一种多/单极低压智能断路器制造技术

一种多/单极低压智能断路器，其壳体由左、右端盖和标准中间模块构成，标准中间模块数量为1件或1件以上，铆/螺杆将左、右端盖和标准中间模块联成一体，壳体内腔装有主电路板和控制电路板，主电路板上设置有电流、电压、零序互感器、温度传感器、储能电容器、电磁开关及安装其上的霍尔传感器，控制电路板上装有MCU处理器及通讯插座，壳体正面设置有操作按钮和红、绿指示灯，壳体上、下侧面中部分别嵌有电源输入/出接线柱，左、右端盖上分别固定有与控制电路板相连的标准通讯插口，本发明专利技术体积小、结构紧凑，固定可靠，采用标准化，模块化设计，方便使用和安装，真正实现了数字保护、自动控制和通讯功能的全智能化。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种智能控制低压电源开启和断开用的开关装置，尤其是具有数字保护、自动控制和通讯功能的低压开关设备，属于低压电气设备领域。
技术介绍
当前我们国家提出了发展智能化电网的概念，其中也包括低压电网的智能化，而低压电网的智能化最重要部分是低压断路器的智能化，智能化低压断路器必须同时具有数字保护、自动控制和通讯功能。目前，我国正朝着这一方向前进，各大专业低压电器厂家和科研院所做了许多的创新工作，如正泰的NB7系列电器、上电科的VB60系列电器等产品， 所有这些产品都还属于低压智能化断路器的初级阶段，仅具有一般的保护功能和选择性功能，不具有全面的保护功能、完善的控制功能和可靠的通讯功能。且这些断路器都还停留在机械的操作方式上，还使用电磁原理的保护。因此从使用、控制、保护功能上看，这些产品都未能取得重大的突破和创新，还不具有真正意义上的智能化，此类断路器还不能称之为智能化断路器。另外，当前市面上使用的低压断路器还普遍存在以下几个方面的不足。1、保护单一，断路器只有电流保护，如要增加其他保护功能，则必须增加专用保护单元。2、保护方式为电磁式，保护精度不高、不灵敏，且无法实现保护定值的自由设置， 保护投退的自由设定。3、断路器异常或跳闸，不能及时发出声、光、文字等报警信息。4、没有可靠的通讯功能，不能自我整断和在线监测。5、控制方式为就地，只能现场手动控制分合断路器，不具有远方或者遥控功能，且控制方式为机械方式。6、断路器固定方式为二维方式，不便于固定和规整，安装后容易松动变形。7、跳间速度固定，并不可以根据故障电流大小自由设定跳闸速度。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种多/单极低压智能断路器，即为实现数字保护、自动控制和通讯功能的全面智能化提供一种可实际应用的载体，且体积小，使用与安装都很方便。第一个技术方案是壳体主体由左、右端盖和标准中间模块构成，标准中间模块数量为1件或1件以上，左、右端盖的宽度是标准中间模块宽度的二分之一，铆/螺杆将左、 右端盖和标准中间模块联成一体；壳体内腔装有主电路板和控制电路板，主电路板上设置有电流、电压、零序互感器、温度传感器、储能电容器、电磁开关及安装其上的霍尔传感器， 控制电路板上装有MCU处理器及通讯插座，壳体正面设置有操作按钮和红、绿指示灯，壳体上、下侧面中部分别嵌有电源输入/出接线柱，左、右端盖上分别固定有与控制电路板相连的标准通讯接口。标准中间模块上侧面下部有2个三角形凸吻及位于凸吻两侧的梯形凹位，左、右端盖上侧面下部亦分别有一个三角形凸吻及位于凸吻两侧的梯形凹位，三维立体固定座上端与三角形凸吻对应的三角形凹位及梯形凸楞，标准中间模块、左、右端盖下侧面下部分别有插锁插入用的槽孔，三维立体固定座上有安装孔。智能断路器外壳采用模块化、标准化设计，断路器由左端盖、几个标准中间块、右端盖组成，即所有断路器都为左中右结构，其组成部件可以通用互换。接出接线方式和现有断路器的接线方式类似，通过模块的组合衔接将金属接线端固定在断路器内部，进出线接线端位置还是设置在断路器上下侧面上。各部件相互之间采用铆杆或螺杆连接，将多个标准中间模块组合成一个断路器整体。断路器的正面有灯光指示、操作按钮，指示灯用来指示断路器的分合状态，红色灯指示断路器在合间状态，绿色灯指示断路器在分间状态，在故障情况下指示灯闪亮，用以提醒断路器有故障或发生了跳闸，需要处理和确认信号。操作按钮用来执行断路器现场的分合闸操作，以及故障信号的复归。断路器左、右端盖上分别有标准通讯接口，为使通讯接插件标准化，任何极数的断路器标准通讯接口与端盖边的距离相等，所有通讯接插件为一种规格。断路器底座为采用标准化设计的三维立体固定座，其上有三角形凹位及梯形凸楞，标准中间模块和左、右端盖上侧下部相应有三角形凸吻及梯形凹位，用于与三维立体固定座上的凹位及凸楞配合，将断路器紧密牢靠固定在底座上。断路器正面下方底部设有固定用的插锁，抽出和推入插锁，就可以锁住或解锁断路器。智能断路器内部采用通腔设计，以便于电路板的安装和布置，内部装配两块电路板，一块为装配电磁开关、电流及电压互传感器的主电路板，一块为装配MCU和通讯插口的控制电路板。智能断路器控制电路以数字处理器MCU为核心，其内部配有程序和数据存储器单元，外部配有CAN总线通讯单元，使用专用电源模块供电。输入信号部分包括电流互感器、 电压互感器、零序互感器、温度传感器、霍尔传感器、分合间控制等信号，电流互感器用来采集主电路中的电流数据，供MCU计算处理，为实现三段电流保护提供依据，电压互感器用来采集主电路中的电压数据，供MCU计算处理，为实现二段电压保护提供依据，同时也作为判别断路器分合闸的判据之一，零序互感器用来采集电路中的漏电电流参数，供MCU计算处理，为实现一段漏电保护提供依据，温度传感器用来采集断路器内部空间的温度参数，供 MCU计算处理，作为断路器的后备保护和故障报警信号的依据，霍尔传感器用采集断路器内电磁开关的实际位置和分合闸速度，供MCU计算处理，为实现断路器准确的状态指示提供机械式数据。分合闸控制按钮信号用来控制断路器的分合闸，供MCU计算处理，为实现断路器的就地分合闸操作提供信号来源，所有信号输入MCU前都必须经过整形和滤波，便于处理器采集和使用。MCU先将模拟信号转换为数字信号，接着根据预定程序要求计算，并将计算的结果存入存储器中，然后按照程序预定的逻辑关系把存储值与整定值比较，如果满足逻辑关系设置的各项条件，处理器则输出一个电平信号，此信号经过功率放大，用以驱动电磁开关跳闸。如果不能满足逻辑关系设置的各项条件，则处理器的工作程序会返回到采集输入信号状态，重新计算下一时间段采集的数据，然后再作逻辑分析，如此周而复始，从不间断。断路器内所有保护定值可以通过通讯联络的方式，在异地使用有人机交互界面的中间控制装置和PC机自由设置，也可自由设置保护的投退，以及查询断路器发出的文字报警信息。为了保障漏电保护的高可靠性，专门设置了漏电保护的实验检测电路，由MCU控制定期试验整个电路，包括传感器、MCU、放大驱动电路、电磁开关线圈等部分。输出电路部分包括电磁开关驱动电路，由MCU提供驱动信号，驱动由MOS器件组成的直流换向电路和功率放大电路，并最终驱动电磁开关内部的触头运动实现断路器的分、合闸操作，驱动能源由储能电容器提供。指示灯驱动电路由MCU提供信号，驱动两只LED 红、绿指示灯来显示断路器的合、分状态，灯光闪亮表示断路器有故障或跳间；通讯驱动电路，由MCU驱动CAN总线控制器与上级控制器或PC机进行双向通讯联系。智能断路器的控制执行部件为电磁开关，电磁开关是201020173157. 1号技术专利提供的电磁驱动真空开关，其动作原理请参看专利说明书。智能断路器的控制、保护、通讯程序软件，固化在MCU芯片中，以便于完成各项控制、保护、通讯功能，全面实现断路器的数字化、智能化。第二个技术方案是壳体主体由左、右端盖组成，左、右端盖上侧面分别有豁口，豁口内嵌有中间塞块，铆/螺杆将左、右端盖联成一体；壳体内腔装有主电路板和控制电路板，主电路板上设置有电流、电压、零序互感器、温度传感器、储能电容器、电磁开关及安装其上的霍尔传感器，控制电路板上装MCU处理器及通讯插本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡俊兵，
申请(专利权)人：胡俊兵，
类型：实用新型
国别省市：