6-1的B相电压输出端Ubm；如图12所示，所述C相电压信号调理电路6-2包括型号为MPC6004的运算放大器U3A、电容C8、二极管DD11和二极管DD12，所述运算放大器U3A的第3引脚与二极管DD11的阳极和二极管DD12的阴极相接，且通过电阻R22与电容C8的一端连接，还通过电阻R23与1.65V电源的输出端Vref_1.65V连接，所述二极管DD11的阴极与3.3V电源的输出端VCC_3.3V连接，所述二极管DD12的阳极接地，所述电容C8的另一端为C相电压信号调理电路6-1的C相电压输入端UC_In，所述运算放大器U3A的第1引脚和第2引脚相接，所述运算放大器U3A的第1引脚上接有电阻R24，所述电阻R24未与运算放大器U3A的第1引脚连接的一端为C相电压信号调理电路6-1的C相电压输出端Ucm。
如图1所示，本实施例中，所述控制器模块1包括型号为STM3SF103的微控制器1-1，以及与微控制器1-1相接的GPRS通信模块1-2、RS-232通信模块1-3和以太网通信模块1-4；所述电流信号调理电路5的输出端和电压信号调理电路6的输出端均与微控制器1-1的输入端连接，所述继电器7与微控制器1-1的输出端连接。
如图13所示，采用本发明断路器用数据采集控制器对断路器进行控制的方法，包括以下步骤：
步骤一、电流信号调理电路5对电子式电流电压互感器3所输出的电流信号进行调理，得到三相电流的值和方向并传输给控制器模块1；电压信号调理电路6对电子式电流电压互感器3所输出的电压信号进行调理，得到A相电压值、B相电压值、C相电压值和三个线电压并传输给控制器模块1；
步骤二、控制器模块1根据预先设定的控制规则对继电器7进行控制，进而控制所述断路器，实现跳闸或报警，进行三段式方向过流保护；其中，预先设定的控制规则为：
设定高、中、低三个电流定值，且将过流保护分为电流值介于低与中两个电流定值之间的保护定义为Ⅲ段过流保护，将电流值介于中与高两个电流定值之间的保护定义为Ⅱ段过流保护，将电流值高于高电流定值的保护定义为Ⅰ段过流保护，并分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段进行过流保护，具体如下：
当Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段过流总压板退时，不进行跳闸、涌流报警和保护报警；
当Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段过流总压板投时，再根据Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段过流跳闸的投退情况和Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段过流报警的投退情况执行跳闸、涌流报警或保护报警，具体为：
当Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段过流跳闸退时，不进行跳闸；
当Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段过流跳闸投时，再根据线电压闭锁投情况、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投退和Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向头退情况执行跳闸，具体为：
当线电压闭锁投、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投且A相电流正方向，或者Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向投且A相电流反方向，且A向电流大于等于电流定值，且三个线电压均大于等于线电压定值时，进行跳闸；
当线电压闭锁投、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投且B相电流正方向，或者Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向投且B相电流反方向，且B向电流大于等于电流定值，且三个线电压均大于等于线电压定值时，进行跳闸；
当线电压闭锁投、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投且C相电流正方向，或者Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向投且C相电流反方向，且C向电流大于等于电流定值，且三个线电压均大于等于线电压定值时，进行跳闸；
当Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段过流报警退时，不进行涌流报警和保护报警；
当Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段过流报警投时，再根据线电压闭锁投情况、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投退和Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向头退情况执行涌流报警或保护报警，具体为：
当线电压闭锁投、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投且A相电流正方向，或者三段反方向投且A相电流反方向，且A向电流大于等于电流定值，且Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ个线电压均小于电压定值时，进行涌流报警；
当线电压闭锁投、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投且A相电流正方向，或者Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向投且A相电流反方向，且A向电流大于等于电流定值，且三个线电压均大于等于线电压定值时，进行保护报警；
当线电压闭锁投、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投且B相电流正方向，或者Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向投且B相电流反方向，且B向电流大于等于电流定值，且三个线电压均小于电压定值时，进行涌流报警；
当线电压闭锁投、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投且B相电流正方向，或者Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向投且B相电流反方向，且B向电流大于等于电流定值，且三个线电压均大于等于线电压定值时，进行保护报警；
当线电压闭锁投、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投且C相电流正方向，或者Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向投且C相电流反方向，且C向电流大于等于电流定值，且三个线电压均小于电压定值时，进行涌流报警；
当线电压闭锁投、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投且C相电流正方向，或者Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向投且C相电流反方向，且C向电流大于等于电流定值，且三个线电压均大于等于线电压定值时，进行保护报警。
其中，Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段过流总压板投/退、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段过流跳闸投/退、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段过流报警投/退、线电压闭锁投/退、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投/退、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向投/退均通过软件设置。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (6)
1.一种断路器用数据采集控制器，包括电子式电流电压互感器(3)、控制器模块(1)、用于对取能装置(4)所输出的电能进行存储的蓄电池(2)、用于对电子式电流电压互感器(3)所输出的电流信号进行调理的电流信号调理电路(5)和用于对电子式电流电压互感器(3)所输出的电压信号进行调理的电压信号调理电路(6)；所述电子式电流电压互感器(3)包括壳体(3-1)以及设置在壳体(3-1)内部的A相电压电流采集电路、B相电压电流采集电路和C相电压电流采集电路，所述A相电压电流采集电路包括A相线圈(3-2)和与A相线圈(3-2)并联的电阻R101、以及串联的电阻R102和电阻R103，所述电阻R101的两端为A相电压电流采集电路的A相采集电流输出端且连接有A相采集电流输出导线，所述电阻R103的两端为A相电压电流采集电路的A相采集电压输出端且连接有A相采集电压输出导线；所述B相电压电流采集电路包括B相线圈(3-3)和与B相线圈(3-3)并联的电阻R104、以及串联的电阻R105和电阻R106，所述电阻R104的两端为B相电压电流采集电路的B相采集电流输出端且连接有B相采集电流输出导线，所述电阻R106的两端为B相电压电流采集电路的B相采集电压输出端且连接有B相采集电压输出导线；所述C相电压电流采集电路包括C相线圈(3-4)和与C相线圈(3-4)并联的电阻R107、以及串联的电阻R108和电阻R109，所述电阻R107的两端为C相电压电流采集电路的C相采集电流输出端且连接有C相采集电流输出导线，所述电阻R109的两端为C相电压电流采集电路的C相采集电压输出端且连接有C相采集电压输出导线；所述电流信号调理电路(5)的输出端和电压信号调理电路(6)的输出端均与控制器模块(1)的输入端连接，所述控制器模块(1)的输出端接有继电器(7)，所述继电器(7)接在蓄电池(2)为弹簧储能操作机构供电的供电回路中，其特征在于，采用该数据采集控制器对断路器进行控制的方法，包括以下步骤：步骤一、电流信号调理电路(5)对电子式电流电压互感器(3)所输出的电流信号进行调理，得到三相电流的值和方向并传输给控制器模块(1)；电压信号调理电路(6)对电子式电流电压互感器(3)所输出的电压信号进行调理，得到A相电压值、B相电压值、C相电压值和三个线电压并传输给控制器模块(1)；
步骤二、控制器模块(1)根据预先设定的控制规则对继电器(7)进行控制，进而控制所述断路器，实现跳闸或报警，进行三段式方向过流保护；其中，预先设定的控制规则为：
设定高、中、低三个电流定值，且将过流保护分为电流值介于低与中两个电流定值之间的保护定义为Ⅲ段过流保护，将电流值介于中与高两个电流定值之间的保护定义为Ⅱ段过流保护，将电流值高于高电流定值的保护定义为Ⅰ段过流保护，并分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段进行过流保护，具体如下：
当Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段过流总压板退时，不进行跳闸、涌流报警和保护报警；
当Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段过流总压板投时，再根据Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段过流跳闸的投退情况和Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段过流报警的投退情况执行跳闸、涌流报警或保护报警，具体为：
当Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段过流跳闸退时，不进行跳闸；
当Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段过流跳闸投时，再根据线电压闭锁投情况、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投退和Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向头退情况执行跳闸，具体为：
当线电压闭锁投、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投且A相电流正方向，或者Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向投且A相电流反方向，且A向电流大于等于电流定值，且三个线电压均大于等于线电压定值时，进行跳闸；
当线电压闭锁投、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投且B相电流正方向，或者Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向投且B相电流反方向，且B向电流大于等于电流定值，且三个线电压均大于等于线电压定值时，进行跳闸；
当线电压闭锁投、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投且C相电流正方向，或者Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向投且C相电流反方向，且C向电流大于等于电流定值，且三个线电压均大于等于线电压定值时，进行跳闸；
当Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段过流报警退时，不进行涌流报警和保护报警；
当Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段过流报警投时，再根据线电压闭锁投情况、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投退和Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向头退情况执行涌流报警或保护报警，具体为：
当线电压闭锁投、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投且A相电流正方向，或者三段反方向投且A相电流反方向，且A向电流大于等于电流定值，且Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ个线电压均小于电压定值时，进行涌流报警；
当线电压闭锁投、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投且A相电流正方向，或者Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向投且A相电流反方向，且A向电流大于等于电流定值，且三个线电压均大于等于线电压定值时，进行保护报警；
当线电压闭锁投、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投且B相电流正方向，或者Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向投且B相电流反方向，且B向电流大于等于电流定值，且三个线电压均小于电压定值时，进行涌流报警；
当线电压闭锁投、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投且B相电流正方向，或者Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向投且B相电流反方向，且B向电流大于等于电流定值，且三个线电压均大于等于线电压定值时，进行保护报警；
当线电压闭锁投、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投且C相电流正方向，或者Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向投且C相电流反方向，且C向电流大于等于电流定值，且三个线电压均小于电压定值时，进行涌流报警；
当线电压闭锁投、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投且C相电流正方向，或者Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向投且C相电流反方向，且C向电流大于等于电流定值，且三个线电压均大于等于线电压定值时，进行保护报警。
2.按照权利要求1所述的断路器用数据采集控制器，其特征在于：所述壳体(3-1)包括横向安装部分和纵向连接部分，所述横向安装部分包括A相安装部分(3-11)、B相安装部分(3-12)和C相安装部分(3-13)，所述A相安装部分(3-11)和B相安装部分(3-12)通过第一伞群套管(3-14)连接，所述B相安装部分(3-12)和C相安装部分(3-13)通过第二伞群套管(3-15)连接，所述A相安装部分(3-11)上设置有供电缆线的A相线穿过的A相安装孔(3-19)，所述A相线圈(3-2)围绕A相安装孔(3-19)设置，所述供电缆线的A相线穿过A相线圈(3-2)；所述B相安装部分(3-12)上设置有供电缆线的B相线穿过的B相安装孔(3-110)，所述B相线圈(3-3)围绕B相安装孔(3-110)设置，所述供电缆线的B相线穿过B相线圈(3-3)；所述C相安装部分(3-13)上设置有供电缆线的C相线穿过的C相安装孔(3-17)，所述C相线圈(3-4)围绕C相安装孔(3-17)设置，所述供电缆线的C相线穿过C相线圈(3-4)；所述纵向连接部分包括连接在B相安装部分(3-12)底部的纵向伞群套管(3-16)和设置在纵向伞群套管(3-16)内且穿出纵向伞群套管(3-16)的输出导线(3-18)，所述输出导线(3-18)由所述A相采集电流输出导线、A相采集电压输出导线、B相采集电流输出导线、B相采集电压输出导线、C相采集电流输出导线和C相采集电压输出导线汇集而成。
3.按照权利要求1所述的断路器用数据采集控制器，其特征在于：所述电流信号调理电路(5)包括A相电流信号调理电路(5-1)、B相电流信号调理电路(5-2)和C相电流信号调理电路(5-3)，所述A相电流信号调理电路(5-1)包括A相电流信号放大滤波电路和与A相电流信号放大滤波电路相接的A相电流信号跟随电路，所述A相电流信号放大滤波电路包括型号为MPC6004的运算放大器U1B、电容C1、二极管DD1和二极管DD2，所述运算放大器U1B的第5引脚与二极管DD1的阳极和二极管DD2的阴极相接，且通过电阻R1与电容C1的一端连接，还通过电阻R2与1.65V电源的输出端Vref_1.65V连接，所述二极管DD1的阴极与3.3V电源的输出端VCC_3.3V连接，所述二极管DD2的阳极接地，所述电容C1的另一端为A相电流信号调理电路(5-1)的A相电流输入端IA_In，所述运算放大器U1B的第6引脚和第7引脚相接且为A相电流信号调理电路(5-1)的A相保护电流输出端Iap；所述A相电流信号跟随电路包括型号为MPC6004的运算放大器U1C，所述运算放大器U1C的第8引脚通过电阻R3与所述型号为MPC6004的运算放大器U1C的第9引脚连接，所述运算放大器U1C的第8引脚上接有电阻R4，所述电阻R4未与运算放大器U1C的第8引脚连接的一端为A相电流信号调理电路(5-1)的A相测量电流输出端Iam，所述运算放大器U1C的第9引脚上接有电阻R5，所述电阻R5未与运算放大器U1C的第9引脚连接的一端与A相电流信号调理电路(5-1)的A相保护电流输出端Iap连接，所述运算放大器U1C的第10引脚与1.65V电源的输出端Vref_1.65V连接；所述B相电流信号调理电路(5-2)包括B相电流信号放大滤波电路和与B相电流信号放大滤波电路相接的B相电流信号跟随电路，所述B相电流信号放大滤波电路包括型号为MPC6004的运算放大器U1A、电容C2、二极管DD3和二极管DD4，所述运算放大器U1A的第3引脚与二极管DD3的阳极和二极管DD4的阴极相接，且通过电阻R6与电容C2的一端连接，还通过电阻R7与1.65V电源的输出端Vref_1.65V连接，所述二极管DD3的阴极与3.3V电源的输出端VCC_3.3V连接，所述二极管DD4的阳极接地，所述电容C2的另一端为B相电流信号调理电路(5-2)的B相电流输入端IB_In，所述运算放大器U1A的第1引脚和第2引脚相接且为B相电流信号调理电路(5-2)的B相保护电流输出端Ibp；所述B相电流信号跟随电路包括型号为MPC6004的运算放大器U1D，所述运算放大器U1D的第14引脚通过电阻R8与所述型号为MPC6004的运算放大器U1D的第13引脚连接，所述运算放大器U1D的第14引脚上接有电阻R9，所述电阻R9未与运算放大器U1D的第14引脚连接的一端为B相电流信号调理电路(5-2)的B相测量电流输出端Ibm，所述运算放大器U1D的第13引脚上接有电阻R10，所述电阻R10未与运算放大器U1D的第13引脚连接的一端与B相电流信号调理电路(5-2)的B相保护电流输出端Ibp连接，所述运算放大器U1D的第12引脚与1.65V电源的输出端Vref_1.65V连接；所述C相电流信号调理电路(5-3)包括C相电流信号放大滤波电路和与C相电流信号放大滤波电路相接的C相电流信号跟随电路，所述C相电流信号放大滤波电路包括型号为MPC6004的运算放大器U2B、电容C5、二极管DD5和二极管DD6，所述运算放大器U2B的第5引脚与二极管DD5的阳极和二极管DD6的阴极相接，且通过电阻R11与电容C5的一端连接，还通过电阻R12与1.65V电源的输出端Vref_1.65V连接，所述二极管DD5的阴极与3.3V电源的输出端VCC_3.3V连接，所述二极管DD6的阳极接地，所述电容C5的另一端为C相电流信号调理电路(5-3)的C相电流输入端IC_In，所述运算放大器U2B的第6引脚和第7引脚相接且为C相电流信号调理电路(5-3)的C相保护电流输出端Icp；所述C相电流信号跟随电路包括型号为MPC6004的运算放大器U2C，所述运算放大器U2C的第8引脚通过电阻R13与所述型号为MPC6004的运算放大器U2C的第9引脚连接，所述运算放大器U2C的第8引脚上接有电阻R14，所述电阻R14未与运算放大器U2C的第8引脚连接的一端为C相电流信号调理电路(5-3)的C相测量电流输出端Icm，所述运算放大器U2C的第9引脚上接有电阻R15，所述电阻R15未与运算放大器U2C的第9引脚连接的一端与C相电流信号调理电路(5-3)的C相保护电流输出端Icp连接，所述运算放大器U2C的第10引脚与1.65V电源的输出端Vref_1.65V连接。
4.按照权利要求1所述的断路器用数据采集控制器，其特征在于：所述电压信号调理电路(6)包括A相电压信号调理电路(6-1)、B相电压信号调理电路(6-2)和C相电压信号调理电路(6-3)，所述A相电压信号调理电路(6-1)包括型号为MPC6004的运算放大器U3C、电容C6、二极管DD7和二极管DD8，所述运算放大器U3C的第10引脚与二极管DD7的阳极和二极管DD8的阴极相接，且通过电阻R16与电容C6的一端连接，还通过电阻R17与1.65V电源的输出端Vref_1.65V连接，所述二极管DD7的阴极与3.3V电源的输出端VCC_3.3V连接，所述二极管DD8的阳极接地，所述电容C6的另一端为A相电压信号调理电路(6-1)的A相电压输入端UA_In，所述运算放大器U3C的第8引脚和第9引脚相接，所述运算放大器U3C的第8引脚上接有电阻R18，所述电阻R18未与运算放大器U3C的第8引脚连接的一端为A相电压信号调理电路(6-1)的A相电压输出端Uam；所述B相电压信号调理电路(6-2)包括型号为MPC6004的运算放大器U3B、电容C7、二极管DD9和二极管DD10，所述运算放大器U3B的第5引脚与二极管DD9的阳极和二极管DD10的阴极相接，且通过电阻R19与电容C7的一端连接，还通过电阻R20与1.65V电源的输出端Vref_1.65V连接，所述二极管DD9的阴极与3.3V电源的输出端VCC_3.3V连接，所述二极管DD10的阳极接地，所述电容C7的另一端为B相电压信号调理电路(6-1)的B相电压输入端UB_In，所述运算放大器U3B的第7引脚和第6引脚相接，所述运算放大器U3B的第7引脚上接有电阻R21，所述电阻R21未与运算放大器U3B的第7引脚连接的一端为B相电压信号调理电路(6-1)的B相电压输出端Ubm；所述C相电压信号调理电路(6-2)包括型号为MPC6004的运算放大器U3A、电容C8、二极管DD11和二极管DD12，所述运算放大器U3A的第3引脚与二极管DD11的阳极和二极管DD12的阴极相接，且通过电阻R22与电容C8的一端连接，还通过电阻R23与1.65V电源的输出端Vref_1.65V连接，所述二极管DD11的阴极与3.3V电源的输出端VCC_3.3V连接，所述二极管DD12的阳极接地，所述电容C8的另一端为C相电压信号调理电路(6-1)的C相电压输入端UC_In，所述运算放大器U3A的第1引脚和第2引脚相接，所述运算放大器U3A的第1引脚上接有电阻R24，所述电阻R24未与运算放大器U3A的第1引脚连接的一端为C相电压信号调理电路(6-1)的C相电压输出端Ucm。
5.按照权利要求1所述的断路器用数据采集控制器，其特征在于：所述控制器模块(1)包括型号为STM3SF103的微控制器(1-1)，以及与微控制器(1-1)相接的GPRS通信模块(1-2)、RS-232通信模块(1-3)和以太网通信模块(1-4)；所述电流信号调理电路(5)的输出端和电压信号调理电路(6)的输出端均与微控制器(1-1)的输入端连接，所述继电器(7)与微控制器(1-1)的输出端连接。
6.一种采用如权利要求1所述的断路器用数据采集控制器对断路器进行控制的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、电流信号调理电路(5)对电子式电流电压互感器(3)所输出的电流信号进行调理，得到三相电流的值和方向并传输给控制器模块(1)；电压信号调理电路(6)对电子式电流电压互感器(3)所输出的电压信号进行调理，得到A相电压值、B相电压值、C相电压值和三个线电压并传输给控制器模块(1)；
步骤二、控制器模块(1)根据预先设定的控制规则对继电器(7)进行控制，进而控制所述断路器，实现跳闸或报警，进行三段式方向过流保护；其中，预先设定的控制规则为：
设定高、中、低三个电流定值，且将过流保护分为电流值介于低与中两个电流定值之间的保护定义为Ⅲ段过流保护，将电流值介于中与高两个电流定值之间的保护定义为Ⅱ段过流保护，将电流值高于高电流定值的保护定义为Ⅰ段过流保护，并分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段进行过流保护，具体如下：
当Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段过流总压板退时，不进行跳闸、涌流报警和保护报警；
当Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段过流总压板投时，再根据Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段过流跳闸的投退情况和Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段过流报警的投退情况执行跳闸、涌流报警或保护报警，具体为：
当Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段过流跳闸退时，不进行跳闸；
当Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段过流跳闸投时，再根据线电压闭锁投情况、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投退和Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向头退情况执行跳闸，具体为：
当线电压闭锁投、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投且A相电流正方向，或者Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向投且A相电流反方向，且A向电流大于等于电流定值，且三个线电压均大于等于线电压定值时，进行跳闸；
当线电压闭锁投、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投且B相电流正方向，或者Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向投且B相电流反方向，且B向电流大于等于电流定值，且三个线电压均大于等于线电压定值时，进行跳闸；
当线电压闭锁投、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投且C相电流正方向，或者Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向投且C相电流反方向，且C向电流大于等于电流定值，且三个线电压均大于等于线电压定值时，进行跳闸；
当Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段过流报警退时，不进行涌流报警和保护报警；
当Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段过流报警投时，再根据线电压闭锁投情况、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投退和Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向头退情况执行涌流报警或保护报警，具体为：
当线电压闭锁投、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投且A相电流正方向，或者三段反方向投且A相电流反方向，且A向电流大于等于电流定值，且Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ个线电压均小于电压定值时，进行涌流报警；
当线电压闭锁投、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投且A相电流正方向，或者Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向投且A相电流反方向，且A向电流大于等于电流定值，且三个线电压均大于等于线电压定值时，进行保护报警；
当线电压闭锁投、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投且B相电流正方向，或者Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向投且B相电流反方向，且B向电流大于等于电流定值，且三个线电压均小于电压定值时，进行涌流报警；
当线电压闭锁投、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投且B相电流正方向，或者Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向投且B相电流反方向，且B向电流大于等于电流定值，且三个线电压均大于等于线电压定值时，进行保护报警；
当线电压闭锁投、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投且C相电流正方向，或者Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向投且C相电流反方向，且C向电流大于等于电流定值，且三个线电压均小于电压定值时，进行涌流报警；
当线电压闭锁投、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段正方向投且C相电流正方向，或者Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段反方向投且C相电流反方向，且C向电流大于等于电流定值，且三个线电压均大于等于线电压定值时，进行保护报警。
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