多量程时间程序控制断路器制造技术

本发明专利技术创造属高、低压电器技术领域，主要由触头组件、脱扣机构和时间程序电子控制系统等组成，不仅有长延时、短延时、瞬时、漏电和接地保护，而且有若干可设定的在不同时间接通／断开的控制接点的实时时钟，其接点的接通／断开时间和顺序能按用电负荷大小的时间顺序设定，有若干个可单独设定电流量程大小和范围的电流设定机构，各个电流设定机构的设定值按各个时间段用电负荷大小进行设定，并且由实时时钟进行分时程序控制，采用两组电流传感器并根据设定的电流量程大小和范围由电子控制电路自动进行切换。本发明专利技术的时间程序控制原理适用于高、中、低压各种断路器和真空断路器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术创造属高低压电器
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技术介绍
在高、低压电器领域按作用可以分成两大部分，输配电开关(隔离开关和断路器)和动力启动保护开关(也称接触器、继电器)，输配电开关是工业控制及工业自动化的最基础、最普通的元件，对电能起分配、闭合、控制、保护的作用，其中隔离开关比较简单，一般主要用于非带电状态下的接通与分断，用量较少，而断路器作为电能分配与短路、过载保护的重要元件，广泛应用于发电厂、变电站、机械、化工、冶金、电力、纺织、矿山、农业、国防和国民经济的各个方面，对电能的输配与使用起着非常重要的开关、保护等作用，是工业自动化的重要工具和手段，它可以在带电和情况下闭合或分断电源与负载，在供、用电领域占有极其重要的位置，市场占有率极高，从家庭用电到工业、农业、商业、学校和机关事业的各种场合都有它的踪迹。目前国内、外电器制造企业生产的断路器和市场上销售的断路器，主要有小型模块化断路器、塑壳断路器、智能型万能式断路器和真空断路器等，它们虽然有的具备一些附加的漏电保护、接地保护的功能，但主要功能还是对电能的分配与保护，其保护功能主要有长延时(反时限延时保护)、短延时(短路延时保护)、短路瞬时保护。普通断路器的额定电流量程一般都是固定的，即在出厂时已经订制好它的电流规格，用户只能按电流规格选用，不能定制它的电流规格大小，虽然有一些断路器的额定电流量程可以由用户做一定的调整，但一般调整范围有限，而且一经整定，它的电流规格大小在运行中是不能再调整或改变的，导致用户负载减轻时不能有效的保护用电设备和线路的安全。然而，实际用户在使用各种断路器时，断路器下面的负载设备在不同的时间段其运行的实际负载往往各不相同，用户在断路器选型时只能根据最大负载选择，这将导致用户负载减轻或空载时不能有效的保护用电设备和线路的安全，极易由此引起事故及引发火灾发生，不仅存在较大的安全隐患，甚至危及用户的生命安全，由此导致的事故及火灾时有发生，有很多非常严重的后果均由此引发！
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种用实时时钟分时段改变额定电流量程的、多量程时间程序控制断路器，多量程时间程序控制断路器能完全按用电设备各个时间段实际负载的大小通过简单的时间顺序编程实现程序控制，从而实现断路器对用电设备及输电线路的高灵敏度、高可靠性、高安全性能的最佳保护，本专利技术不仅具备目前各种断路器的长延时、短延时、瞬时等常规保护功能和高档断路器的显示功能，而且设有实时时钟，设有多个电流设定机构，各个设定机构均可在最大额定允许电流下单独设定断路器电流量程的大小和范围，并且各个电流设定机构的设定值按各个时间段用电负荷大小进行设定，并由实时时钟进行分时程序控制，本专利技术设有L1、L3、L5和L2、L4、L6高、低两组电流传感器，并根据设定的电流量程大小和范围自动进行切换，以便最大限度地满足多段电流超大范围量程时间程序切换控制的需求。本专利技术的多量程时间程序控制断路器，主要由主静触头(1)，主动触头(2)，脱扣机构(3)，脱扣电磁铁(M)和时间程序控制系统(9)等构成，其主要工作原理是通过时间程序控制系统(9)对脱扣电磁铁(M)的控制实现。时间程序控制系统(9)主要由实时时钟及数字显示单元，时钟程序控制单元，多量程设定单元，传感信号采集处理单元，脱扣驱动控制单元，远程通讯单元和L1、L3、L5和L2、L4、L6两组电流传感器，L7、L8漏电传感器和接地传感器等构成。实时时钟及数字显示单元是时钟程序控制的信号源，一方面显示实时时钟，一方面按着预先设定的时间发出控制信号给时钟程序控制单元，时钟程序控制单元接受时间控制信号后，经比较处理后完成对多量程设定单元的多段预先设定的额定电流量程进行切换，从而实现多量程时间程序控制断路器的时间程序控制。本专利技术由L1、L3、L5和L2、L4、L6两组电流传感器分别检测断路器的主电流信号，然后由传感信号采集处理单元对采集的电流信号进行比较、运算和处理，当采集的电流信号大于设定的额定电流量程时，传感信号采集处理单元将发出脱扣信号给脱扣驱动控制单元，通过脱扣驱动控制单元推动脱扣电磁铁(M)，并带动脱扣机构完成主触头的过流保护分断。脱扣驱动控制单元还设有常规的长延时、短延时和瞬时保护功能，它们亦由电流传感器的检测采样信号以长延时、短延时和瞬时的设定值为基准进行判断和处理，超过设定值则发出脱扣信号，然后通过脱扣驱动控制单元推动脱扣电磁铁(M)，并带动脱扣机构完成主触头的常规分断保护。传感信号采集处理单元还对L7漏电传感器和L8接地传感器的检测信号进行比较、运算和处理，当漏电信号或接地信号大于设定值时发出脱扣信号给脱扣驱动控制单元，通过脱扣驱动控制单元推动脱扣电磁铁(M)，并带动脱扣机构完成主触头的漏电或接地保护分断。传感信号采集处理单元还设有超限报警和与报警电路，在发出脱扣分断信号的同时发出声光报警。多量程设定单元由多个可独立设定额定电流和电流范围的量程设定机构组成，根据用户实际不同时间用电电流的大小分别单独设定，而后，由时钟程序控制单元根据时钟的计时时间进行分时选取相应的设定值进行切换，即按时间程序分别接通各个量程设定机构，使设定的各个电流量程分别对应各个时间段的用电负载大小，各个量程设定机构的量程设定由用户根据该时间段的实际负载大小进行设定。为满足和配合多量程设定单元的宽范围工作电流的需要，本专利技术设高、低两组电流传感器，传感信号采集处理单元不仅对三相主电流信号、漏电信号和接地保护信号进行采样、比较、运算和处理，而且还对切入当前段的额定电流量程进行判断和处理，当切入当前段的额定电流量程在大电流状态时，传感信号采集处理单元将高电流传感器L1、L3、L5切换到工作状态，当切入当前段的额定电流量程在小电流状态时，传感信号采集处理单元将低电流传感器L2、L4、L6切换到工作状态。本专利技术不仅在单台断路器上实现相当于多个不同规格的断路器、并根据不同时间实际负载大小而进行的不同规格的切换，实现根据实际负载大小而配用相应的最佳规格的断路器目的，而且本专利技术用实时时钟分时程序控制断路器的额定电流量程，能完全按用电设备各个时间段实际负载的大小的时间顺序合理切换到最佳额定电流量程，实现断路器对用电设备及输电线路的高灵敏度、高可靠性、高安全性能的最佳保护，本专利技术还包括目前普通断路器的长延时、短延时、瞬时等常规保护和显示功能，各个额定电流量程的设定机构均可在最大额定允许电流下单独设定断路器电流量程的大小和范围，并且由实时时钟进行分时段程序控制，本专利技术的L1、L3、L5和L2、L4、L6高、低两组电流传感器选择量程的测量范围，量程调整范围可达100/1，甚至更宽，最大限度地满足了多段电流量程时间程序切换控制的需求。本专利技术的多量程时间程序控制断路器根本解决了用户只能按电流规格选用，使用中不能更改它的额定电流规格和量程范围大小的缺点，使用户能根据实际负载增加或减小时能自动转换合适的量程，从而有效地保护用电设备和线路安全，避免由此引起事故及引发火灾，保障用电设备及用户的人身生命安全。本专利技术的多量程时间程序控制断路器的时间程序控制技术原理可用于塑壳断路器、万能式断路器、漏电保护断路器、真空断路器等各种断路器的改造更新和产品更新换代。附图说明图1多量程时间程序控制断路器的系统原理2智能化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多个电流量程的时间程序控制断路器，主要由静触桥一侧带有电流传感器Ｌ１～Ｌ６的主静触头组件（１），主动触头（２），脱扣机构（３），脱扣电磁铁（Ｍ）和时间程序电子控制系统（９）等组成，时间程序控制断路器有额定电流的反时限延时保护（长延时）、短路延时保护（短延时）、短路瞬时保护、漏电保护和接地保护等，有各相电流检测、显示和预报警，有数据传送和信息交换的光电隔离接口，其特征在于：ａ、多量程时间程序控制断路器设有实时时钟，该实时时钟带有若干可设定的在不同时间接通／断开的控制 接点，其接点的接通／断开时间和顺序能按用电负荷大小的时间顺序设定；ｂ、多量程时间程序控制断路器有若干个电流设定机构，各个设定机构均可在最大额定允许电流下单独设定断路器电流量程的大小和范围，各个电流设定机构的设定值按各个时间段用电负荷 大小进行设定，并且由实时时钟进行分时程序控制；ｃ、多量程时间程序控制断路器采用Ｌ１、Ｌ３、Ｌ５和Ｌ２、Ｌ４、Ｌ６两组电流传感器，两组电流传感器根据设定的电流量程大小和范围由电子控制电路自动进行切换，两组电流传感器被分别安放或套在时间 程序控制断路器的静触桥上。...

【技术特征摘要】
1.一种多个电流量程的时间程序控制断路器，主要由静触桥一侧带有电流传感器L1～L6的主静触头组件(1)，主动触头(2)，脱扣机构(3)，脱扣电磁铁(M)和时间程序电子控制系统(9)等组成，时间程序控制断路器有额定电流的反时限延时保护(长延时)、短路延时保护(短延时)、短路瞬时保护、漏电保护和接地保护等，有各相电流检测、显示和预报警，有数据传送和信息交换的光电隔离接口，其特征在于a、多量程时间程序控制断路器设有实时时钟，该实时时钟带有若干可设定的在不同时间接通/断开的控制接点，其接点的接通/断开时间和顺序能按用电负荷大小的时间顺序设定；b、多量程时间程序控制断路器有若干个电流设定机构，各个设定机构均可在最大额定允许电流下单独设定断路器电流量程的大小和范围，各个电流设定机构的设定值按各个时间段用电负荷大小进行设定，并且由实时时钟进行分时程序控制；c、多量程时间程序控制断路器采用L1、L3、L5和L2、L4、L6两组电流传感器，两组电流传感器根据设定的电流量程大小和范围由电子控制电路自动进行切换，两组电流传感器被分别安放或套在时间程序控制断路器的静触桥上。2.如权利要求1所述的时间程序控制断路器，其特征在于时间程序控制原理适用于高、中、低压各种断路器和真空断路器。3.如权利要求1所述的时间程序控制断路器其特征为经济型的电流设定机构可由直流电源经电位器分压获得，由若干个电位器构成多个模拟量的电流量程设定机构，各个电位器独立按各个时间段用电负荷进行设定，实时时钟和定时切换机构可由带控制输出的普通机械时钟或电子时钟完成。4.如权利要求1、2、3所述的多量程时间程序控制断路器其特征为所述的控制系统(9)其智能型的电流设定机构和实时时钟等控制均由以单片机IC1为核心的电子控制电路完成，单片机IC1内部包括有CPU微处理器、程序存储器、RAM数据存储器组成的寄存器阵列、EEPROM数据存储器，多个复用I/O端口、多级中断、多个定时/计数器、捕捉/比较/脉冲调制(PWM)控制器、USART异步串行通讯口、多输入A/D转换器等资源，由于IC1内部资源丰富，外部电路相对简单，主要有控制键盘电路、数字显示器、电流传感器的切换电子开关、脱扣驱动电路和报警电路等构成，单片机IC1(A口)的RA0～RA4即为A/D转换器输入端AN.0、AN.1、AN.2、AN.3、AN.4，分别连接放大器IC2a、IC2b、IC2c、IC2d、IC2e的输出端进行采样，获得三相主回路电流信号、漏电电流信号和接地信号，单片机IC1(B口)的RB.0～RB.7用作数据输出并与数码显示器的各个段码端相连接，同时RB.0～RB.4、RB.6、RB.7组成控制键盘电路，其中RB.0、RB.1、RB.2、RB.3、RB.4设为输出，RB.6、RB.7设...

【专利技术属性】
技术研发人员：张世兴，
申请(专利权)人：张世兴，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]