一种智能型塑壳断路器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种智能型塑壳断路器。包括主回路三相电分别穿三个互感器，三个互感器检测出的电能信号：部分给整流滤波模块，滤波后部分能量给工作电源模块形成控制器的电源进而分别给微处理器、采样、信号滤波、多路开关电路、窗口比较器、放大电路、整流电路和驱动电路提供电源电压；三个互感器采样信号的另一部分接采样电路进而接滤波电路，经处理后一部分接窗口比较器电路，另一部分接多路开关电路，多路开关电路接放大电路进而再接信号整流电路，进而再接微处理器，微处理器输出信号接驱动电路进而接断路器的锁扣杆，锁扣杆接塑壳断路器的脱扣机构。由于采用的都是集成电子元器件焊接成的电子线路板，比磁热式断路器更节约成本、更利于环保。

【技术实现步骤摘要】
一种智能型塑壳断路器
本技术属于一种塑料外壳式断路器，特别是涉及一种智能型塑壳断路器。
技术介绍
目前在低压配电网络中低压电器起着电能分配和保护线路的作用，低压电器主要指的是低压配电电器和低压保护电器，低压配电电器中断路器分为塑壳断路器和框架断路器。塑壳断路器的脱扣器又分为智能化和磁热式。磁热式脱扣器是通过双金属片受热弯曲来检测电流的大小从而实现过载保护，通过磁脱扣器实现瞬时保护。上个世纪都是用磁热式断路器在线路中实现电流保护，而进入21世纪的第四代智能网络时代，所有的低压电器仅实现电流保护是不能满足智能电网的需求，所以智能型塑壳断路器应运而生。而智能断路器是通过互感器检测主回路里的电流的大小，微处理器进行计算，判断、处理，实现过载、短路短延时、短路瞬时、接地等四段保护。
技术实现思路
本技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种更加节约成本、更利于环保的一种智能型塑壳断路器。本技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：它包括有主回路三相电A、B、C三相分别穿三个互感器(CT)，所述三个互感器(CT)检测出来的电能信号，一部分给整流滤波模块(Q3)，所述整流滤波模块(Q3)滤波后就将提供一部分能量给工作电源模块(Q4)形成控制器的电源，所述工作电源模块(Q4)分别给微处理器(Q5)、采样电路(Q6)、信号滤波电路(Q7)、多路开关电路(Q8)、窗口比较器(Q11)、放大电路(Q9)、整流电路(Q10)和驱动电路(Q2)提供电源电压；所述三个互感器(CT)的采样信号另一部分接所述采样电路(Q6)，所述采样电路(Q6)接滤波电路(Q7)，所述滤波电路(Q7)处理后的一部分接窗口比较器(Q11)，另一部分接所述多路开关电路(Q8)，然后所述多路开关电路(Q8)接所述放大电路(Q9)，所述放大电路(Q9)再接信号整流电路(Q10)，所述信号整流电路(Q10)连接所述微处理器(Q5)，所述微处理器(Q5)输出信号连接所述驱动电路(Q2)，所述驱动电路(Q2)接断路器的锁扣杆(Q1)；所述锁扣杆(Q1)与塑壳断路器的脱扣机构连接。本技术还可以采用如下技术方案：所述的三个互感器(CT)检测出来的电能信号，一部分给全波整流滤波模块(Q3)；所述的工作电源模块(Q4)从所述的全波整流滤波模块(Q3)取电，通过稳压管把电压稳定到10V，然后在通过电阻分压、三极管等电子器件进行调节，分出+5v/-5v,然后+5v电压给微处理器供电，+5v/-5v给集成运算放大器的正、负信号供电以及给所述的采样电路(Q6)、信号滤波电路(Q7)、多路开关电路(Q8)、窗口比较器(Q11)、放大电路(Q9)、整流电路(Q10)和驱动电路(Q2)提供电源电压；所述的微处理器(Q5)为美国的PIC16F系列中的一款微处理器；所述的三个互感器(CT)检测出来的电能信号，另一部分由A、B、C、N四相分别接四路电阻分压、有源滤波器、电压跟随器、二阶滤波、多路开关选通、反比例放大器，有源滤波器几部分；所述的驱动电路(Q2)是由驱动电路和磁通变换器组成，磁通变换器中的永久磁铁使铁芯吸合。本技术具有的优点和积极效果是：智能型塑壳断路器更加精准检测、故障动作时间更快，可靠性更高、稳定性更强。磁热式塑壳断路器双金属片有可能因为材质问题或环境温度都会影响到断路器的动作速度和可靠性。本技术采用的都是集成电子元器件焊接成的电子线路板，这样比磁热式断路器更加节约成本、更利于环保。附图说明图1是本技术的原理框图；图2是本技术驱动电路原理电路图；图3是本技术信号处理部分原理电路图。具体实施方式为能进一步了解本技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：如图1所示，主回路三相电A、B、C分别穿三个互感器CT，互感器CT检测出来的电能信号，一部分给整流滤波模块Q3，经整流滤波模块Q3后提供一部分能量给工作电源模块Q4形成控制器的电源，电源模块Q4给微处理器Q5、采样电路Q6、信号滤波电路Q7、多路开关Q8、窗口比较Q11、放大电路Q4、整流电路Q10提供电源电压。互感器CT的采样信号另一部分接采样电路Q6，采样电路Q6接滤波电路Q7，滤波电路Q7处理后的滤波电流一部分接窗口比较器Q11，另一部分接多路开关电路Q8，然后多路开关电路接放大电路Q8，放大电路Q8再接信号整流电路Q10，整流电路Q10连接微处理器Q5，微处理器Q5输出信号连接驱动电路Q2，驱动电路Q2接断路器的锁扣杆Q1；锁扣杆Q1与塑壳断路器的脱扣机构连接。如图2所示，控制器的驱动信号是有两部分组成，一部分是微处理器Q5信号经过电阻R1、光藕U1、电阻R5、二极管D2和电阻R6组成的信号隔离电路接三极管Q2的基极；另一部分是越限信号(窗口比较强信号)接电阻R2、电阻R3、电容C1、三极管Q1、电阻R4、二极管D1组成信号隔离处理电路，三极管Q2与三级管Q3、二极管D3、二极管D4、磁通变换器组成驱动电路。驱动部分：由驱动电路和磁通变换器组成，磁通变换器是一个反向激磁释放机构，磁通变换器中的永久磁铁使铁芯吸合。当有过电流时电子线路输出一定的电压信号，磁通变换器中线圈通电并产生一个反向磁场来抵消永久磁铁的磁场。在反力弹簧的作用下使铁芯释放，推动脱扣杆机构(磁通变化器)动作。按每隔1ms采样一次，若采样16个数据后计算，即使忽略计算时间再加上执行元件的动作时间至少要25-30ms。如图3所示，信号处理是由互感器CT检测出的信号ia经电阻R1、电阻R2、电容C1、集成运算放大器u1组成的有源滤波电路进行滤波处理；滤波后信号经电组R3、电阻R4进行分压，分压后的信号进行电阻R5、电阻R6、电阻R7、集成运算放大器u2组成的反比例放大电路，将信号进行放大处理，然后经电压跟随器u3，再经电阻R8、二极管D1、二极管D2、电阻R9、电容C2进行信号限制，最后得到信号IA2给微处理器。动作原理过程：互感器CT从主回路检测到信号，实芯互感器P信号接整流滤波，空芯互感器L信号接采样电路；整流滤波电路将信号提供给工作电源模块，工作电源模块形成控制器需要的几种电源电压，给微处理器Q5提供+5v工作电压；给采样电路、滤波、多路开关、放大、整流电路提供±5v工作电压，同时也给驱动电路提供12V的工作电压。空心互感器P信号接采样电路，经采样电路处理后，滤波电路将信号中的噪声和杂波滤掉，然后将处理后的信号传给多路开关电路，多路开关电路主要是为了三路信号轮流选通，然后将选通的信号进行放大，将信号放大几倍，放大成微处理器需要的信号，然后进入整流电路，将所有正整弦信号提升所有1.25V的基准电压，将所有的信号都变成正信号，然后将信号给微处理器，微处理器对信号进行检测、比较、判断、处理；如果检测到的信号比设定值高，微处理器就会发出触发信号，触发信号连接驱动电路通过磁通转换器，将电能转换给动能，推动锁扣杆后，锁扣被打开后，机构动作，断路器分闸。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能型塑壳断路器，它包括有主回路三相电A、B、C三相分别穿三个互感器(CT)，其特征是：所述三个互感器(CT)检测出来的电能信号，一部分给整流滤波模块(Q3)，所述整流滤波模块(Q3)滤波后就将提供一部分能量给工作电源模块(Q4)形成控制器的电源，所述工作电源模块(Q4)分别给微处理器(Q5)、采样电路(Q6)、信号滤波电路(Q7)、多路开关电路(Q8)、窗口比较器(Q11)、放大电路(Q9)、整流电路(Q10)和驱动电路(Q2)提供电源电压；所述三个互感器(CT)的采样信号另一部分接所述采样电路(Q6)，所述采样电路(Q6)接滤波电路(Q7)，所述滤波电路(Q7)处理后的一部分接窗口比较器(Q11)，另一部分接所述多路开关电路(Q8)，然后所述多路开关电路(Q8)接所述放大电路(Q9)，所述放大电路(Q9)再接信号整流电路(Q10)，所述信号整流电路(Q10)连接所述微处理器(Q5)，所述微处理器(Q5)输出信号连接所述驱动电路(Q2)，所述驱动电路(Q2)接断路器的锁扣杆(Q1)；所述锁扣杆(Q1)与塑壳断路器的脱扣机构连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能型塑壳断路器，它包括有主回路三相电A、B、C三相分别穿三个互感器(CT)，其特征是：所述三个互感器(CT)检测出来的电能信号，一部分给整流滤波模块(Q3)，所述整流滤波模块(Q3)滤波后就将提供一部分能量给工作电源模块(Q4)形成控制器的电源，所述工作电源模块(Q4)分别给微处理器(Q5)、采样电路(Q6)、信号滤波电路(Q7)、多路开关电路(Q8)、窗口比较器(Q11)、放大电路(Q9)、整流电路(Q10)和驱动电路(Q2)提供电源电压；所述三个互感器(CT)的采样信号另一部分接所述采样电路(Q6)，所述采样电路(Q6)接滤波电路(Q7)，所述滤波电路(Q7)处理后的一部分接窗口比较器(Q11)，另一部分接所述多路开关电路(Q8)，然后所述多路开关电路(Q8)接所述放大电路(Q9)，所述放大电路(Q9)再接信号整流电路(Q10)，所述信号整流电路(Q10)连接所述微处理器(Q5)，所述微处理器(Q5)输出信号连接所述驱动电路(Q2)，所述驱动电路(Q2)接断路器的锁扣杆(Q1)；所述锁扣...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙文志，姜浩，高辉，刘蕾，
申请(专利权)人：天津市百利电气有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12