本實(shí)用新型涉及一種雙線圈采樣帶電量監(jiān)測(cè)功能的塑殼斷路器電子脫扣器。

背景技術(shù)：

隨著電力系統(tǒng)智能化技術(shù)的發(fā)展，各級(jí)系統(tǒng)均配置了數(shù)量眾多的電量數(shù)據(jù)采集傳感器，但各不統(tǒng)屬、功能冗余，塑殼斷路器作為元器件級(jí)的底層平臺(tái)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，可在發(fā)生過載或短路故障時(shí)自動(dòng)切斷電路，但傳統(tǒng)塑殼斷路器僅具備三段保護(hù)功能，并不具備電量數(shù)據(jù)采集功能。

中國(guó)專利CN201120197266.1一種智能型塑殼斷路器的電子脫扣器，中國(guó)專利CN200810166495.X一種電子脫扣器，這些電子脫扣器僅具備保護(hù)功能；中國(guó)專利CN201310123396.4一種船舶用中壓真空斷路器智能脫扣器，提到了電量采集，但不是雙線圈采樣?？招揪€圈互感器線性度好，沒有飽和現(xiàn)象，但空芯線圈屬于di/dt型互感器，需信號(hào)調(diào)理單元進(jìn)行積分處理，這樣采樣的電流信號(hào)與實(shí)際電流存在相位差，無法準(zhǔn)確計(jì)算有功功率；而鐵芯線圈互感器采樣的電流信號(hào)與實(shí)際電流相位一致，便于計(jì)算功率，但大電流下易飽和，線性度不好，對(duì)保護(hù)不利。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提出一種雙線圈采樣帶電量監(jiān)測(cè)功能的塑殼斷路器電子脫扣器，形成統(tǒng)一的、元器件級(jí)的底層數(shù)據(jù)采集平臺(tái)，省去眾多冗余電量數(shù)據(jù)采集傳感器，通過通訊接口可供各級(jí)上級(jí)系統(tǒng)靈活調(diào)用數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)智能化管理和保護(hù)。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供了一種雙線圈采樣帶電量監(jiān)測(cè)功能的電子脫扣器，其特征在于，包括用于采集三相電流信號(hào)的空芯線圈電流互感器及鐵芯線圈電流互感器、用于采集三相電壓信號(hào)的電壓互感器，空芯線圈電流互感器的輸出信號(hào)經(jīng)由各自的調(diào)理放大單元一輸入三段保護(hù)MCU，由三段保護(hù)MCU通過脫扣單元控制脫扣機(jī)構(gòu)，鐵芯線圈電流互感器的輸出信號(hào)一方面輸入自供電源單元，另一方面經(jīng)由各自的調(diào)理放大單元二輸入電量監(jiān)測(cè)MCU，電壓互感器的輸出信號(hào)經(jīng)由各自的調(diào)理放大單元三也輸入電量監(jiān)測(cè)MCU，電量監(jiān)測(cè)MCU與上位機(jī)進(jìn)行通訊。

優(yōu)選地，所述電量監(jiān)測(cè)MCU通過Modbus通訊單元、CAN通訊單元與上位機(jī)進(jìn)行通訊。

本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種雙線圈采樣帶電量監(jiān)測(cè)功能的塑殼斷路器電子脫扣器，其通過空芯線圈互感器實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能，通過鐵芯線圈電流互感器實(shí)現(xiàn)電量監(jiān)測(cè)功能，除傳統(tǒng)的長(zhǎng)延時(shí)、短延時(shí)、瞬時(shí)三段保護(hù)功能外，具有電量監(jiān)測(cè)功能，可以實(shí)時(shí)采集三相電流、電壓、頻率、有功功率、視在功率、功率因數(shù)、斷路器分合狀態(tài)等電量參數(shù)，通過CAN總線和485總線通訊模塊上傳給上位機(jī)，供各級(jí)系統(tǒng)參考和決策。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型提供的一種雙線圈采樣帶電量監(jiān)測(cè)功能的電子脫扣器的原理圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加明了易懂，以結(jié)合具體實(shí)例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。

本實(shí)用新型提供了一種雙線圈采樣帶電量監(jiān)測(cè)功能的電子脫扣器，包括用于采集三相電流信號(hào)的空芯線圈電流互感器及鐵芯線圈電流互感器、用于采集三相電壓信號(hào)的電壓互感器，空芯線圈電流互感器的輸出信號(hào)經(jīng)由各自的調(diào)理放大單元一輸入三段保護(hù)MCU，由三段保護(hù)MCU通過脫扣單元控制脫扣機(jī)構(gòu)，鐵芯線圈電流互感器的輸出信號(hào)一方面輸入自供電源單元，另一方面經(jīng)由各自的調(diào)理放大單元二輸入電量監(jiān)測(cè)MCU，電壓互感器的輸出信號(hào)經(jīng)由各自的調(diào)理放大單元三也輸入電量監(jiān)測(cè)MCU，電量監(jiān)測(cè)MCU通過Modbus通訊單元、CAN通訊單元與上位機(jī)進(jìn)行通訊。

空芯線圈電流互感器為羅式線圈，采集三相電流信號(hào)經(jīng)調(diào)理放大單元處理后，輸入三段保護(hù)MCU采樣進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，當(dāng)發(fā)生過載或短路故障時(shí)，輸出信號(hào)給脫扣單元驅(qū)動(dòng)脫扣機(jī)構(gòu)使斷路器跳閘。

鐵芯線圈電流互感器為速飽和線圈，其功能一是感應(yīng)能量提供給自供電源電源給整個(gè)電子脫扣器供電，其功能二是采集額定電流范圍內(nèi)的電流，因?yàn)榭招揪€圈采集的電流與實(shí)際電流存在相位差，無法計(jì)算有功功率，因此用鐵芯線圈電流互感器電量監(jiān)測(cè)功能的電流信號(hào)，采集三相電流信號(hào)經(jīng)調(diào)理放大單元處理后，輸入電量監(jiān)測(cè)MCU采樣進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，同時(shí)電壓互感器采集三相電壓信號(hào)經(jīng)調(diào)理放大單元處理后，也輸入電量監(jiān)測(cè)MCU采樣進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，通過三相電壓和三相電流可計(jì)算出有功功率、視在功率、功率因數(shù)，通過電壓采樣還可計(jì)算出頻率，通過檢測(cè)輔助觸點(diǎn)還可得到斷路器分合狀態(tài)，三段保護(hù)MCU還可通過高速總線將保護(hù)設(shè)定參數(shù)和故障信息傳輸給電量監(jiān)測(cè)MCU，這些電量參數(shù)、保護(hù)設(shè)定參數(shù)和故障信息可以通過Modbus通訊單元、CAN通訊單元上傳給上位機(jī)，同時(shí)上位機(jī)可通過通訊單元實(shí)現(xiàn)遙控和保護(hù)設(shè)定參數(shù)的遙調(diào)。

雖然本實(shí)用新型已參照上述實(shí)例來說明本實(shí)用新型，應(yīng)理解其中可作各種變化和修改而在廣義上沒有脫離本實(shí)用新型，所以并非作為對(duì)本實(shí)用新型限定，只要在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述的實(shí)施例的變化，變形都將落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍。