創(chuàng)意無極限，儀表大發(fā)明。今天為大家介紹一項國家發(fā)明授權(quán)專利——一種智能化的重合閘斷路器及其自動重合的控制方法。該專利由浙江正泰電器股份有限公司申請，并于2017年7月25日獲得授權(quán)公告。

內(nèi)容說明

本發(fā)明涉及一種智能化的重合閘斷路器，可由用戶按不同的供電場所的需要設(shè)定選擇自動重合的控制方法，無論是出現(xiàn)瞬間性電壓類故障(包括瞬間性的過壓、欠壓、斷相、斷零等故障)或瞬間性剩余電流故障后，在執(zhí)行重合閘前可根據(jù)故障類型智能化判斷和控制進行自動重合閘。

發(fā)明背景

隨著低壓電器的發(fā)展以及農(nóng)村電網(wǎng)改造的普及，傳統(tǒng)的剩余電流動作斷路器由于其功能單一已不能滿足智能電網(wǎng)的要求，為提高用電的高持續(xù)性和實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理和遠(yuǎn)程監(jiān)控，市面上已出現(xiàn)各式各樣的同時具備自動重合功能的綜合型斷路器，主要是在傳統(tǒng)的剩余電流動作斷路器上增加電動操作機構(gòu)以實現(xiàn)重合閘功能，但由于重合閘產(chǎn)品的國家標(biāo)準(zhǔn)未正式出臺，對重合閘斷路器的要求仍需不斷地完善，廠家只能根據(jù)市場需求與經(jīng)驗進行設(shè)計，開發(fā)周期為了加快填補農(nóng)網(wǎng)改造需求的空白都很短，設(shè)計還很不完善，其功能尚處于僅能在剩余電流故障跳閘后自動重合閘的水平，以滿足電路自動恢復(fù)運行和改善電網(wǎng)供電的連續(xù)性的一般要求。目前，在現(xiàn)有的剩余電流動作斷路器中已經(jīng)實現(xiàn)了電流類故障跳閘，并能具體到電流過載、短路和漏電等各種故障類型。然而，很多帶有自動重合閘功能的產(chǎn)品未帶有電壓采樣電路，這樣就不能實現(xiàn)對于電壓類故障恢復(fù)后的自動重合閘功能對于如農(nóng)村電網(wǎng)中應(yīng)用的剩余電流動作斷路器，還迫切需要其能針對電壓類故障跳閘，且能在跳閘后自動重合閘，以自動恢復(fù)正常供電。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的諸多缺陷，本發(fā)明在現(xiàn)有的具有自動重合閘功能的剩余電流動作斷路器的基礎(chǔ)上，旨在提供一種智能化的重合閘斷路器及其自動重合的控制方法，不僅可實現(xiàn)針對瞬間性剩余電流類故障或者針對瞬間性電壓類故障跳閘，并且還能根據(jù)不同跳閘類型采用不同的自動重合控制對策，實現(xiàn)了低壓重合閘斷路器的智能化控制，尤其是在保證供電連續(xù)性的同時，還能使安全性最大化，完全消除了現(xiàn)有重合閘斷路器給下級設(shè)備可能帶來的用電安全隱患。

▲圖為示意性說明本發(fā)明的智能化的重合閘斷路器的結(jié)構(gòu)框圖

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案。一種智能化的重合閘斷路器，包括控制主電路通/斷的觸頭裝置11、控制觸頭裝置11閉合/分?jǐn)嗟牟僮鳈C構(gòu)12、電流檢測模塊21、漏電檢測模塊22和電源模塊40，其特征在于：所述的斷路器還包括分別連接在主電路進線側(cè)及觸頭裝置11后端的電壓檢測模塊23，以及電動重合閘機構(gòu)13、控制單元30和與所述的控制單元30連接并進行信號數(shù)據(jù)交互的信號交互模塊31；所述的電壓檢測模塊23將分別從主電路的輸入端A、B、C、N及觸頭裝置11后端采集到的各相電壓信號輸出給所述的控制單元30，電流檢測模塊21和漏電檢測模塊22分別將從主電路的輸出端A’、B’、C’、N’采集到的各相電流信號輸出給所述的控制單元30；所述的控制單元30根據(jù)電流檢測模塊21、漏電檢測模塊22、電壓檢測模塊23輸入的電流信號、電壓信號及所述的信號交互模塊31預(yù)置的閾值參數(shù)自動判斷、并控制所述的操作機構(gòu)12是否執(zhí)行跳閘；所述的控制單元30根據(jù)電壓檢測模塊23在斷路器跳閘后采集到的電壓信號和信號交互模塊31預(yù)置的閾值參數(shù)自動判斷、并控制所述的電動重合閘機構(gòu)13是否執(zhí)行電動重合閘。

優(yōu)選的，所述的控制單元30包括電流信號調(diào)理電路、電壓信號調(diào)理電路、單片機和驅(qū)動電路，從電流檢測模塊21和漏電檢測模塊22輸入的電流信號經(jīng)所述的電流信號調(diào)理電路處理后輸出給單片機，從電壓檢測模塊23輸入的電壓信號經(jīng)電壓信號調(diào)理電路處理后輸出給單片機，所述的單片機控制驅(qū)動電路執(zhí)行跳閘/自動重合閘。所述的電壓檢測模塊23采用光耦及AD采樣電路。所述的電壓檢測模塊23采集的各相電壓信號包括過壓信號、欠壓信號、缺相信號和斷零信號。

所述的信號交互模塊31包括液晶顯示電路、工作狀態(tài)的指示電路、按鍵輸入電路和通訊接口電路。所述的電流檢測模塊21和漏電檢測模塊22分別采用電流互感器和零序電流互感器。所述的電源模塊40包括三相整流電路和分壓電路，三相整流電路從主電路的輸入端A、B、C、N取電，分壓電路分別向電壓檢測模塊23、電動重合閘機構(gòu)13的電機、信號交互模塊31和控制單元30提供適配的直流電壓。所述的電流檢測模塊21和漏電檢測模塊22采集的各相電流信號包括短路電流信號、過載電流信號和剩余電流信號。

現(xiàn)有的剩余電流動作斷路器對于電流檢測的功能比較強大，而對于電源側(cè)的電壓檢測往往缺失，盡管剩余電流的信號能間接反映部分電源側(cè)的電壓異常，但不能全面反映，特別是一些重要的電壓異常，如由于閃電或上端開關(guān)操作引起的例如過壓、欠壓、斷相等電壓型的瞬間性故障等，即使現(xiàn)有帶有電壓采樣電路的自動重合閘產(chǎn)品，也往往將其作為一種相電壓的測量與顯示功能，并未應(yīng)用于電壓類故障恢復(fù)后的自動重合閘，更未考慮對于執(zhí)行重合閘的過程中若再次出現(xiàn)電壓故障時將其作為制止重合閘的根據(jù)。

而采用本發(fā)明的上述任一技術(shù)方案，在能實現(xiàn)瞬間性漏電故障恢復(fù)后可自動重合閘(簡稱漏電類自動重合閘)的斷路器的基礎(chǔ)上在進線側(cè)引入了電壓采樣電路，實現(xiàn)對電壓類故障恢復(fù)后可自動重合閘的功能(簡稱電壓類自動重合閘)，通過合理應(yīng)用電源側(cè)的電壓檢測及根據(jù)電壓檢測執(zhí)行自動重合閘的策略，不僅能提升自動重合閘的智能化程度，能夠快速安全恢復(fù)各類瞬間性故障，同時還提升了剩余電流動作斷路器安全保護功能的等級，進一步提升了重合閘產(chǎn)品對于瞬間性故障的供電連續(xù)性，并且將電壓監(jiān)測作為重合閘的依據(jù)，在保證供電連續(xù)性的同時，在執(zhí)行重合閘的過程中若再次出現(xiàn)電壓故障時，能即時地停止重合閘，而并非如現(xiàn)有技術(shù)冒險進行一次性重合閘，增加了供電的安全可靠性，完善了對重合閘產(chǎn)品的定義。