CN111200272A - 一种智能型塑壳式断路器及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明具体涉及一种智能型塑壳式断路器及其控制方法，包括执行机构、检测电路、通讯模块、输入模块、报警模块以及控制器；执行机构为执行断路器在电路中的断开与闭合的状态的结构；检测电路包括三相电流采样模块、电压采集模块以及电流采样模块。三相电流采样单元用于实时采集与断路器连接在电路中时的三相电流IA、IB、IC；并将采集的三相电流值发送至控制器，控制器分别计算与断路器相连的电源电路的三相不平衡度；将计算出的三相不平衡度与预设的三相不平衡度比较，如果不在预设的三相不平衡度范围内，则输出命令至执行机构实现电源的切断；并输出报警信号。
Description
技术领域
本发明属于断电保护技术领域，具体涉及一种智能型塑壳式断路器及其控制方法。
背景技术
在低压配电系统中，塑壳断路器的应用非常广泛，一般用于配电馈线控制和保护、小型配电变压器的低压侧出线总开关，动力配电终端控制和保护，以及住宅配电终端控制和保护，也可用于各种生产机械的电源开关。50A以下小容量的塑壳断路器采用非贮能式闭合手动操纵；大容量断路器的操动机构采用贮能式闭合手动操纵或电动机实现远程操纵。塑壳断路器的额定电流一般为6～630A，有单极、二极、三极和四极。
目前，传统的智能型塑壳式断路器（简称断路器）由触头系统、检测系统、控制器单元、执行机构、灭弧系统等组成，当电流经检测系统的电流互感器检测到异常（如过载、短路）时，经控制器单元分析判断后给执行机构发出脱扣信号使断路器跳闸以保护用电设备免受损坏。但是一些特定的场合比如楼宇安全管理，需要将断路器进行统一的监测管理，因此需要对断路器的控制器进行相应的改进。
发明内容
1.所要解决的技术问题：
针对上述技术问题，本发明提供一种智能型塑壳式断路器，断路器的控制器设置通讯模块能够实现与上位机的通讯，并能够将断路器的电流电压监测电路监测的电压电流数据发送至上位机，有助于对电路监护。
2.技术方案：
一种智能型塑壳式断路器，其特征在于：包括执行机构、检测电路、通讯模块、输入模块、报警模块以及控制器；所述执行机构为执行断路器在电路中的断开与闭合的状态的结构；
所述检测电路包括三相电流采样模块、电压采集模块以及电流采样模块。
所述三相电流采样单元用于实时采集与断路器连接在电路中时的三相电流IA、IB、IC；并将采集的三相电流值发送至控制器，控制器分别计算与断路器相连的电源电路的三相不平衡度；将计算出的三相不平衡度与预设的三相不平衡度比较，如果不在预设的三相不平衡度范围内，则输出命令至执行机构实现电源的切断；并输出报警信号。
所述电压采集模块检测断路器闭合时断路器的电压，并将电压传输至控制器，控制器判断转换开关的两端的电压是否在预设的电压范围，如果超过预设的电压范围，断开该断路器，且主控制器驱动报警装置报警；并将信息传输至上位机；所述电压采集模块在预设的时间间隔采集断路器的两端的电压的峰值电压与对应时间段内的平稳电压；控制器判断峰值电压与平稳电压之差是否在预设的电压差范围之间，如果不是，则主控制器驱动报警装置报警。
所述电流采集模块检测断路器闭合时通过断路器的电流，并将电流值传输至主控制器，主控制器判断通过断路器的电流值是否在预设的电流范围，如果超过预设的电流范围，则控制器驱动报警装置报警；所述电流采集模块在预设的时间间隔采集通过转换开关的电流的峰值电流与对应时间段内的平稳电流；主控制器判断峰值电流与平稳电流之差是否在预设的电流差范围之间，如果不是，则主控制器驱动报警装置报警。
进一步地，还包括温度传感器、过热报警装置；所述温度传感器检测转换开关的温度，所述控制器判断温度传感器检测的温度是否大于预设温度值；如果是，则驱动所述过热报警装置报警。
进一步地，所述报警装置包括显示灯报警方式或者LED显示屏报警方式。
一种智能型塑壳式断路器的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一:控制器根据三相电流采样单元实时检测的接入转换开关的三相电流计算接入断路器的三相不平衡度。
步骤二：控制器判断与断路器接入的电源的三相不平衡度是否在预设的三相不平衡度范围内；如果在，则继续判断所述三相不平衡度是否达到所述预设三相不平衡度的持续时间是否达到预设时间；如果是，则将信息传输到上位机，并驱动报警装置报警。
3.有益效果：
（1）本发明的一种智能型塑壳式断路器及其转换方法，通过设置三相电流采样模块采集接入电路的电源的三相电流，计算三相不平衡度，判断连入电路的电源的三相不平衡度能够有效的防止电路的三相的不平衡性带来的损耗保证电路良好运行，保证用户的电能质量，实现节能和降低电价的目的。
（2）本发明的一种智能型塑壳式断路器及其转换方法，通过设置监测转换开关的电流电压状态，并实时报警，实现了断路器的老化监测功能，避免由于转换开关老化而造成的检修不及时等问题。
（3）本发明的一种智能型塑壳式断路器及其转换方法，通过监测接入转换开关的电压降情况，在压降过大时发出报警信息，以提醒检修或更换电源，实现断路器的线路监测功能。
（4）本发明的一种智能型塑壳式断路器及其转换方法，通过设置温度传感器，对转换开关的温度进行监测，实现转换开关的的温度监测功能，避免转换开关由于温度过高而烧毁的情况，提高电路的安全性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中的检测电路的示意图。
具体实施方式
如附图1至2所示，一种智能型塑壳式断路器，其特征在于：包括执行机构、检测电路、通讯模块、输入模块、报警模块以及控制器；所述执行机构为执行断路器在电路中的断开与闭合的状态的结构；所述检测电路包括三相电流采样模块、电压采集模块以及电流采样模块。
所述三相电流采样单元用于实时采集与断路器连接在电路中时的三相电流IA、IB、IC；并将采集的三相电流值发送至控制器，控制器分别计算与断路器相连的电源电路的三相不平衡度；将计算出的三相不平衡度与预设的三相不平衡度比较，如果不在预设的三相不平衡度范围内，则输出命令至执行机构实现电源的切断；并输出报警信号。
所述电压采集模块检测断路器闭合时断路器的电压，并将电压传输至控制器，控制器判断转换开关的两端的电压是否在预设的电压范围，如果超过预设的电压范围，断开该断路器，且主控制器驱动报警装置报警；并将信息传输至上位机；所述电压采集模块在预设的时间间隔采集断路器的两端的电压的峰值电压与对应时间段内的平稳电压；控制器判断峰值电压与平稳电压之差是否在预设的电压差范围之间，如果不是，则主控制器驱动报警装置报警。
所述电流采集模块检测断路器闭合时通过断路器的电流，并将电流值传输至主控制器，主控制器判断通过断路器的电流值是否在预设的电流范围，如果超过预设的电流范围，则控制器驱动报警装置报警；所述电流采集模块在预设的时间间隔采集通过转换开关的电流的峰值电流与对应时间段内的平稳电流；主控制器判断峰值电流与平稳电流之差是否在预设的电流差范围之间，如果不是，则主控制器驱动报警装置报警。
进一步地，还包括温度传感器、过热报警装置；所述温度传感器检测转换开关的温度，所述控制器判断温度传感器检测的温度是否大于预设温度值；如果是，则驱动所述过热报警装置报警。
进一步地，所述报警装置包括显示灯报警方式或者LED显示屏报警方式。
一种智能型塑壳式断路器的转换方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一:控制器根据三相电流采样单元实时检测的接入转换开关的三相电流计算接入断路器的三相不平衡度。
步骤二：控制器判断与断路器接入的电源的三相不平衡度是否在预设的三相不平衡度范围内；如果在，则继续判断所述三相不平衡度是否达到所述预设三相不平衡度的持续时间是否达到预设时间；如果是，则将信息传输到上位机，并驱动报警装置报警。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明的，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。
Claims (4)
1.一种智能型塑壳式断路器，其特征在于：包括执行机构、检测电路、通讯模块、输入模块、报警模块以及控制器；所述执行机构为执行断路器在电路中的断开与闭合的状态的结构；
所述检测电路包括三相电流采样模块、电压采集模块以及电流采样模块；
所述三相电流采样单元用于实时采集与断路器连接在电路中时的三相电流IA、IB、IC；并将采集的三相电流值发送至控制器，控制器分别计算与断路器相连的电源电路的三相不平衡度；将计算出的三相不平衡度与预设的三相不平衡度比较，如果不在预设的三相不平衡度范围内，则输出命令至执行机构实现电源的切断；并输出报警信号；
所述电压采集模块检测断路器闭合时断路器的电压，并将电压传输至控制器，控制器判断转换开关的两端的电压是否在预设的电压范围，如果超过预设的电压范围，断开该断路器，且主控制器驱动报警装置报警；并将信息传输至上位机；所述电压采集模块在预设的时间间隔采集断路器的两端的电压的峰值电压与对应时间段内的平稳电压；控制器判断峰值电压与平稳电压之差是否在预设的电压差范围之间，如果不是，则主控制器驱动报警装置报警；
所述电流采集模块检测断路器闭合时通过断路器的电流，并将电流值传输至主控制器，主控制器判断通过断路器的电流值是否在预设的电流范围，如果超过预设的电流范围，则控制器驱动报警装置报警；所述电流采集模块在预设的时间间隔采集通过转换开关的电流的峰值电流与对应时间段内的平稳电流；主控制器判断峰值电流与平稳电流之差是否在预设的电流差范围之间，如果不是，则主控制器驱动报警装置报警。
2.根据权利要求1所述的一种智能型塑壳式断路器，其特征在于：还包括温度传感器、过热报警装置；所述温度传感器检测转换开关的温度，所述控制器判断温度传感器检测的温度是否大于预设温度值；如果是，则驱动所述过热报警装置报警。
3.根据权利要求1所述的一种智能型塑壳式断路器，其特征在于：所述报警装置包括显示灯报警方式或者LED显示屏报警方式。
4.一种智能型塑壳式断路器的控制方法，为如权利要求1至3任一权利要求所述的一种智能型塑壳式断路器的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一:控制器根据三相电流采样单元实时检测的接入转换开关的三相电流计算接入断路器的三相不平衡度；
步骤二：控制器判断与断路器接入的电源的三相不平衡度是否在预设的三相不平衡度范围内；如果在，则继续判断所述三相不平衡度是否达到所述预设三相不平衡度的持续时间是否达到预设时间；如果是，则将信息传输到上位机，并驱动报警装置报警。
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