CN103840551A - 一种智能断路器控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能断路器控制器，包括用于采集断路器各条线路工作电压、电流信号及频率信号的信号采集模块和用于接收信号采集模块输出信号的单片机控制模块以及为***中各用电单元供电的电源模块，单片机控制模块的输入端接有按键输入模块，单片机控制模块的输出端接有液晶显示模块以及执行模块，执行模块接有用于将执行模块信号线与电源模块通过压敏电阻接入大地的抗干扰模块，单片机控制模块接有通信模块，信号采集模块包括空心互感器和与空心互感器相接的信号调理电路，执行模块包括用于对电机重合闸模块进行操作的执行原件以及均与执行原件相接的复位电路和脱扣器控制单元。该智能断路器控制器快速敏捷，监测性强，可远程分合闸。

Description

一种智能断路器控制器

技术领域

本发明涉及一种智能断路器控制器。

背景技术

低压断路器作为配电***中的重要电器之一，保护配电网络免受短路、过载和接地等故障的损坏…。用电***对断路器的要求越来越高，断路器也逐渐从电磁式向向电子式发展。目前市场上短路器电磁式普遍存在智能化不高，分段能力差，性能不稳定，操作危险性高，功能单一，可监测性差，不能远程控制等，且国家大力发展智能电网，这就要求与之相配套的配电产品必须智能化，网络化，智能型断路器因为其发展速度越来越快，智能型断路器也因为其也有的优势，越来越受到社会上用户的喜欢。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种智能断路器控制器。该智能断路器控制器快速敏捷，稳定性好，功能强大，智能化程度高，监测性强，准确性高，可远程分合闸，抗干扰性好，便于推广使用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种智能断路器控制器，其特征在于：包括用于采集断路器各条线路工作电压、电流信号及频率信号的信号采集模块和用于接收信号采集模块输出信号的单片机控制模块以及为***中各用电单元供电的电源模块，所述单片机控制模块的输入端接有用于对断路器性能参数进行设定的按键输入模块，所述单片机控制模块的输出端接有用于实时显示断路器的电压、电流和故障原因信息的液晶显示模块以及用于对短路器进行合闸分闸操作的执行模块，所述执行模块接有用于将执行模块信号线与电源模块通过压敏电阻接入大地的抗干扰模块，所述单片机控制模块接有通信模块，所述通信模块用于将各条线路的工作电压、电流信号和频率信号以及断路器的工作状况通过网络传给上位机，所述信号采集模块包括空心互感器和与空心互感器相接的信号调理电路，所述执行模块包括用于对电机重合闸模块进行操作的执行原件以及均与执行原件相接的复位电路和脱扣器控制单元。

上述的一种智能断路器控制器，其特征在于：所述电源模块所用三端可调电压源采用TL431。

上述的一种智能断路器控制器，其特征在于：所述单片机控制模块的微处理器采用MSP430F449单片机。

上述的一种智能断路器控制器，其特征在于：所述通信模块采用MODBUS串行通信模块。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、结构设计合理：包括电源模块、信号采集模块，控制模块，按键输入模块，显示模块，输出执行模块，抗干扰模块。

2、稳定性好：本发明在很多模块都用集成电路，减少***电路，***输出稳定。

3、智能化程度高：本发明采用单片机控制断路器，自动化程度高并可以实现上位机远程操作。符合未来智能电网发展趋势。

4、可监测性强：本发明采用采用液晶输出模块，实时监测电路电压电流信号，并可通过上位机操控，设置参数，具有较强的监测能力。

5、准确率高：本发明采集模块采样精度高，保证了监测到得信号准确率高。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的电路原理框图。

图2为本发明执行模块的电路原理框图。

图3为本发明信号采集模块的电路原理框图。

附图标记说明:

1—电源模块；         2—信号采集模块；      2-1—空心互感器；

2-2—信号调理电路；   3—单片机控制模块；    4—通信模块；

5—键盘输入模块；     6—液晶显示模块；      7—执行模块；

7-1—执行原件；       7-2—复位电路；        7-3—脱扣器控制单元；

7-4—电机重合闸模块； 8—抗干扰模块。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示的一种智能断路器控制器，包括用于采集断路器各条线路工作电压、电流信号及频率信号的信号采集模块2和用于接收信号采集模块2输出信号的单片机控制模块3以及为***中各用电单元供电的电源模块1，所述单片机控制模块3的输入端接有用于对断路器性能参数进行设定的按键输入模块5，所述单片机控制模块3的输出端接有用于实时显示断路器的电压、电流和故障原因信息的液晶显示模块6以及用于对短路器进行合闸分闸操作的执行模块7，所述执行模块7接有用于将执行模块7信号线与电源模块1通过压敏电阻接入大地的抗干扰模块8，所述单片机控制模块3接有通信模块4，所述通信模块4用于将各条线路的工作电压、电流信号和频率信号以及断路器的工作状况通过网络传给上位机，所述信号采集模块2包括空心互感器2-1和与空心互感器2-1相接的信号调理电路2-2，所述执行模块7包括用于对电机重合闸模块7-4进行操作的执行原件7-1以及均与执行原件7-1相接的复位电路7-2和脱扣器控制单元7-3。

本实施例中，所述电源模块1所用三端可调电压源采用TL431。所述单片机控制模块3的微处理器采用MSP430F449单片机。所述通信模块4采用MODBUS串行通信模块。

本发明的工作过程是：开关和上之后，电源模块1开始供电，按下自检按键，***开始自检，***运行不正常则进行报警，运行正常，则进行开中断，设定电流和电压整定值，空心互感器2-1提取A、B、C.N线路工作电压，电流信号，经整流滤波后，送入信号调理电路2-2进行信号采集和A/D转换、采样完毕后送入单片机控制模块3，单片机控制模块3经过分析处理计算本周期电流电压的有效值后，输出到液晶显示模块6同时与所设定值比较，如超过设定值，则判断电路发生故障，再与设定脱扣器值进行比较，若需要脱扣则通过执行原件7经过脱扣器控制单元7-3对脱扣器输出脱扣信号进行分闸操作，同时单片机控制模块3通过以太网与上位机取得通信，可以远程设定参数，远程合闸分闸操作。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (4)

1.一种智能断路器控制器，其特征在于：包括用于采集断路器各条线路工作电压、电流信号及频率信号的信号采集模块（2）和用于接收信号采集模块（2）输出信号的单片机控制模块（3）以及为***中各用电单元供电的电源模块（1），所述单片机控制模块（3）的输入端接有用于对断路器性能参数进行设定的按键输入模块（5），所述单片机控制模块（3）的输出端接有用于实时显示断路器的电压、电流和故障原因信息的液晶显示模块（6）以及用于对短路器进行合闸分闸操作的执行模块（7），所述执行模块（7）接有用于将执行模块（7）信号线与电源模块（1）通过压敏电阻接入大地的抗干扰模块（8），所述单片机控制模块（3）接有通信模块（4），所述通信模块（4）用于将各条线路的工作电压、电流信号和频率信号以及断路器的工作状况通过网络传给上位机，所述信号采集模块（2）包括空心互感器（2-1）和与空心互感器（2-1）相接的信号调理电路（2-2），所述执行模块（7）包括用于对电机重合闸模块（7-4）进行操作的执行原件（7-1）以及均与执行原件（7-1）相接的复位电路（7-2）和脱扣器控制单元（7-3）。

2.根据权利要求1所述的一种智能断路器控制器，其特征在于：所述电源模块（1）所用三端可调电压源采用TL431。

3.根据权利要求1所述的一种智能断路器控制器，其特征在于：所述单片机控制模块（3）的微处理器采用MSP430F449单片机。

4.根据权利要求1所述的一种智能断路器控制器，其特征在于：所述通信模块（4）采用MODBUS串行通信模块。

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