[发明专利]一种定值可设置的断路器快速脱扣装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子装置，尤其涉及定值可设置的断路器快速脱扣装置。

背景技术

在现在的配电系统中，大量使用各种类型的断路器进行电能的分配和保护。特别是低压配电系统中，各型交流和直流微型断路器使用非常广泛。由于断路器的反时限保护特性，在负载出现过载或短路异常时，如果异常电流达不到一定的值，断路器保护跳开需要延时一段时间，特别是在过载时，需要延时几十秒甚至几十分钟的时间才能保护。而且由于断路器的分散性特性，其保护动作值范围很大，一般都有几倍甚至近十倍的断路器额定电流，因此在通过同样大小的异常电流时，不同的断路器的保护延时时间的差异非常大。这些都给电气设备的设计和器件的选型带来了很大麻烦。特别是用电负载出现异常过载情况时，如果不能及时进行保护隔离，极可能引起故障的加剧和扩大，威胁整个配电系统的可靠性和安全性。

发明内容

为了在断路器所接负载出现过载或短路异常状态时快速、准确的实现断路器脱扣，从而保护电源系统和用电设备，避免故障的扩大。

本发明通过检测通过断路器的电压、电流等电量来判断断路器后接负荷是否出现异常状态，在出现异常的情况下，根据用户设定的动作条件，在几个毫秒时间内快速使断路器脱扣保护，将电路中故障部分与供电网络隔离，从而达到快速、准确保护的目的。主要解决断路器动作电流值和动作延时时间不确定性带来的设计困难和对供电可靠性、安全性带来的风险问题。

本发明提供了一种定值可设置的断路器快速脱扣装置。

一种定值可设置的断路器快速脱扣装置，

该脱扣装置输入连接供电主线路断路器前端，脱扣装置输出分别连接断路器前后端；

脱扣装置包括输入与储能电路、电量检测与触发控制电路、功率变换电路、输出与保护电路；

脱扣装置的输入连接脱扣装置中输入与储能电路和电量检测与触发控制电路，系统正常工作时，储能电路保存一定的电能，电量检测电路随时检测主供电线路中各电量的情况，功率变换电路包括高频功率变换器和其控制电路；

当检测电量信号达到设置的条件时，变换器控制电路在触发信号作用下开始工作，并将储能电路中储存的电能在极短时间内通过高频变换器有控制的释放，将储能电路中储存的电能转换为低压大电流的形式输出，通过输出电路后使脱扣装置连接的断路器快速脱扣。

作为本发明的进一步改进，正常情况下，高频功率变换器和输出电路都处于待机状态。

作为本发明的进一步改进，根据不同的使用需要设置所述触发控制电路的不同的保护动作定值和动作延时时间。

作为本发明的进一步改进，所述断路器为无任何脱扣线圈的微型断路器或塑壳断路器。

本发明所述装置通过施加一个短时大电流的冲击，使断路器进入瞬时脱扣区域而实现断路器的瞬时脱扣。彻底解决断路器分散性带来的问题，提高了系统的安全性和可靠性。特别是在UPS、逆变器等电力电子变换器作为供电电源的交流或直流供电系统中，负载长期的过载会严重威胁供电系统的可靠性，必须尽快隔离故障部分；在电网低压配电系统中往往也需要及时隔离故障负载或电路，防止系统中故障的扩大。而现在的断路器由于固有特性使其很难实现以上要求。同时，本装置是并联于配电系统主功率回路，对主功率回路的功率传输无任何影响。本装置中主要工作部分采用高频变换器，在正常工作时电路处于待机状态，装置体积小、功率损耗小、无发热，装置成本低、安全可靠性高。

本发明针对的是无任何脱扣线圈的微型断路器和塑壳断路器，本发明利用的是断路器在足够大的电流冲击情况下能瞬时脱扣的原理，不需要借助任何其他设备就可以实现脱扣

本发明的储能元件通过一个变换器进行放电，这样本发明能根据需要控制输出的电压和电流，本发明可以实现储能器件与主电路的绝缘隔离，可以提高系统的安全可靠性。本发明的装置可以在几个毫秒内可靠脱扣开关。

附图说明

图1是本发明原理框图；

图2是本发明具体实施简图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

本发明所述装置原理框图如图1所示：

本发明利用现有断路器在其通过一定倍数的额定电流时能够瞬时脱扣的特性（一般C型直流微型断路器通过15倍以上额定电流时，脱扣动作时间小于4毫秒），在需要进行脱扣时，给断路器施加一个短时的大电流，使其达到瞬时脱扣区域而实现瞬时脱扣。解决断路器脱扣延时时间和脱扣动作电流值不确定的问题，提高系统安全性和可靠性。