[发明专利]一种多功能智能断路器

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有多种功能的智能型低压断路器，属开关技术领域。 

背景技术

低压断路器是低压配电设备中的重要电器元件，智能电网的建设和电网用户端的智能化，对配电系统的可靠性提出了更高的要求，客观上推动了智能低压断路器的快速发展，其中的塑料外壳式低压智能断路器更是发展迅速，近年来出现了多种不同结构的高性能产品，为实现低压配电网智能化做出了很大贡献。目前的低压智能断路器具有比较完善的保护功能，也可以将现场的运行数据上传至中心控制计算机，实现遥控、遥测、遥调和遥信功能。但随着可再生绿色能源的大量应用及能源管理水平的不断发展，对通信上传的现场数据有了更多更高的要求，如高精度的电流（0.2级）、电压（0.2级）、功率、功率因数、频率参数、电能（0.5级）四象限〔有功电能（吸收）、有功电能（释放）、无功（感性）、无功（容性）〕计量参数；电能质量（谐波）状况等电力参数。此外，有的还需要上传现场线路的剩余电流数据，以便据此判定是否存在火灾隐患。显然，仅凭现有的智能断路器还无法完成这些参数的测量和上传，而增加其它辅助监测装置则势必会大幅增加配电设备的成本，并使众多配电柜、箱产品变得结构庞大复杂，给电力部门和用户造成较大的经济负担。 

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种能够满足智能电网用户端发展要求的多功能智能断路器。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种多功能智能断路器，它包括内置自供电电流互感器、采样电流互感器（三相、或三相四线）、零序电流互感器和脱扣器的断路器本体、安装在断路器本体输出端的三相高精度电流互感器和外置的智能控制器；所述采样电流互感器、零序电流互感器、三相高精度电流互感器的输出信号以及断路器本体输入端的三相电压信号接智能控制器的不同输入端，所述脱扣器的控制端接智能控制器的输出端。

上述多功能智能断路器，所述智能控制器包括主处理器、副处理器、通信模块、仪表模块、输出信号放大器和四个输入信号放大器，四个输入信号放大器的输入端分别接采样电流互感器和零序电流互感器的输出端，输出端分别接（零序电流互感器通过电气火灾监控模块）副处理器的不同输入端口，所述输出信号放大器的输入端接副处理器的输出端口，其输出端接脱扣器；副处理器的TXD和RXD端分别接主处理器的RXD1和TXD1端，所述仪表模块的三个电流信号输入端分别接三相高精度电流互感器的输出端，三个电压信号输入端分别接断路器本体输入端的三相电压信号；主处理器通过通信模块与中心控制计算机连接。

上述多功能智能断路器，所述智能控制器还包括液晶显示器和键盘，所述液晶显示器和键盘分别接主处理器的不同接口。

上述多功能智能断路器，所述智能控制器还包括短信模块，所述短信模块接主处理器的输出端口。

上述多功能智能断路器，所述智能控制器还包括电气火灾监控模块，所述电气火灾监控模块的输出端接副处理器的输入端口。

上述多功能智能断路器，所述智能控制器由外接辅助电源和设置在断路器本体内的自供电电流互感器供电。

本发明集多种功能于一身，不仅具有完善的过载、短路、接地、漏电、过、欠压等保护功能，还可以采集和上传监控中心所需的各种现场数据。该断路器不需要其它辅助监测装置就可以满足智能电网用户端的监测要求和电能测试等几乎所有常用的电参数信息采集，具有多种功能，大大降低了配电设备的制造成本。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的电原理框图；

图3是智能控制器的电原理图。

图中各标号清单为：1、断路器本体；2、智能控制器；3、高精度电流互感器；CPU1、主处理器；CPU2、副处理器；U1、通信模块；U2、短信模块；U3、仪表模块；LCD、液晶显示器；KB、键盘；F1～F4、第一输入信号放大器～第四输入信号放大器；OF、输出信号放大器；TK、脱扣器；H、电气火灾监控模块。

具体实施方式

参看图1和图2，本发明包括断路器本体1、三相高精度电流互感器3和智能控制器2，断路器本体1内设置有脱扣器TK、自供电电流互感器、采样电流互感器、零序电流互感器。三相高精度电流互感器3安装在断路器本体1的输出线端。

参看图3，智能控制器2包括主处理器CPU1、副处理器CPU2、通信模块U1、短信模块U2、仪表模块U3、液晶显示器LCD、键盘KB、输出信号放大器OF和四个输入信号放大器。副处理器CPU2实现故障保护功能，主处理器CPU1负责除故障保护之外的功能，例如来自副处理器CPU2的参数整定、显示，来自仪表模块U3的高精度电量参数的显示以及通信上传接口等全部功能。三相高精度电流互感器3将高精度测量信息引入智能控制器，以提高智能控制器对于各电力参数的显示精度。断路器本体1内部或外接的零序电流互感器采集零序电流信息，通过电气火灾监控模块接至副处理器CPU2实现电气火灾监控报警或切断故障隐患线路的功能。本发明功能齐全，能够满足智能电网用户端的全部要求。同时，生产和使用本智能断路器可以为社会节约大量的人力和物力资源，达到节能、减排、降耗的目的。