一种智能型塑料外壳式断路器制造技术

本实用新型专利技术涉及断路器技术领域，尤其为一种智能型塑料外壳式断路器，包括CPU模块、采集模块、电源模块、通信模块、参数存储模块及参数设定模块，所述电源模块通过电流互感器感应三相供电线路而获得感应电流，再连接电源控制电路控制电容周期性充或放电，所述CPU模块通过采集模块对电网信号的采样频率实现对电网数据的采集，CPU模块可通过所述的通信模块实现与上位机的联网通信，并通过参数设定模块和通信模块可对CPU模块系统参数进行修改，并调用存储模块存储参数。本实用新型专利技术能实现各种故障报警、断路器在线监测，实现遥测、遥信和遥控功能，更适合于低压配、用电网的信息交换，实现电网的可靠、安全、经济、高效运行。

An intelligent plastic shell type circuit breaker

The utility model relates to the technical field of circuit breaker, in particular to an intelligent plastic casing circuit breaker, including CPU module, data acquisition module, power module, communication module, data storage module and parameter setting module, the power module and the power supply line of induction current through the current transformer of three-phase induction, then connect the power supply control the control circuit capacitance periodic charge or discharge, the CPU module through the acquisition module for sampling frequency of electrical signals for power grid data acquisition module, CPU communication module can be realized by the host computer and network communication, and the parameter setting module and communication module can modify the CPU module of the system parameters. And call the storage parameters. The utility model can achieve a variety of fault alarm, circuit breaker online monitoring, telemetry, remote communication and remote control functions, more suitable for low voltage distribution grid, with the exchange of information, reliable, safe, economic and efficient operation of the power system.

【技术实现步骤摘要】
一种智能型塑料外壳式断路器
本技术涉及断路器
，具体为一种智能型塑料外壳式断路器。
技术介绍
为了适应电网容量的不断增大，低压配电与控制系统日益复杂化，对低压电器产品的性能与结构提出了更高的要求。要打造智能电网，必定离不开作为电网基础的低压配电系统与低压电器元件的智能化，而其起控制与保护作用的核心器件是断路器，因此塑壳断路器的智能化自然成了低压电器产业发展的趋势。虽然国内断路器行业已经历经了几十年的发展，其生产、工艺水平较之刚开始已经有了翻天覆地的变化，但仍存在功能单一，测量误差大，保护特性误差也较大，用户又不能调节、不能联网和远距离控制等问题，且放眼世界，中国厂家的断路器水平在国际仍处于落后地位，国内高端市场长期被国外企业独霸，因此，研发、生产智能的低压断路器势在必行，以达到多功能、小型化、高分断、附件模块化、智能化、可通信、支持现场总线的目的，更有效的保障低压配电网系统的安全可靠性。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种智能型塑料外壳式断路器，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。所述智能型塑料外壳式断路器具有对小信号通过十倍放大通道进行放大采样，大信号直接通过一倍采样通道进行采样，提高了采样精度及CPU模块根据自生电压值的大小来调节PWM波形的占空比，对MOS_G导通进行控制，实现对小电流延长充电时间、大电流限制充电时间，有效防止电压过高对芯片的损害，延长了设备寿命，降低了电源成本特点。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种智能型塑料外壳式断路器，包括CPU模块、采集模块、电源模块、通信模块、参数存储模块及参数设定模块，所述电源模块通过电流互感器感应三相供电线路而获得感应电流，再连接电源控制电路控制电容周期性充或放电，从而获得输出电压；所述CPU模块通过采集模块对电网信号的采样频率实现对电网数据的采集；CPU模块根据对采集到的电网数据逻辑计算后，输出逻辑电平信号通过执行电路连接电气辅助装置或保护附件；CPU模块可通过所述的通信模块实现与上位机的联网通信，并通过参数设定模块和通信模块可对CPU模块系统参数进行修改，并调用存储模块存储参数。优选的，所述采集模块包括四个电流互感器、低通滤波器、电压跟随器、10倍电压放大器及CPU-A/D口，四个电流互感器分别采样A、B、C、N四相上的电流，其二次侧电流信号分别整流后并联后转换为电压信号，分别通过电压跟随器、10倍电压放大器输入CPU-A/D口。优选的，所述电源模块包括电源自生模块和吸收控制模块；所述感应电流经过全桥整流模块整流后，其正极输出端连接电源模块为CPU模块、电气辅助装置或保护附件供电；所述全桥整流模块与电源自生模块之间连接有用于泄放大电流的吸收控制模块，并由CPU模块来控制输入。优选的，所述电气辅助装置或保护附件供电为带剩余电流动作保护的断路器、带分励脱扣的断路器或带欠压脱扣的断路器。优选的，所述电源自生模块包括四个互感器B1-B4并叠加成全桥整流模块，当电路进行采样时，要使整流模块正极端接地，保证采样的基准电压为地，当采样电路用于自生电源时，要使整流模块正负极间处于开路状态，用于产生供电电压。优选的，所述吸收控制模块包括MOS_G输入端、芯片Q17、芯片U5及电压检测器U6，通信辅助电源和电路自生电源通过稳压二极管D9连接芯片U5及电压检测器U6，所述MOS_G输入端由CPU直接输出控制，所述芯片U5的输出与芯片Q17连接，控制芯片Q17的导通与关闭，实现电路采样模式与自生电源模式的切换。优选的，所述CPU模块的工作电源是通过稳压芯片U4对接入的通信辅助电源或电路自生电源进行转换稳压控制后获得的。优选的，所述参数设定模块包括6个编码开关，每个所述编码开关的位选开关对应CPU模块的一个引脚。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1）CPU模块控制采集模块对电网信号的采样频率来实现电网参量的采集；通过对PWM输出占空比的控制来实现吸收控制模块对自生电压大小的调节；模块根据采集模块采集到的电网数据输出逻辑电平信号来控制脱扣模块动作，实现对电网的保护；2）采集模块用来采集电网信息：电网数据经过互感器直接进入控制器采样端，对小信号通过十倍放大通道进行放大采样，大信号直接通过一倍采样通道进行采样，以提高采样精度；电流信号经过全桥整流模块整流后，从负极输出进入采集模块，采集模块根据控制电路给的采样频率对电流信号进行周期性的采集，经逻辑计算后，得到电网有效电参量数据；3）电源模块包括电源自生模块和吸收控制模块：电网中的电流经电流互感器后的感应电流，经过全桥整流模块整流后，其正极输出端连接电源模块为控制器模块和脱扣模块供电；全桥整流模块与电压生成模块之间连接有用于泄放大电流的吸收控制模块，由CPU模块来控制输入，实现对自生电压大小的调节，既能满足对断路器的供电，又能防止电压过大对设备的损害；4）还包括参数存储模块、通信模块、参数设定模块，参数存储模块连接控制器模块，用于存储采集模块采集的电网数据；参数设定模块连接至控制器模块，用于设定保护特性值；通信模块连接控制器模块，实现对断路器的遥控和采集数据的上传联网。附图说明图1为本技术系统结构框图示意图；图2为本技术电源模块转换结构框图；图3为本技术电源自生模块电路原理图；图4为本技术吸收控制模块电路原理图；图5为本技术电源模块转换电路原理图；图6为本技术CPU模块信号采集原理框图；图7为本技术采集模块电路原理图；图8为本技术参数设定模块原理图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1-8，本技术提供一种技术方案：一种智能型塑料外壳式断路器，包括CPU模块、采集模块、电源模块、通信模块、参数存储模块及参数设定模块，电源模块通过电流互感器感应三相供电线路而获得感应电流，再连接电源控制电路控制电容周期性充或放电，从而获得输出电压；CPU模块通过采集模块对电网信号的采样频率实现对电网数据的采集；CPU模块根据对采集到的电网数据逻辑计算后，输出逻辑电平信号通过执行电路连接电气辅助装置或保护附件；CPU模块可通过的通信模块实现与上位机的联网通信，并通过参数设定模块和通信模块可对CPU模块系统参数进行修改，并调用存储模块存储参数，采集模块包括四个电流互感器、低通滤波器、电压跟随器、10倍电压放大器及CPU-A/D口，四个电流互感器分别采样A、B、C、N四相上的电流，其二次侧电流信号分别整流后并联后转换为电压信号，分别通过电压跟随器、10倍电压放大器输入CPU-A/D口，电源模块包括电源自生模块和吸收控制模块；感应电流经过全桥整流模块整流后，其正极输出端连接电源模块为CPU模块、电气辅助装置或保护附件供电；全桥整流模块与电源自生模块之间连接有用于泄放大电流的吸收控制模块，并由CPU模块来控制输入，电气辅助装置或保护附件供电为带剩余电流动作保护的断路器、带分励脱扣的断路器或带欠压脱扣的断路器，电源自生模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能型塑料外壳式断路器，包括CPU模块、采集模块、电源模块、通信模块、参数存储模块及参数设定模块，其特征在于：所述电源模块通过电流互感器感应三相供电线路而获得感应电流，再连接电源控制电路控制电容周期性充或放电，从而获得输出电压；所述CPU模块通过采集模块对电网信号的采样频率进行控制，实现对电网数据的采集；CPU模块根据对采集到的电网数据逻辑计算后输出逻辑电平信号，通过执行电路连接电气辅助装置或保护附件，实现保护动作；CPU模块可通过所述的通信模块实现与上位机的联网通信，并通过参数设定模块和通信模块对CPU模块系统参数进行调整，并调用存储模块存储参数。

【技术特征摘要】
1.一种智能型塑料外壳式断路器，包括CPU模块、采集模块、电源模块、通信模块、参数存储模块及参数设定模块，其特征在于：所述电源模块通过电流互感器感应三相供电线路而获得感应电流，再连接电源控制电路控制电容周期性充或放电，从而获得输出电压；所述CPU模块通过采集模块对电网信号的采样频率进行控制，实现对电网数据的采集；CPU模块根据对采集到的电网数据逻辑计算后输出逻辑电平信号，通过执行电路连接电气辅助装置或保护附件，实现保护动作；CPU模块可通过所述的通信模块实现与上位机的联网通信，并通过参数设定模块和通信模块对CPU模块系统参数进行调整，并调用存储模块存储参数。2.根据权利要求1所述的一种智能型塑料外壳式断路器，其特征在于：所述采集模块包括四个电流互感器、低通滤波器、电压跟随器、10倍电压放大器及CPU-A/D口，四个电流互感器分别采样A、B、C、N四相上的电流，其二次侧电流信号分别整流后并联转换为电压信号，分别通过电压跟随器、10倍电压放大器输入CPU-A/D口。3.根据权利要求1所述的一种智能型塑料外壳式断路器，其特征在于：所述电源模块包括电源自生模块和吸收控制模块；所述感应电流经过全桥整流模块整流后，其正极输出端连接电源模块为CPU模块、电气辅助装置或保护附件供电；所述全桥整流模块与电源自生模块之间连接有用于泄放大电流的吸收控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，张健，贾靖珂，程勇，刘明媚，程晓磊，孔维佳，何帅宾，马要纲，赵田，孙建峰，
申请(专利权)人：许昌许继低压电器有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41