[发明专利]断路器跳闸单元的电流增益控制

说明书

技术领域

本发明涉及断路器跳闸单元。更具体地，本发明涉及微处理器控制的断路器跳闸单元的电流增益控制。

背景技术

通常，微处理器控制的断路器跳闸单元在故障电流的状况下自动地操作断路器。断路器跳闸单元通过测量电流并且模拟电缆、电动机和负载的加热为电缆、电动机及其它负载提供保护。跳闸单元的电流传感系统在每个相中和中线(neutral)中使用电流传感器，如果使用中线的话。该微处理器控制的跳闸单元跳闸以断开电路，从而在某些情况下中断电流。该跳闸单元借助电流传感器、相放大器和A/D转换器记录流过断路器或者电动机过载继电器的电流。该电流传感器还给跳闸单元供电。现有的跳闸单元使用具有一组包括预定电阻器值的电阻器的额定插头，该电阻器使用由该跳闸单元的微处理器在上电操作期间所读取的额定值设定额定电流(即增益)，该额定电流是用于每个单独的相的电路中所允许的最大连续电流。只要电流保持在规定的保护等级(即例如，长期的、短期的或者瞬时的)之下，该断路器保持闭合。该断路器被配置为对电路提供期望类型的保护。因此，保护等级的修改是非常重要的，并且应该被恰当地处理。

传统的微处理器控制的断路器跳闸单元存在若干缺点。一个缺点是通过使用现有的额定插头，需要额外的配置，并且由于与该增益电路相关联的高阻抗而存在可靠性的担心。另一缺点是现有的跳闸单元存在噪声和量化误差的问题。当模拟值采取接近每个单独的A/D值的增量的数字值时，在较低的信号电平附近出现量化误差。

发明内容

本发明的示例性实施例提供一种断路器的电子跳闸单元。该电子跳闸单元包括额定插头、处理单元和增益控制单元，该额定插头具有每个被配置为指示该额定插头的特定的额定电流的多个开关，并且该额定插头有选择地为该电子跳闸单元提供额定电流，该处理单元在上电时从该额定插头接收并且读取该所选择的额定电流的值，该增益控制单元包括多个增益电路。该增益电路中的每一个包括多个由处理单元基于该所选择的额定电流而设定的增益开关以控制该电子跳闸单元的输入电流的增益。

本发明的另一示例性实施例提供一种控制包括具有多个开关的额定插头、处理单元和增益电路的断路器跳闸单元的输入电流的电流增益的方法。该方法包括从该额定插头选择该断路器跳闸单元的特定的额定电流、借助该处理单元读取并且确定该特定的额定电流的值、借助处理单元设定该增益电路并且控制该断路器跳闸单元的输入电流的电流增益。

额外的特点和优势通过本发明的示例性实施例的技术来实现。这里将详述本发明的其它实施例和方面，并且该其它实施例和方面被认为是该请求保护的发明的一部分。为了更好的理解本发明及其优势和特点，参考说明书和附图。

附图说明

图1是能够在本发明的实施例中实施的断路器的电子跳闸单元的示意图。

图2是能够在本发明的实施例中实施的图1的电子跳闸单元的额定插头的示意图。

图3是能够在本发明的实施例中实施的图1的增益控制单元的增益电路的示意图。

图4A和图4B是能够在本发明的实施例中实施的图1的增益控制单元的增益电路的示意图。

元件列表

SW1开关

SW2开关

SW3开关

SW4开关

SW5开关

SW6开关

SW7开关

SW8开关

R1电阻器

R2电阻器

R3电阻器

R4电阻器

VIN输入电压

100电子跳闸单元

110额定插头

120增益控制单元

122增益电路

124增益开关

126运算放大器

128控制信号

130A/D转换器

132导体

134导体

136导体

138导体

140处理单元

150非易失性存储器

160通量移位器

具体实施方式

现在转到具有更多细节的图中，从图1中将清楚地看到存在用于具有中性连接的三相断路器的电子跳闸单元100，本发明不限于此，并且可以根据需要改变。来自四个电流传感器(未示出)的二次电流信号经由导体132、134、136和138与增益控制单元120通信。根据示例性实施例，该电流传感器可以是提供与流过断路器的初级电流成比例的交流二次电流输出的变流器，或者是提供与流过断路器的高初级电流成比例的微分(derivative)二次电压输出的Rogowski传感器。