[发明专利]一种适用于三相交流断路器的电子脱扣器及方法

权利要求书

1.一种适用于三相交流断路器的电子脱扣器，其特征在于：包括取电互感器、采样传感器、电源处理电路、采样处理电路、控制电路和脱扣电路，其中：

所述取电互感器用于为电路提供电能；

所述采样传感器用于采集主回路的电流数据；

所述电源处理电路用于为电路提供稳定的控制电压；

所述采样处理电路用于处理采集到的信号并将其传输至控制芯片；

所述控制电路用于实现电子脱扣器的逻辑功能；

所述脱扣电路用于实现脱扣器的脱扣动作。

2.根据权利要求1所述的适用于三相交流断路器的电子脱扣器，其特征在于：所述控制电路包括耐热量判断模块，用于根据耐热量判断是否进行脱扣动作。

3.根据权利要求2所述的适用于三相交流断路器的电子脱扣器，其特征在于：所述耐热量判断模块，是根据总耐热量Q₀、一个周期内发热量q和一个周期内的散热量q_d，分别计算每一相的当前剩余耐热量；判断每一相当前临界耐热量是否有小于等于零的，若有则控制断路器脱扣，否则进行下一周期计算。

4.根据权利要求1所述的适用于三相交流断路器的电子脱扣器，其特征在于：所述控制电路还包括电流判断模块，用于根据电流判断是否进行脱扣动作。

5.根据权利要求4所述的适用于三相交流断路器的电子脱扣器，其特征在于：所述电流判断模块，具体是通过采样处理电路采集的数据，计算三相的电流有效值；判断是否有某一相电流大于限定电流值，若有则脱扣，否则继续下一步；判断电流是否三相平衡，若有则脱扣，否则继续下一步；判断电流是否大于I_sd，若条件满足，则开启定时器，当定时器的数值大于限定时间值，控制脱扣，否则进行下一步；判断电流是否小于I_sd-I_r，若满足，则将定时器关断并将定时器清零，否则进行下一周期计算。

6.根据权利要求1-5任一项所述的适用于三相交流断路器的电子脱扣器的脱扣方法，其特征在于：第一步、进行外设的初始化工作，读取三个编码器的输入，设定相应的额定电流等级I_r、长延时保护等级Class、短延时脱扣电流I_sd，程序进入等待状态；

第二步、A/D转换器采集一个周期后标志位置1，采集数据传输到控制电路，同时ADC继续开始下一个周期的采集；

第三步、控制电路对A、B、C三相的数据进行FFT运算计算三相的电流有效值；

第四步、根据电流有效值，控制电路判断是否有某一相电流大于限定电流值，若有则脱扣，否则继续下一步；

第五步、判断电流是否三相平衡，若有则脱扣，否则继续下一步；

第六步、判断电流是否大于I_sd，若条件满足，则开启定时器，当定时器的数值大于限定时间值，控制脱扣，否则进行下一步；

第七步、判断电流是否小于I_sd-I_r，若满足，则将定时器关断并将定时器清零，否则进行下一步；

第八步、控制电路根据总耐热量Q₀、一周期内发热量q和一周期内的散热量q_d，分别计算每一相的当前剩余耐热量：

Q_i+1＝Q_i-q_i+1

式中：Q_i+1为当前剩余耐热量，Q_i为上一周期的剩余耐热量，q_i+1为此周期的发热量；

第九步、判断三个当前临界耐热量是否有小于等于零的，若有则控制断路器脱扣，否则进行第二步。

7.根据权利要求1所述的适用于三相交流断路器的电子脱扣方法，其特征在于：所述步骤八的具体步骤如下：

第1步、计算断路器的临界耐热量Q₀为：

参数k、n根据反时限曲线确定，Class由长延时保护等级确定，Δt是一周期采样时间；

第2步、判断：若当前电流值I_f＞1.2I_r，则计算一个周期时间内发热量q，若前电流值I_f＜I_r则计算一个周期时间内散热量q_d：

K_d是散射热数；

第3步、计算当前耐热量Q_i+1：

Q_i+1＝Q_i-q_i+1或Q_i+1＝Q_i+q_di+1。