[发明专利]智能低压塑壳断路器

权利要求书

1.智能低压塑壳断路器，其特征在于，包括：

电流互感器，用于检测断路器主电路中的电流信号；

智能控制器，用于对电流互感器检测到的电流信号进行分析并发出相应的指令；

磁通变换器，用于接收所述智能控制器的指令并执行断路动作；

其中所述智能控制器进一步包括：电源模块、脱扣电路、信号处理电路和数字信号处理单元；

所述信号处理电路，对所述电流互感器获取的电流信号依次进行放大、滤波及A/D转换处理，输出电流数字信号到所述数字信号处理单元；

所述数字信号处理单元，对获取的所述电流数字信号进行对比分析，若分析结果为异常，则向脱扣电路发出控制指令；

所述脱扣电路，接收到由所述数字信号处理单元发送的控制指令后带动所述磁通变换器实现断路；

所述电源模块，分别为所述数字信号处理单元、所述脱扣电路提供供电电源；

其中，所述数字信号处理单元进一步包括：

电弧检测单元，对获取的电流数字信号进行分析处理，对信号中的故障电弧进行诊断，当判断存在故障电弧发生时，向脱扣电路发出控制指令；

其中所述电弧检测单元，对获取的电流数字信号进行故障电弧诊断处理，进一步包括：

(1)对获取的电流数字信号进行加时间窗及小波包分解，将电流信号重构成I个不同频段信号；

(2)将获取的I个不同频段信号的幅值，按照频率由低到高的顺序组成一个二维数组B，其中所述二维数组的行数为H_B＝I，所述二维数组的列数L_B＝J，J为所述时间窗中电流数字信号采样点的总数，其中B(i，j)表示第i个所述频段信号中j时刻的幅值大小；

(3)根据所述二维数组B中每个频段电流的能量占同时刻总能量的比例，将所述二维数组B归一化成0-255的灰度值图像，作为频段能量分布灰度图A；

(4)对获取的能量分布灰度图A进行增强处理，输出增强后的能量分布灰度图A′；

(5)根据增强后的能量分布灰度图A′中像点的梯度大小获取该灰度图的像点梯度矩阵D；

(6)根据增强后的能量分布灰度图A′及其梯度矩阵D生成梯度-灰度共生矩阵E作为电流数字信号电弧检测的特征参数；

(7)通过SVM算法判断所述梯度-灰度共生矩阵E的特征量是否属于异常，识别该电流数字信号中的故障电弧。

2.根据权利要求1所述的智能低压塑壳断路器，其特征在于，所述数字信号处理单元上还连接有操作界面，供用户进行整定值的设置，其中，所述整定值包括所述电流阈值。

3.根据权利要求1所述的智能低压塑壳断路器，其特征在于，所述磁通变换器包括铁芯，铁芯上缠绕有与所述脱扣电路连接的线圈，铁芯的两端分别设有永磁体和反力弹簧，所述永磁体对所述铁芯的吸力与所述反力弹簧对所述铁芯的拉力方向相反且前者大于后者，所述铁芯的前端设有可撞击断路器牵引杆从而实现断路的撞销。

4.根据权利要求3所述的智能低压塑壳断路器，其特征在于，所述智能控制器还包括：通信单元，

所述通信单元，与所述信号处理电路连接，将所述电流数字信号发送到远程终端，其中，所述通信单元基于NB-IoT物联网向所述远程终端传输数据；或者，

所述通信单元通过LORA无线通信网络向所述远程终端传输数据。

5.根据权利要求4所述的智能低压塑壳断路器，其特征在于，

所述磁通变换器还包括与所述牵引杆连接，用于复位所述牵引杆实现断路器复位的复位装置；

所述通信单元还用于接收由远程终端发送的复位指令，并转发到所述复位装置；

所述复位装置接收到所述复位指令后带动牵引杆回复至复位状态，实现主电路的重新导通。

6.根据权利要求1所述的智能低压塑壳断路器，其特征在于，所述数字信号处理单元进一步包括：

电流检测单元，把获取的电流数字信号值与预设的电流阈值进行比较，当检测到的数值大于预设的电流阈值时，向脱扣电路发出控制指令。