一种具有配电电路分支识别功能的断路器控制器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种具有配电电路分支识别功能的断路器控制器，包括CPU、电源及电源取样电路、磁通驱动电路、自生电源及电流处理电路、人机界面电路、载波模块和特征电流处理电路，所述载波模块的输入端连接CPU的输出端，所述载波模块的输出端连接外部三相电源中任意一相的进线侧，所述特征电流处理电路的输入端连接外部三相电源的出线侧，所述特征电流处理电路的输出端连接CPU的输入端。本实用新型专利技术具有配电电路分支识别功能的断路器控制器无需停电就可以自动识别配电电路分支，自动生成关系图，速度快，准确性高。

【技术实现步骤摘要】
一种具有配电电路分支识别功能的断路器控制器
本技术涉及配用电
，尤其涉及一种具有配电电路分支识别功能的断路器控制器。
技术介绍
随着中低压配电线路自动化范围逐渐覆盖，配电自动化进一步向低压配网延伸，智能断路器得到快速发展。断路器能够在电流超过跳脱设定后自动切断电流，实现电路过流短路保护。如图1所示，现有智能型断路器(控制器)通过对线路上各相电源取样进行监控，通过磁通驱动电路来控制磁通变换器的动作，从而实现短路过流情况下的线路保护，但这样的智能型断路器(控制器)仅具备配电电路保护或警报功能，没有对断路器配电线路分支连接关系识别能力，如需分支识别功能，则需人工断电排查，需要大量时间及不必要的停电，识别的准确性不高。而现有断路器的配电线路分支连接情况基本采用人工对线路排查或在配电电路中增加其他监控终端(DTU)进行识别。人工识别法费时费力，且存在排查错误等问题；DTU识别法需额外增加设备，且识别率无法达到100％。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种具有配电电路分支识别功能的断路器控制器，无需停电就可以自动识别，自动生成关系图，速度快，准确性高。为了实现以上目的，本技术采用这样一种具有配电电路分支识别功能的断路器控制器，包括CPU、电源及电源取样电路、磁通驱动电路、自生电源及电流处理电路、人机界面电路、载波模块和特征电流处理电路，所述电源及电源取样电路的输入端连接外部三相电源的进线侧，电源及电源取样电路的输出端连接CPU的输入端，所述自生电源及电流处理电路的输入端连接外部三相电源的出线侧，自生电源及电流处理电路的输出端连接CPU的输入端，所述磁通驱动电路的输入端连接CPU的输出端，磁通驱动电路的输出端连接外部的磁通变换器来控制外部三相电源线路的通断，所述人机界面电路与CPU相连接，所述载波模块的输入端连接CPU的输出端，载波模块的输出端连接外部三相电源中任意一相的进线侧，所述特征电流处理电路的输入端连接外部三相电源的出线侧，特征电流处理电路的输出端连接CPU的输入端。上述载波模块负责接收到CPU的控制指令后，在配电线路的任意一相上产生特征电流，并记录开启时间，特征电流处理电路负责检测配电线路中的特征电流，如检测到特征电流后，记录特征电流编码和时间。本技术断路器控制器的分支识别功能工作原理如下：(1)智能终端(一般为TTU，电力供配电系统中，配电变压器监测终端用于对配电变压器的信息采集和控制)通过载波在X时间之前给线路中的各个断路器进行时间标签设置；(2)时间到达X后，上级断路器开始依次进行特征电流发送，同时各个断路器检测特征电流，如检测到特征电流，记录编码及时间；(3)所有断路器发送完成后，智能终端根据读取各级断路器的检测结果，并根据生成的时间队列，进行时间标算法分析，计算出物理连接关系；(4)完成后，将连接结果上报给主站进行展示，实现配电电路支路的关系图。本技术断路器控制器无需停电就可以自动识别，自动生成配电电路与支路的关系图，速度快，准确性高。本实用进一步设置为特征电流处理电路包括电流互感器J1、电流信号取样电路、ADC转换器U1、信号处理芯片IC1，所述电流互感器J1的输入端连接外部三相电源的出线侧，电流互感器J1的输出端连接电流信号取样电路的输入端，电流信号取样电路的输出端连接ADC转换器U1的输入端，ADC转换器U1的输出端连接信号处理芯片IC1的输入端，所述信号处理芯片IC1与CPU相连接。上述特征电流经过采样得到电流模拟量信号后，由ADC转换器将电流模拟量信号转换为数字量信号，通过SPI接口发送给信号处理芯片(IC1)，从而实现配电电路上特征电流的处理。本实用进一步设置为电流信号取样电路包括电路连接一致的A相电流信号取样单元、B相电流信号取样单元、C相电流信号取样单元，所述A相电流信号取样单元包括电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2，所述电阻R2和电阻R4串联，电阻R1和电容C1串联，电阻R5和电容C2串联，所述电阻R2的一端和电阻R5的一端分别连接电流互感器J1的A相输出端，电阻R1的一端连接电阻R2的一端，电阻R5的一端连接电阻R4的一端，电容C1的一端和电容C2的一端共地连接，所述电阻R1的另一端和电阻R5的另一端分别连接到ADC转换器U1的输入端。本实用进一步设置为ADC转换器U1的型号为MCP3914。本实用进一步设置为信号处理芯片IC1的型号为STM32F030C8T6。上述以A相电流信号取样单元为例，A相电流经过取样电阻(R2、R4)后，将电流信号转换为电压毫伏信号；随后经过R1、C1和R5、C2组成和滤波电路后，连接到ADC转换器的通道0(CH0+,CH0-)，B相电流、C相电流同理，三相的电流信号经过ADC转换器模数转换后输入信号处理芯片IC1，信号处理芯片IC1通过算法，将叠加在电流信号中的特征电流信号提取出来，形成特征标志，同时信号处理芯片可通过USART接口将检测到的特性信号只发送给CPU。附图说明图1是
技术介绍
中断路器控制器的电气连接框图。图2是本技术实施例电气连接框图。图3是本技术实施例特征电流处理电路原理图。图4是本技术实施例断路器连接关系示意图。具体实施方式如图2所示，本技术是一种具有配电电路分支识别功能的断路器控制器，包括CPU、电源及电源取样电路、磁通驱动电路、自生电源及电流处理电路、人机界面电路、载波模块和特征电流处理电路，所述电源及电源取样电路的输入端连接外部三相电源的进线侧，电源及电源取样电路的输出端连接CPU的输入端，所述自生电源及电流处理电路的输入端连接外部三相电源的出线侧，自生电源及电流处理电路的输出端连接CPU的输入端，所述磁通驱动电路的输入端连接CPU的输出端，磁通驱动电路的输出端连接外部的磁通变换器来控制外部三相电源线路的通断，所述人机界面电路与CPU相连接，所述载波模块的输入端连接CPU的输出端，载波模块的输出端连接外部三相电源中任意一相的进线侧，所述特征电流处理电路的输入端连接外部三相电源的出线侧，特征电流处理电路的输出端连接CPU的输入端。如图3所示，特征电流处理电路包括电流互感器J1、电流信号取样电路、ADC转换器U1、信号处理芯片IC1，所述电流互感器J1的输入端连接外部三相电源的出线侧，电流互感器J1的输出端连接电流信号取样电路的输入端，电流信号取样电路的输出端连接ADC转换器U1的输入端，ADC转换器U1的输出端连接信号处理芯片IC1的输入端，所述信号处理芯片IC1与CPU相连接，所述ADC转换器U1的型号为MCP3914，所述信号处理芯片IC1的型号为STM32F030C8T6。所述电流信号取样电路包括电路连接一致的A相电流信号取样单元、B相电流信号取样单元、C相电流信号取样单元，所述A相电流信号取样单元包括电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2，所述电阻R2和电阻R4串联，电阻R1和电容C1串联，电阻R5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有配电电路分支识别功能的断路器控制器，包括CPU、电源及电源取样电路、磁通驱动电路、自生电源及电流处理电路、人机界面电路，所述电源及电源取样电路的输入端连接外部三相电源的进线侧，电源及电源取样电路的输出端连接CPU的输入端，所述自生电源及电流处理电路的输入端连接外部三相电源的出线侧，自生电源及电流处理电路的输出端连接CPU的输入端，所述磁通驱动电路的输入端连接CPU的输出端，磁通驱动电路的输出端连接外部的磁通变换器来控制外部三相电源线路的通断，所述人机界面电路与CPU相连接，其特征在于：还包括载波模块和特征电流处理电路，所述载波模块的输入端连接CPU的输出端，载波模块的输出端连接外部三相电源中任意一相的进线侧，所述特征电流处理电路的输入端连接外部三相电源的出线侧，特征电流处理电路的输出端连接CPU的输入端。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有配电电路分支识别功能的断路器控制器，包括CPU、电源及电源取样电路、磁通驱动电路、自生电源及电流处理电路、人机界面电路，所述电源及电源取样电路的输入端连接外部三相电源的进线侧，电源及电源取样电路的输出端连接CPU的输入端，所述自生电源及电流处理电路的输入端连接外部三相电源的出线侧，自生电源及电流处理电路的输出端连接CPU的输入端，所述磁通驱动电路的输入端连接CPU的输出端，磁通驱动电路的输出端连接外部的磁通变换器来控制外部三相电源线路的通断，所述人机界面电路与CPU相连接，其特征在于：还包括载波模块和特征电流处理电路，所述载波模块的输入端连接CPU的输出端，载波模块的输出端连接外部三相电源中任意一相的进线侧，所述特征电流处理电路的输入端连接外部三相电源的出线侧，特征电流处理电路的输出端连接CPU的输入端。


2.根据权利要求1所述的具有配电电路分支识别功能的断路器控制器，其特征在于：所述特征电流处理电路包括电流互感器J1、电流信号取样电路、ADC转换器U1、信号处理芯片IC1，所述电流互感器J1的输入端连接外部三相电源的出线侧，电流互感器J1的输出端连接电流信号取样电路的输入端，电流信号取样电路的输出端连...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建余，张绪，金锡碧，
申请(专利权)人：浙江航都科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33