一种断路器控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种断路器控制系统，断路器包括机械开关、电子固态开关器件以及双向磁保持装置和瞬动保护单元，其中双向磁保持装置用于驱动断路器分闸或合闸并在分闸或合闸完成时提供相应的磁保持力，瞬动保护单元用于在断路器故障时进行脱扣分闸保护，断路器控制系统可以自动检测断路器状态以及接收外部控制信号，以便根据断路器状态或外部控制信号来触发双向磁保持装置动作而进行合闸或分闸，或在断路器过载或短路故障时触发瞬动保护单元动作来使动触头和静触头快速脱扣进行保护。本实用新型专利技术可改善断路器产品控制性能。用新型可改善断路器产品控制性能。用新型可改善断路器产品控制性能。

【技术实现步骤摘要】
一种断路器控制系统


[0001]本技术涉及电气设备
，尤其涉及断路器产品，具体来说是一种断路器控制系统。

技术介绍

[0002]断路器是电气设备中的常用器件，其除了起控制作用外，还具有一定的保护功能，被广泛应用于低压配电系统的各级进出线、各种机械设备的电源控制和用电终端的控制和保护。典型的断路器按安装方式分为插入式、固定式和抽屉式，其中以插入式断路器使用最为广泛。传统的插入式带自动分合闸功能的断路器多采用电动机+齿轮减速结构，通过电子控制板控制来实现电动操作，其中分合闸操作机构传动至触头系统之间采用四连杆机构，属于传统机械式断路器+电机减速机构的技术方案，断路器通过电机正转或反转来实现合闸、分闸，控制精度及速度慢，而且在发生过载或短路故障时可能不能及时脱扣保护，这使得断路器的控制系统性能不够理想。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的不足，本技术目的在于提供一种断路器控制系统，以改善产品控制性能。
[0004]为解决以上技术问题，本技术提供的技术方案是：一种断路器控制系统，断路器包括机械开关、电子固态开关器件以及双向磁保持装置和瞬动保护单元，其中双向磁保持装置用于驱动断路器分闸或合闸并在分闸或合闸完成时提供相应的磁保持力，瞬动保护单元用于在断路器故障时进行脱扣分闸保护，断路器控制系统可以自动检测断路器状态以及接收外部控制信号，以便根据断路器状态或外部控制信号来触发双向磁保持装置动作而进行合闸或分闸，或在断路器过载或短路故障时触发瞬动保护单元动作来使动触头和静触头快速脱扣进行保护。r/>[0005]进一步地，断路器控制系统设置有MCU，MCU连接双向电磁保持装置和瞬动保护单元的驱动电路，用以输出MCU控制信号来驱动双向电磁保持装置和瞬动保护单元动作。
[0006]进一步地，断路器控制系统配置有硬件保护电路，硬件保护电路与MCU连接，硬件保护电路和MCU分别接入若干传感器来获取断路器运行状态检测信号，以便MCU来控制双向磁保持装置和瞬动保护单元动作。
[0007]进一步地，MCU以状态机方式来控制断路器的电子固态开关器件动作，其中断路器状态包括自检、休眠、待机、全合、全关及保护状态，MCU控制断路器在各状态之间进行切换。
[0008]进一步地，MCU定时监测断路器控制信号和检测信号以及刷新断路器运行状态，并本地存储或上传相应数据。
[0009]进一步地，MCU设置LED显示模块，MCU输出显示控制信号至LED显示模块，以便来驱动LED显示断路器工作状态。
[0010]进一步地，MCU设置辅助电源，以便进行可靠供电。
[0011]进一步地，断路器控制系统在断路器机械开关断点和电子固态开关器件之间的采样电阻之间串接限流电感。
[0012]进一步地，断路器控制系统包括电子控制及人机交互单元，电子控制及人机交互单元设置有断路器机构动作监测机构、触头位置监测机构及断路器状态指示机构。
[0013]进一步地，断路器控制系统设置有分流器，分流器一端设有静触头以用于与动触头系统接触和分离来实现主电路的接通和分断，分流器另一端焊接有进线端接线夹以便与系统电路连接，分流器引出线设置在分流器主体一侧以用于电子控制单元取电及电流测量。
[0014]与现有技术相比，本技术提供一种直动式断路器，其断路器控制系统可以自动检测断路器状态以及接收远程控制信号，由此触发双向磁保持装置快速分合闸；在发生过载或断路故障时可以技术触发脱扣装置动作，由此实现脱扣保护，本技术动作响应快，精度高，提高了控制性能。
附图说明
[0015]图1为本技术断路器剖视示意图；
[0016]图2为本技术断路器控制电路示意图；
[0017]图3为本技术断路器控制信号及状态波形图；
[0018]图4为本技术断路器传动轴受力示意图；
[0019]图5为本技术断路器分闸状态剖视示意图；
[0020]图6为本技术断路器合闸状态剖视示意图；
[0021]图7为本技术断路器操作机构示意图一；
[0022]图8为本技术断路器操作机构示意图二；
[0023]图9为本技术断路器操作机构中脱扣滑板及脱扣轴装配示意图；
[0024]图10为本技术断路器双向磁保持装置示意图；
[0025]图11为本技术断路器双向磁保持装置合闸状态W
‑
W剖视示意图一；
[0026]图12为本技术断路器双向磁保持装置分闸状态W
‑
W剖视示意图二；
[0027]图13为本技术断路器瞬动保护单元、动触头系统、静触头及分流检测系统结构局部示意图；
[0028]图14为本技术断路器脱扣第一阶段状态剖视示意图；
[0029]图15为本技术断路器脱扣第二阶段状态剖视示意图；
[0030]图16为本技术断路器脱扣第三阶段状态剖视示意图；
[0031]图17为本技术断路器瞬动保护初始状态示意图；
[0032]图18为本技术断路器瞬动保护瞬动保护第一阶段状态示意图；
[0033]图19为本技术断路器瞬动保护第二阶段状态示意图；
[0034]图20为本技术断路器瞬动保护第三阶段状态示意图；
[0035]图21为本技术断路器瞬动保护单元动作结束状态示意图；
[0036]图22为本技术断路器触头位置检测及状态指示装配图；
[0037]图23为本技术断路器紧急脱扣结构初始状态示意图；
[0038]图24为本技术断路器脱扣按钮按下状态示意图；
[0039]图25为本技术断路器锁定解锁件按下状态示意图；
[0040]图26为本技术断路器操作手柄拉出状态示意图。
具体实施方式
[0041]下面结合附图与具体实施例来对本技术进一步详细说明，但不应该将此理解为本技术的保护范围仅限于下述实施例的方案。
[0042]需注意的是，以下实施例中涉及方位(如前、后、左、右、上、下等)仅是相对于附图中位置而言，其目的是为了描述及理解方便，而不是限制为产品在物理空间的真实位置。
[0043]参见图1
‑
图26所示，示出本技术断路器总体、机构及零部件结构，具体说明如下。
[0044]一、总体方案
[0045]参见图1，为本技术断路器的总体结构。如图1所示，本技术断路器由手动操作单元1、电动操作单元2、瞬动保护单元3、动触头系统4、静触头系统5(含分流检测系统)、灭弧系统6、进线端(主回路及控制信号接线)7、出线端(用户主回路快速接线)8、电子控制及人机交互单元9及外壳10等构成，其中：手动操作单元1包括操作手柄101、联动件102、锁定解锁件103、中间传动件104、脱扣按钮105、复位弹簧 106、脱扣按钮107、凸轮传动件等部件(如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种断路器控制系统，断路器包括机械开关、电子固态开关器件以及双向磁保持装置和瞬动保护单元，其中双向磁保持装置用于驱动断路器分闸或合闸并在分闸或合闸完成时提供相应的磁保持力，瞬动保护单元用于在断路器故障时进行脱扣分闸保护，其特征在于，断路器控制系统可以自动检测断路器状态以及接收外部控制信号，以便根据断路器状态或外部控制信号来触发双向磁保持装置动作而进行合闸或分闸，或在断路器过载或短路故障时触发瞬动保护单元动作来使动触头和静触头快速脱扣进行保护。2.如权利要求1所述的断路器控制系统，其特征在于，断路器控制系统设置有MCU，MCU连接双向电磁保持装置和瞬动保护单元的驱动电路，用以输出MCU控制信号来驱动双向电磁保持装置和瞬动保护单元动作。3.如权利要求2所述的断路器控制系统，其特征在于，断路器控制系统配置有硬件保护电路，硬件保护电路与MCU连接，硬件保护电路和MCU分别接入若干传感器来获取断路器运行状态检测信号，以便MCU来控制双向磁保持装置和瞬动保护单元动作。4.如权利要求2所述的断路器控制系统，其特征在于，MCU以状态机方式来控制断路器的电子固态开关器件动作，其中断路器状态包括自检、休眠、待机、全合、全关及保护状态，MCU控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢飞，叶飞，邓小军，
申请(专利权)人：上海京硅智能技术有限公司，
类型：新型
国别省市：