[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

说明书

本发明公开了一种适用于三相交流断路器的电子脱扣器，包括固定座，固定座上方设有方形的夹具本体，夹具本体中对称的两个侧面为连接板，连接板相邻的两个侧面，其中一个侧面留出操作孔，另一个侧面上设有侧板，侧板上设有消音孔，在连接板和侧板上方横向设有第三块连接板，所述连接板上设有产品安装孔。本发明设计合理，能够在一台振动试验台上满足多个低压断路器的测试，在底座上设计方形的夹具本体，使夹具与试验产品在质量分布上是对称的，以便减小不平衡载荷，达到振动更加平衡的效果。

技术领域

本发明涉及断路器技术领域，特别是一种适用于三相交流断路器的电子脱扣器及方法。

背景技术

交流断路器作为电动机保护器件，应用于舰船配电系统，承载着电动机保护功能。当配电系统发生过载故障时，断路器内的脱扣机构将会对故障进行识别，并控制动作机构进行分闸保护。传统的脱扣机构通过材料在不同过载电流下的表现识别故障模式。(1)热式脱扣器切断电路的原理是电流经过脱扣器时热元件发热，双金属片受热变形，当变形至一定程度时，打击牵引杆从而带动机构动作。(2)热磁式脱扣器是在热式脱扣器的基础上增加电磁线圈，通过短路电流瞬时推动衔铁带动脱扣。(3)液压电磁式脱扣器是利用阻尼液和可动铁芯来获得反时限动作特性的脱扣器。其中，方法(1)主要为了防止电动机过热，跳闸后必须通过散热过程，使热积累值降低到定值以下时，才允许电动机再次起动；方法(2)动作值误差比较大，灵敏度低，易受到环境影响；方法(3)受安装方式影响较大。

中国专利CN101615778A公开了一种智能脱扣器，由PIC16F977A单片机作为主控单元，过载长延时保护使用能量公式Q＝I2TL确定，误差±10％，具有额定电流等级和一种短延时保护等级，功能性差，可靠性不够。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种适用于三相交流断路器的电子脱扣器。采用临界耐热量实现保护算法，可以实现三段式保护和三相不平衡保护，长延时和短延时保护电流等级9档可调。

本发明的技术方案：适用于三相交流断路器的电子脱扣器，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、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。

上述的适用于三相交流断路器的电子脱扣器，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。

上述的适用于三相交流断路器的电子脱扣器，所述耐热量判断模块，具体是根据总耐热量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。

上述的适用于三相交流断路器的电子脱扣器，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。

上述的适用于三相交流断路器的电子脱扣器，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。