[发明专利]跟踪负载变化自动额定值断路器

权利要求书

1.一种跟踪负载变化自动额定值断路器，主要由动、静触头组件(1)，电动脱扣机构(2)，电动重合闸机构(3)，电子控制系统(4)，电流传感器(L1、L12、L3)，漏电传感器(L4)和接地传感器(L5)，组成，其电子控制系统(4)的控制核心由单片机或数字信号处理器(IC1)组成，电子控制系统(4)的外围电路包括信号调理电路、相位检测电路、电压检测电路以及显示器和键盘，跟踪负载变化自动额定值断路器除具有基本的过载保护、短路保护功能外，还有进行网络连接的通讯端口和现场总线接口，其特征在于：

跟踪负载变化自动额定值断路器至少有负载电流(In)的检测电路作为采集处理系统作为主要信息来源，或由负载电压检测电路、负载电流(In)的相位检测电路组成的采集处理系统作为信息来源；

跟踪负载变化自动额定值断路器至少根据采集的负载电压与负载电流(In)的变化作为判断与区分断路器工作状态与故障状态的依据，或将采集的负载电流(In)的相位及其计算获得的功率因数作为判断与区分断路器工作状态与故障状态的依据；或同时将采集的负载电流(In)、负载电压、负载电流(In)的相位及其通过运算获得的功率因数作为判断与区分断路器工作状态与故障状态的依据；

跟踪负载变化自动额定值断路器的初始状态设定为：额定值(Ir)为最大标称电流值或最大框架电流值，短路电压设定为最大短路电流下的负载端电压，一般设定在额定电源电压下的一个较低的电压值或者为零，负载电流(In)的相位及负载的功率因数为正常负载下的负载各相电流相位及负载功率因数；

跟踪负载变化自动额定值断路器的额定值(Ir)的自动设定由电子控制系统(4)的单片机(IC1)的程序存储器内相应的软件程序在对负载电压、负载电流(In)、负载电流(In)的相位进行运算分析结果的记忆存储，并将记忆存储的结果对额定值(Ir)的替换完成；

2.如权利要求1所述跟踪负载变化自动额定值断路器，其特征还在于；

跟踪负载变化自动额定值断路器在运行中，实时监控电源电压、负载电压、负载电流(In)和负载电流(In)的相位及功率因数；

如果负载电流(In)增加超过其最大短路极限电流，而负载电压低于短路电压，则判定为发生短路故障，并立即进入短路保护程序；

如果阶跃后的负载电流(In)＞极限额定值(Ir)，则立即进入短路、过载保护程序；(极限额定值(Ir)，即为初始化状态的额定值(Ir))

如果阶跃后的负载电流(In)≤极限额定值(Ir)，则先进入重复测试程序(单位时间内重复测试n次采样)：如果负载电流(In)继续上升，则判断为短路或过载故障状态，进入短路、过载保护程序；如果负载电流(In)相对稳定在某一值上，则判断为额定负载增加，进入更新设定程序：记忆并存储当前负载电流(In)，将记忆并存储的负载电流(In)替换为额定值(Ir)；额定值更新后，进入运行状态。

如果负载端电压正常或降低，负载电流(In)出现阶越式增加，并且超过当前额定值(Ir)及允许误差极限，判断为负载增加或发生过载故障，进入下一步判断程序：

判断程序为：取单位时间变化曲线的参数，然后，查询或测试负载电流(In)的变化曲线，如果查询或测试负载电流(In)变化曲线相对稳定，则判断为额定负载增加，进入额定值(Ir)整定、修改程序：记忆并存储当前负载电流(In)，将记忆并存储的负载电流(In)替换为额定值(Ir)，然后进入运行状态。

如果查询或测试负载电流(In)变化曲线持续向上增长，则视为负载加重，判断为出现过载故障，转入过载保护程序。

如果负载电压正常、负载电流(In)阶越式减小，查询或测试负载电流(In)变化曲线相对稳定，则判断为额定负载减轻，进入额定值(Ir)整定、修改程序：记忆并存储当前负载电流(In)，将记忆并存储的负载电流(In)替换为额定值(Ir)，然后，进入运行状态。

3.如权利要求2所述跟踪负载变化自动额定值断路器，其判断程序特征还在于：

查询或测试方法可以采用单位时间重复测试次数的方法，也可以采用延迟一段时间再查询、测试的方法；

4.如权利要求1所述跟踪负载变化自动额定值断路器，其特征还在于：

跟踪负载变化自动额定值断路器的电源电压、负载电压、负载电流(In)和负载电流(In)的相位及功率因数的参数和过载、短路、接地、漏电的保护参数可以由键盘人工设定或修改，并且可以通过其通讯功能由远程终端监控和设定；