聊聊智能斷路器的組成部分

2023年03月24日 16:49:38人氣：954來源：北京樂鳥科技有限公司

　　1.微處理器單元

　　單片機(jī)以其高性價比和可靠性成為智能化斷路器智能控制系統(tǒng)的常用選擇。微處理器單元由高性能的自帶A/D 轉(zhuǎn)換、看門狗監(jiān)視器、I2C 串行總線和高速輸入輸出通道、通訊接口和標(biāo)準(zhǔn)的JTAG 程序燒寫口的單片機(jī)及其外圍電子電路組成。配以優(yōu)化的軟件, 組成的單片機(jī)控制系統(tǒng)所需外圍元件少, 使得設(shè)計簡單, 布線方便, 而且在穩(wěn)定性和抗干擾能力上都有較大的提高。

　　2.信號檢測采集單元

　　信號檢測采集單元作為智能化斷路器十分重要的組成部分, 要求有高的轉(zhuǎn)換精度、靈敏度、可靠性、頻率響應(yīng)、測量范圍以及抗干擾能力, 以便微處理單元能夠作出準(zhǔn)確的判斷處理。因此, 信號檢測采集單元將保護(hù)信號和測量信號分別取自不同類型的電流互感器, 以滿足保護(hù)和測量的要求。在測量大電流( 短路電流) 時基本上都采用線性度好、準(zhǔn)確度高的空心電流互感器進(jìn)行保護(hù)信號的檢測而小電流及電參數(shù)的檢測則采用鐵芯互感器測量和保護(hù)用的電壓信號則由電壓互感器獲得。上述信號經(jīng)過信號處理電路后, 便能將主回路中的電壓及電流信號線性的轉(zhuǎn)換為數(shù)字電路和單片機(jī)可處理的電平信號,經(jīng)單片機(jī)分析判斷后發(fā)出信號或控制斷路器的動作。

　　根據(jù)電流、電壓的采樣值,還可利用不同的算法計算出相應(yīng)的電壓、電流的有效值、有功功率、無功功率、頻率、功率因數(shù)、電能等參數(shù), 實(shí)現(xiàn)各種表計功能, 對降低成本, 簡化布線, 提高低壓配電的可靠性大有益處。

　　3.開關(guān)量輸入單元

　　為了滿足控制邏輯的需要, 單片機(jī)內(nèi)部具有的高速輸入通道(HSI)和高速輸出通道(HSO),可以很方便地用于開關(guān)量的輸入與輸出, 便于上位機(jī)的監(jiān)視和操作控制。開關(guān)量的輸入主要是斷路器的輔助接點(diǎn)狀態(tài), 經(jīng)過光電隔離可以很方便地輸入CPU 中,以此判斷斷路器的狀態(tài)。

　　4.顯示和鍵盤單元

　　在智能化設(shè)備中, 不僅要實(shí)現(xiàn)自動控制, 還要能把相關(guān)信息傳遞給操作運(yùn)行人員, 還要能夠接受外部輸入并做出響應(yīng)。靈活的鍵盤管理及直觀的信息顯示給用戶提供了較大的便利。通過液晶屏或發(fā)光管能夠適時顯示各種狀態(tài)和負(fù)載的參數(shù)值及故障電流、故障類型和保護(hù)動作、試驗(yàn)整定情況, 結(jié)合按鍵還可以進(jìn)行保護(hù)的整定、預(yù)警值的設(shè)定、開關(guān)的試驗(yàn)和各種功能的檢測。

　　5.執(zhí)行輸出單元

　　執(zhí)行元件為一個帶長久磁鐵的磁通變換器, 其特點(diǎn)是體積小, 功耗低, 脫扣力大。正常工作時長久磁鐵使動靜鐵芯保持吸合。來自互感器的過載、短路、接地等故障信號, 按預(yù)先設(shè)計好的保護(hù)特性要求, 經(jīng)微處理器單元處理后, 發(fā)出一定寬度的跳閘脈沖(負(fù)方波脈沖)送到磁通變換器的線圈,產(chǎn)生反向磁場, 抵消長久磁通, 動鐵芯釋放產(chǎn)生的機(jī)械能量推動斷路器的脫扣器使斷路器分?jǐn)? 其脫扣執(zhí)行電路如圖2 所示

　　6.通信接口

　　所帶的串行通信接口, 可將智能化斷路器連接到現(xiàn)場總線, 將配電系統(tǒng)組成一局域網(wǎng),一臺計算機(jī)作為主站,若干帶通訊接口的智能斷路器組成從站。斷路器編號、分合閘狀態(tài)、各種設(shè)定值、運(yùn)行電流、電壓、故障電流、動作時間及故障狀態(tài)等多種參數(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸, 實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)上位管理機(jī)或控制調(diào)度中心計算機(jī)間的信息交換, 接收上位機(jī)或遠(yuǎn)方調(diào)度控制中心的數(shù)據(jù)上傳要求, 完成對現(xiàn)場設(shè)備的遠(yuǎn)方監(jiān)控和遙測、遙訊、遙調(diào)、遙控功能。

　　7.電源

　　采用雙電源供電方式, 只要其中任何一路電源正常工作, 均可可靠地給多功能脫扣器供電。一路電源為自生電源, 用速飽和鐵芯電流互感器從主電路感應(yīng)獲得電源。另一路電源為輔助電源, 以“或”的方式由外部提供,它不僅在主電源不能工作時提供電源, 還可在主電路停電或斷路器投入運(yùn)行前對控制器進(jìn)行參數(shù)整定、功能檢查、試驗(yàn)、狀態(tài)顯示、通信以及在斷路器故障分?jǐn)嗪竽鼙３指鞣N狀態(tài)指示及故障檢查, 以維持其正常工作和各種顯示。

關(guān)鍵詞：處理器單片機(jī)斷路器智能控制系統(tǒng)監(jiān)視器

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