一种断路器控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种断路器控制装置，属于低压电气技术领域。该控制装置包括电源单元、保护控制单元、测量与扩展单元、用户接口单元，电源单元分别与保护控制单元、测量与扩展单元和用户接口单元连接；所述保护控制单元包括第一微处理器以及与第一微处理器分别连接的第一信号调理电路、第一存储器、脱扣驱动电路；所述测量与扩展单元包括第二微处理器以及分别与第二微处理器连接的第二信号调理电路、第三信号调理电路、第二存储器；所述用户接口单元包括第三微处理器以及与第三微处理器连接的显示与输入电路；第二微处理器可与第一微处理器、第三微处理器进行通信。相比现有技术，本实用新型专利技术可有效提高保护响应速度及安全可靠性。

【技术实现步骤摘要】
—种断路器控制装置
本技术涉及一种断路器控制装置，属于低压电气
。
技术介绍
现阶段，低压电器领域的断路器控制装置正向着提高测量与保护精度、扩展功能的方向发展。一方面，电流、电压、频率、功率等方面的测量与保护精度在不断地被提高，另一方面，谐波检测、多协议通信、自诊断、液晶显示、触摸屏操作等一系列功能又被添加到智能控制装置当中。因此，控制装置电路的规模也在被不断地被扩大，这将带来三个问题: 第一，传统的智能控制装置大多采用单微处理器或是双微处理器方案，功能的不断增加导致微处理器高负荷运行，从而使微处理器对保护功能的响应时间变长。 第二，每一个电子元器件都有独立的失效概率，整个控制装置的失效概率为所有元件失效概率的总和。当元器件数量大幅增长时，对于整个控制装置而言，失效概率也会随之提闻。 第三，元器件功能的增多，会导致系统耗电量的增加。在控制装置仅使用能量线圈供电的情况下，如果断路器合闸瞬间检测到短路电流，能量线圈所提供的能量首先要用于启动整个控制装置，然后再用于脱扣驱动，控制装置的高功耗将会导致脱扣时间的延长。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种断路器控制装置，可有效提高保护响应速度及安全可靠性。 本技术具体采用以下技术方案: 一种断路器控制装置，包括电源单元、保护控制单元、测量与扩展单元、用户接口单元，电源单元分别与保护控制单元、测量与扩展单元和用户接口单元连接；所述保护控制单元包括第一微处理器以及与第一微处理器分别连接的第一信号调理电路、第一存储器、脱扣驱动电路；所述测量与扩展单元包括第二微处理器以及分别与第二微处理器连接的第二信号调理电路、第三信号调理电路、第二存储器；所述用户接口单元包括第三微处理器以及与第三微处理器连接的显示与输入电路；第二微处理器可与第一微处理器、第三微处理器进行通信。 进一步地，所述电源单元包括至少两路电源输出，一路电源输出连接至保护控制单元并为其提供电力，另一路电源输出连接至测量与扩展单元和用户接口单元并为其提供电力；所述电源单元具有以下功能:当有外部电能输入时，首先为保护控制单元提供电力，经一段延时后在开始为测量与扩展单元和用户接口单元提供电力。 进一步地，所述测量与扩展单元包括通信总线接口，以及至少一个可通过所述通信总线接口和测量与扩展单元进行通信的扩展功能模块。 相比现有技术，本技术具有以下有益效果: 本技术采用了一种全新的工作结构体系，利用三个微处理器对不同的功能进行分工处理，有效降低了每个处理器的工作负荷；本技术用于实现核心保护功能的电路与其它电路分离，当其它电路中出现故障时，控制装置依旧可以保障断路器的基本保护功能；本技术用于实现核心保护功能的电路比其它电路具有更高的供电优先级，当电量不足时仍可保证基本保护功能的实现，具有更高的可靠性，且在电量充足时，其它电路采用延时开启的方式，使断路器合闸瞬间检测到短路电流时，能量线圈输出的电能可以集中提供给核心保护电路与脱扣驱动，从而使断路器脱扣时间不受电路规模扩大的影响。 【附图说明】 图1为本技术一个优选实施例的结构框图； 图2为优选实施例中电源单元的电路原理图； 图3为优选实施例中保护控制单元的电路原理图； 图4为优选实施例中测量与扩展单元的电路原理图； 图5为优选实施例中用户接口单元的电路原理图。 【具体实施方式】 下面结合附图对本技术的技术方案进行详细说明: 图1为本技术断路器控制装置一个优选实施例的结构框图，如图1所示，该控制装置包含电源单元、保护控制单元、测量与扩展单元和用户接口单元。 电源单元从外部获取电能，转换后为整个控制装置提供电力。所述电源单元包括第一电源输出和第二电源输出，第一电源输出连接至保护控制单元并为其提供电力，第二电源输出连接至测量与扩展单元和用户接口单元并为其提供电力。两路电源输出采用异步开启的方式，当电源单元从外部获取到电能时，第一电源输出立即为保护控制单元供电，经过一段延时后，第二电源输出再为测量与扩展单元和用户接口单元供电。 保护控制单元用于实现核心保护功能，包括过载长延时保护，短路短延时保护，短路瞬时保护等等。其包含第一信号调理电路、第一微处理器、第一存储器、脱扣驱动电路。当保护控制单元上电启动后，第一信号调理电路从外部的电流信号采集元件获取电流信号，处理后输送至第一微处理器，第一微处理器对电流信号进行处理分析，当电流幅值超出第一存储器中所保存的设定值时，控制脱扣驱动电路驱动外部的磁通变换器使断路器分闸，同时将故障记录保存至第一存储器中。 测量与扩展单元用于实现高精度测量与附加功能。其至少包含第二信号调理电路、第三信号调理电路、第二微处理器、第二存储器与对外的通信总线。当测量与扩展单元启动后，第二信号调理电路从外部的电流信号采集元件获取电流信号，处理后输送至第二微处理器；第三信号调理电路从外部的电压信号采集元件获取电压信号，处理后输送至第二微处理器；第二微处理器对从第二信号调理电路和第三信号调理电路获取的电流、电压信号进行处理，并将处理后的数据发送至第一微处理器与第三微处理器；第一微处理器接收到来自第二微处理器的数据后，优先采用该数据来实现保护控制；第二微处理器还可以通过对外的通信总线，连接到外部的一些功能扩展模块，例如:多协议通信模块、编程触点扩展模块、温度测量模块、无线通信模块、弧光检测模块等；第二存储器用于保存一些测量与扩展功能的配置参数。 用户接口单元用于实现人机交互。其至少包含第三微处理器和显示与输入电路。当用户接口单元启动后，第三微处理器将从第二微处理器接收的数据处理，然后将数据发送至显示与输入电路进行显示；用户通过对显示与输入电路进行操作，向第三微处理器请求查看或修改控制装置的参数，第三微处理器再向第二微处理器发出请求；如果需要查看和修改的数据位于第二存储器中，那么第二微处理器将直接对第二存储器进行读取或修改，如果不在第二存储器中，那么第二微处理器再向第一微处理器发出请求；当第一微处理器接收到请求后，对第一存储器进行读取或修改，并将信息反馈至第二微处理器，第二微处理器再将信息反馈给第三微处理器。 图2显示了优选实施例中电源单元的电路原理，如图2所示，电源+与电源-为辅助电源输入，IDl为防反二极管，电源通过IDl后输出电压VDD ;A、B、C、COM为能量线圈的输入，1D2为整流桥，将交流电压转换成直流电压，同样连至VDD ；1P1为DC/DC转换器MAX5033,电容ICl用于滤波和储能，电阻IRl与1R2对VDD分压后连接至IPl的0N/0FF开启控制引脚，使IPl保持开启状态，IPl将电源VDD转换成电源VCCl为保护控制单元供电，电容1C2为IPl的输出滤波电容；1P2为DC/DC转换器MAX5033，电容1C4用于滤波和储能，1P2将电源VDD转换成电源VCC2为测量与扩展单元、用户接口单元供电，1C5为输出滤波电容；当VCCl有输出后，VCCl通过电阻1R3为电容1C3充电，电容1C3采用大电容，两端的电压缓慢上升，经过一段时间后电压达到一定幅度，光耦INl开启，使电阻1R5和1R6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种断路器控制装置，其特征在于，包括电源单元、保护控制单元、测量与扩展单元、用户接口单元，电源单元分别与保护控制单元、测量与扩展单元和用户接口单元连接；所述保护控制单元包括第一微处理器以及与第一微处理器分别连接的第一信号调理电路、第一存储器、脱扣驱动电路；所述测量与扩展单元包括第二微处理器以及分别与第二微处理器连接的第二信号调理电路、第三信号调理电路、第二存储器；所述用户接口单元包括第三微处理器以及与第三微处理器连接的显示与输入电路；第二微处理器可与第一微处理器、第三微处理器进行通信。

【技术特征摘要】
1.一种断路器控制装置，其特征在于，包括电源单元、保护控制单元、测量与扩展单元、用户接口单元，电源单元分别与保护控制单元、测量与扩展单元和用户接口单元连接；所述保护控制单元包括第一微处理器以及与第一微处理器分别连接的第一信号调理电路、第一存储器、脱扣驱动电路；所述测量与扩展单元包括第二微处理器以及分别与第二微处理器连接的第二信号调理电路、第三信号调理电路、第二存储器；所述用户接口单元包括第三微处理器以及与第三微处理器连接的显示与输入电路；第二微处理器可与第一微处理器、第三微处理器进行通信。2.如权利要求1所述断路器控制装置，其特征在于，所述电源单元包括至少两路电源...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷建强，叶文杰，褚东，
申请(专利权)人：常熟开关制造有限公司原常熟开关厂，
类型：新型
国别省市：江苏;32