CN219181171U - 一种智能断路器系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能断路器系统，该系统包括：处理模块、采样模块、互感器、断路器和电力线载波通信单元，所述处理模块分别与所述电力线载波通信单元和采样模块连接，所述采样模块与所述互感器的次级线圈连接，所述互感器的初级线圈与所述断路器的电力出线端连接，所述电力线载波通信单元的取电端与所述断路器的电力进线端连接，所述互感器用以采集被测电路中的电流信号，所述处理模块与互感器之间还设置有用以探测故障电弧的检测电路。本申请实现了在断路器系统中加入了故障电弧探测功能，使得断路器系统除了正常的故障电路切断保护外，还能够及时的检测出故障电弧，避免出现安全隐患。

Description

一种智能断路器系统

技术领域

本申请涉及断路器技术领域，具体而言，涉及一种智能断路器系统。

背景技术

随着用电需求增长，为了实现更加高效快速的满足人们正常生活秩序和社会发展需求的服务，智能电网战略实施推进，达到综合监控与应用。电的产生、输送和使用中，配电是一个极其重要的环节，配电系统包括变压器和各种高低压电气设备，低压断路器则是其中一种使用量大且使用面广的电器。传统的断路器可以根据电网系统中的电流电压等信号大小，来实现对电网中故障电路的切断等操作，从而保护电网中各线路的正常运行，满足用户的正常用电。然而，在实际情况中，设计不合理或者老化的供电线路等还会产生故障电弧，这样由于故障电弧所导致的线路上的漏电、过流和短路可能无法被传统断路器及时检测到，进而容易引发火灾，存在安全隐患。

发明内容

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种智能断路器系统。

第一方面，本申请实施例提供了一种智能断路器系统，所述系统包括：处理模块、采样模块、互感器、断路器和电力线载波通信单元，所述处理模块分别与所述电力线载波通信单元和采样模块连接，所述采样模块与所述互感器的次级线圈连接，所述互感器的初级线圈与所述断路器的电力出线端连接，所述电力线载波通信单元的取电端与所述断路器的电力进线端连接，所述互感器用以采集被测电路中的电流信号，所述处理模块与互感器之间还设置有用以探测故障电弧的检测电路。

优选的，所述检测电路包括过零检测电路、微分电路、整流电路和偏置电路，所述过零检测电路、微分电路、偏置电路分别与所述处理模块连接，所述微分电路还与所述整流电路连接，所述过零检测电路、整流电路、偏置电路还分别与所述互感器连接。

优选的，所述处理模块还连接有电源模块，所述电源模块还与所述互感器连接。

优选的，所述处理模块还连接有报警模块。

优选的，所述系统还包括用以检测所述被测电路实时温度的温度传感器，所述温度传感器与所述处理模块连接。

优选的，所述处理模块还连接有显示模块。

优选的，所述互感器为电流互感器。

优选的，所述处理模块为微处理器。

本实用新型的有益效果为：在断路器系统中加入了故障电弧探测功能，使得断路器系统除了正常的故障电路切断保护外，还能够及时的检测出故障电弧，避免出现安全隐患，仅需一个装置便能够实现断路切换与故障电弧探测两个功能，成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种智能断路器系统的系统架构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在下述介绍中，术语“第一”、“第二”仅为用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。下述介绍提供了本申请的多个实施例，不同实施例之间可以替换或者合并组合，因此本申请也可认为包含所记载的相同和/或不同实施例的所有可能组合。因而，如果一个实施例包含特征A、B、C，另一个实施例包含特征B、D，那么本申请也应视为包括含有A、B、C、D的一个或多个所有其他可能的组合的实施例，尽管该实施例可能并未在以下内容中有明确的文字记载。

下面的描述提供了示例，并且不对权利要求书中阐述的范围、适用性或示例进行限制。可以在不脱离本申请内容的范围的情况下，对描述的元素的功能和布置做出改变。各个示例可以适当省略、替代或添加各种过程或组件。例如所描述的方法可以以所描述的顺序不同的顺序来执行，并且可以添加、省略或组合各种步骤。此外，可以将关于一些示例描述的特征组合到其他示例中。

参见图1，图1是本申请实施例提供的一种智能断路器系统的系统架构示意图。在本申请实施例中，所述系统包括：

处理模块、采样模块、互感器、断路器和电力线载波通信单元，所述处理模块分别与所述电力线载波通信单元和采样模块连接，所述采样模块与所述互感器的次级线圈连接，所述互感器的初级线圈与所述断路器的电力出线端连接，所述电力线载波通信单元的取电端与所述断路器的电力进线端连接，所述互感器用以采集被测电路中的电流信号，所述处理模块与互感器之间还设置有用以探测故障电弧的检测电路。

在一种可实施方式中，所述检测电路包括过零检测电路、微分电路、整流电路和偏置电路，所述过零检测电路、微分电路、偏置电路分别与所述处理模块连接，所述微分电路还与所述整流电路连接，所述过零检测电路、整流电路、偏置电路还分别与所述互感器连接。

在一种可实施方式中，所述处理模块还连接有电源模块，所述电源模块还与所述互感器连接。

在一种可实施方式中，所述处理模块还连接有报警模块。

在一种可实施方式中，所述系统还包括用以检测所述被测电路实时温度的温度传感器，所述温度传感器与所述处理模块连接。

在一种可实施方式中，所述处理模块还连接有显示模块。

在一种可实施方式中，所述互感器为电流互感器。

在一种可实施方式中，所述处理模块为微处理器。

在本申请实施例中，电力线载波通信单元可以是PLC控制器，以此使得电力线载波通信单元能够实现断路器系统相关信息的传输与交互，PLC的信号控制与交互为本领域技术人员很容易想到的现有技术，且具体的交互过程并非本申请重点，故在此不详述。此外，由于电力线载波通信单元与断路器的电力进线端连接，即使断路器本身出现断电等无法工作的情况，电力线载波通信单元仍能继续信号传输工作。处理模块可以选用型号为TIAM5749ABZX的微处理器。采样模块可以选用型号为ADE7763的电能量计量芯片。互感器可以选用型号为AKH-0.66/K的电流互感器。断路器可以选用型号为NF100-SW。电源模块可以选用LMZ31520RLGT电源模块。

在断路器系统能够正常检测的工作状态中，断路器将与待测电路连接，进而在互感器中产生电流信号与电压信号，采样模块会采集系统中产生的电流信号与电压信号，并将信号传输至处理模块。处理模块将根据具体的分析结果而通过电力线载波通信单元触发断路器的相应断路保护机制，进而实现对电路的有效保护。

当出现仅凭断路器无法及时检测出来的故障电弧时，将由互感器、检测电路、处理模块所形成的故障电弧探测器进行确定。具体的，互感器从被测电路中采集生成电流信号后，电流信号被传输至检测电路之中，由于电弧的发生与负载的交流电正负周期性变化有关，根据过零检测电路来检测交流电的过零点，为电弧检测中交流电的半波起始提供依据。同时，电流波形将分别经过偏置电路进行偏置，以及微分电路进行微分，使得最终得到的结果波形能够表征电流波形的突变，便于处理模块识别并联电弧。当处理模块经过处理后，确认存在故障电弧时，还能够通过报警模块进行警告。报警模块可以采用WT报警器芯片。

以上所述者，仅为本公开的示例性实施例，不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰，皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的公开后，将容易想到本公开的其实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的范围和精神由权利要求限定。

Claims (8)

1.一种智能断路器系统，其特征在于，所述系统包括：处理模块、采样模块、互感器、断路器和电力线载波通信单元，所述处理模块分别与所述电力线载波通信单元和采样模块连接，所述采样模块与所述互感器的次级线圈连接，所述互感器的初级线圈与所述断路器的电力出线端连接，所述电力线载波通信单元的取电端与所述断路器的电力进线端连接，所述互感器用以采集被测电路中的电流信号，所述处理模块与互感器之间还设置有用以探测故障电弧的检测电路。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述检测电路包括过零检测电路、微分电路、整流电路和偏置电路，所述过零检测电路、微分电路、偏置电路分别与所述处理模块连接，所述微分电路还与所述整流电路连接，所述过零检测电路、整流电路、偏置电路还分别与所述互感器连接。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理模块还连接有电源模块，所述电源模块还与所述互感器连接。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理模块还连接有报警模块。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括用以检测所述被测电路实时温度的温度传感器，所述温度传感器与所述处理模块连接。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理模块还连接有显示模块。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述互感器为电流互感器。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理模块为微处理器。

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