负载总线智能断路器制造技术

负载总线智能断路器由单片计算机电路１、降压整流电路２、分压取样电路３、温度传感器接口４、变流器５、整流电路６、滤波电路７、数字电位器电路８、复位电路９、故障指示电路１０、编程接口１１、通讯接口电路１２，跳闸驱动电路１３、电动跳闸开关１４、跳闸线圈１５、零序电流互感器１６、漏电试验电路１７及漏电保护电路１８连接组成。该断路器特别适于在小区管理中心各用户的负载总线上使用，可对电气短路、漏电、过电流、过电压及对载流导线超温等故障进行全方位智能保护，且灵敏度高，可靠性好。还能进行网络通讯和在线编程，更为方便用户使用。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种能对偏离正常用电工作状态的有害变化直接起反应的自动断开紧急保护电路装置，具体是指一种负载总线智能断路器。
技术介绍
现有的断路器或带漏电保护的断路器的功能单一，灵敏度低，无法对电流过载(指未达到短路跳闸电流值)和因电流过载而引起的导线超温以及电网电压超高等引起的电气故障进行保护，以致轻则造成用电设备的损坏，重则引发火灾事故。尤其是这种断路器安装在智能大厦中时，小区管理中心无法监视分支路用户各项安全用电指标情况，从而大大降低了智能大厦用电管理的水平。已申请专利的也有智能开关之类，但其智能并不齐全，比如不能与小区管理中心的计算机进行网络通讯，也就无法提供正常运行及发生故障时的电压、电流、功率、温度、用户识别号等数据；又如没有设置在线编程接口，无法在现场修改某些数据和给用户编号；还如不能提供对载流导体超温进行保护；再如灵敏度及可靠性都不太高等等。
技术实现思路
本技术的目的，乃是为了解决现有断路器产品和已申请专利的智能开关之类存在着的上述功能不全以及灵敏度可靠性低的问题，提供一种特别适于在小区管理中心下属各用户等负载总线上使用的可对电气短路、过电流、过电压、漏电及对载流导体超温进行灵敏可靠的全方位智能保护且还能进行网络通讯和在线编程的负载总线智能断路器本技术的解决方案如下。参见图1本技术电原理方框图，本技术包括现有带漏电保护断路器具有的电动跳闸开关14及其跳闸线圈15、零序电流互感器16、漏电试验电路17和漏电保护电路18，其中零序电流互感器16和漏电试验电路17接在电动跳闸开关14的下端头线路中，漏电保护电路18的输入端和输出端分别与零序电流互感器16的输出端和跳闸线圈15的输入端相连，漏电试验电路17对零序电流互感器16提供漏电试验控制信号，而其结构上的特征之处是，具有一单片计算机电路1，以及具有分压取样电路3、温度传感器接口4和滤波电路7，且它们的输出端分别与单片计算机电路1的A/D输入端口相接，具有复位电路9和编程接口11，且它们的输出端分别与单片计算机电路1的I/O端口相接，具有故障指示电路10、通讯接口电路12和跳闸驱动电路13，且它们的输入端分别与单片计算机电路1的I/O端口相接，具有数字电位器电路8，且其控制端与单片计算机电路1的I/O端口相接；具有一降压整流电路2，且其输出端向整机电路提供直流工作电源，同时还与分压取样电路3的输入端相连；具有变流器5和整流电路6，且变流器5的输入端串接在电动跳闸开关14的下端头线路中，整流电路6的输入端和输出端分别与变流器5的输出端和滤波电路7的输入端相连，滤波电路7的输出端还与数字电位器电路8的电阻端相接；跳闸驱动电路13的输出端与漏电保护电路18的输入端相连。具有上述电路结构的本技术，可按现有引漏电保护断路器一样安装使用在小区管理中心下属各用户等电路负载总线上，并给电动跳闸开关14上端头和降压整流电路2输入端通入220V交流市电。合上电动跳闸开关14，其下端头线路就给负载总线供电，降压整流电路2则向整机电路提供低压直流工作电源。很显然，其电动跳闸开关14、跳闸线圈15、零序电流互感器16、漏电试验电路17及漏电保护电路18结合起来，仍然保持了现有带漏电保护断路器的短路保护和漏电保护功能，故其工作原理不再详述。而新增电路的功能则如下所述。分压取样电路3的分压输出值作为单片计算机电路1的A/D转换的电压模拟量。温度传感器接口4在使用时外接温度传感器，并将温度传感器与电源进线绑扎在一起以感受导线发热的温度，温度传感器接口4给单片计算机电路1提供作为A/D转换的温度模拟量。变流器5从负载总线得到的电流经变换后输出电流给整流电路6进行整流，由滤波电路7进行滤波，再与数字电位器电路8的电阻端相配合，作为单片计算机电路1的A/D转换的电流模拟量。数字电位器电路8的电阻端所呈现的阻值大小，由单片计算机电路1对其控制端来进行控制，也就是由单片计算机电路1的软件编程来进行控制，从而可自动调整该电阻值的大小，便可得到相适应的电流模拟量。这就解决了大容量(40A或＞40A)断路器运行在小于1A的小负荷情况下保护灵敏度太低的问题，而无需使用放大器。跳闸驱动电路13的工作状态由单片计算机电路1的I/O端口的输出电平所控制，在负载总线发生过电流、过电压及载流导体超温等故障时，输送给单片计算机电路1进行A/D转换的前述电流、电压和温度模拟量会使得单片计算机电路1输出高电平，使得跳闸驱动电路13输出一信号控制漏电保护电路18，让跳闸线圈15通电，电磁铁吸合，于是断路器的电动跳闸开关14跳闸。故障指示电路10由单片计算机电路1的软件编程控制故障指示部件闪灭的频率、时间间隔，可分别指示出电流、电压、温度几种不同的故障性质，由用户鉴别和处理。复位电路9的作用有二，一是故障跳闸后，故障指示电路10作出相应指示，故障处理完毕需要重新投入断路器时，启动复位电路9，故障指示电路10的指示消失，断路器可重新合闸，此时单片计算机电路1仍旧在原保护整定条件下运行，否则无法重新合上断路器，故障指示电路10仍然指示；二是当用电负荷变更较大(如季节性变更)，大于原EEPROM存储数值而需要修改保护整定值时，应连续两次启动复位电路9，单片计算机电路1即将变更后的当前在线负荷数据写入片内EEPROM记忆下来，以供程序在新负荷条件下调用。通讯接口电路12向小区管理中心计算机提供正常运行及发生故障时的电压、电流、功率、温度、用户识别号等数据。编程接口11的插头在使用时与作为市售定型产品的在线编程器相连，可以在现场修改某些数据和给用户编号。由上可见，本技术在现有带漏电保护断路器的基础上，加装以单片计算机电路1为核心的电路元器件，不仅仍然具有短路保护和漏电保护功能，而且还具有对过电流、过电压及载流导体超温进行保护的功能，因而可对负载总线进行全方位智能保护，同时还可进行网络通讯和在线编程，更为方便用户使用。其单片计算机电路1使用在常规断路器中可达到原常规断路器无法达到的效果。例如，当前负载为2A，由于某种原因而过载，但又没达到短路电流跳闸值，此时软件中安排有当前负载值1.2倍、1.5倍、1.8倍、2.2倍四种不同的过载倍数档次，并有各种不同时间的延时(0～40秒)，在延时时间之内若故障排除(或设备的启动电流值降为正常值)，断路器将自动恢复正常运行，否则延时时间一到就将使断路器跳闸并启动故障指示电路10报警。若电流大于原设定正常值的2.2倍，断路器将瞬时跳闸。显然，这种灵敏度和可靠性俱高的智能型过载保护效果是常规热继电器无法达到的。再例，由于配电线路导线截面不够，虽然负荷没有过载，但导线必将发热，势必导致塑胶熔化或导线短路，或引起燃烧，此时与导线绑扎在一起的温度传感器将超温模拟信号送入单片计算机电路1中进行A/D转换，经软件判断后，将断路器跳开，切断电源，故障指示电路10作出指示。当电网电压超过248伏时，分压取样电路3分压后的电压值亦随之升高，该值经A/D转换后，由软件控制使断路器断开电源。附图说明图1为本技术电原理方框图；图2为图1本技术的一种具体电路的原理图；图3为图2本技术的一种外型图；图4为图2中变流器C.T的外型图。具体实施方式参见图1与图2。电动跳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种负载总线智能断路器，包括有电动跳闸开关（１４）及其跳闸线圈（１５）、零序电流互感器（１６）、漏电试验电路（１７）和漏电保护电路（１８），其中零序电流互感器（１６）和漏电试验电路（１７）接在电动跳闸开关（１４）的下端头线路中，漏电保护电路（１８）的输入端和输出端分别与零序电流互感器（１６）的输出端和跳闸线圈（１５）的输入端相连，漏电试验电路（１７）对零序电流互感器（１６）提供漏电试验控制信号，其特征在于，具有一单片计算机电路（１），以及具有分压取样电路（３）、温度传感器接口（４）和滤波电路（７），且它们的输出端分别与单片计算机电路（１）的Ａ／Ｄ输入端口相接，具有复位电路（９）和编程接口（１１），且它们的输出端分别与单片计算机电路（１）的Ｉ／Ｏ端口相接，具有故障指示电路（１０）、通讯接口电路（１２）和跳闸驱动电路（１３），且它们的输入端分别与单片计算机电路（１）的Ｉ／Ｏ端口相接，具有数字电位器电路（８），且其控制端与单片计算机电路（１）的Ｉ／Ｏ端口相接；具有一降压整流电路（２），且其输出端向整机电路提供直流工作电源，同时还与分压取样电路（３）的输入端相连；具有变流器（５）和整流电路（６），且变流器（５）的输入端串接在电动跳闸开关（１４）的下端头线路中，整流电路（６）的输入端和输出端分别与变流器（５）的输出端和滤波电路（７）的输入端相连，滤波电路（７）的输出端还与数字电位器电路（８）的电阻端相接；跳闸驱动电路（１３）的输出端与漏电保护电路（１８）的输入端相连。...

【技术特征摘要】
1.一种负载总线智能断路器，包括有电动跳闸开关(14)及其跳闸线圈(15)、零序电流互感器(16)、漏电试验电路(17)和漏电保护电路(18)，其中零序电流互感器(16)和漏电试验电路(17)接在电动跳闸开关(14)的下端头线路中，漏电保护电路(18)的输入端和输出端分别与零序电流互感器(16)的输出端和跳闸线圈(15)的输入端相连，漏电试验电路(17)对零序电流互感器(16)提供漏电试验控制信号，其特征在于，具有一单片计算机电路(1)，以及具有分压取样电路(3、)温度传感器接口(4)和滤波电路(7)，且它们的输出端分别与单片计算机电路(1)的A/D输入端口相接，具有复位电路(9)和编程接口(11)，且它们的输出端分别与单片计算机电路(1)的I/O端口相接，具有故障指示电路(10)、通讯接口电路(12)和跳闸驱动电路(13)，且它们的输入端分别与单片计算机电路(1)的I/O端口相接，具有数字电位器电路(8)，且其控制端与单片计算机电路(1)的I/O端口相接；具有一降压整流电路(2)，且其输出端向整机电路提供直流工作电源，同时还与分压取样电路(3)的输入端相连；具有变流器(5)和整流电路(6)，且变流器(5)的输入端串接在电动跳闸开关(14)的下...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘生仁，
申请(专利权)人：刘生仁，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]