一種空氣開關及空氣開關智能控制方法技術

本發明專利技術涉及一種電力開關技術領域，具體涉及一種空氣開關及空氣開關智能控制方法。所述空氣開關采用電流互感器采集電流值，并將該電流值發送至單片機，單片機發送接通指令或切斷指令給開閉裝置，所述開閉裝置根據接通指令或切斷指令控制線圈的電流的通電方向，進而實現該開關的接通和關斷。本發明專利技術的空氣開關智能控制方法，通過統計空氣開關回路24小時的平均電流，并且以平均值作為一個判定閾值，并且當電流超過該判定閾值的時候，向總線發出異常告警，這種方式可以靈活地設定設定保護電流值，模糊預測峰值，相比傳統方式保護更及時準確。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種電力開關
，具體涉及。
技術介紹
空氣開關(英文名:Air switch)，又名空氣斷路器，是斷路器的一種。是一種只要電路中電流超過額定電流就會自動斷開的開關。空氣開關是低壓配電網絡和電力拖動系統中非常重要的一種電器，它集控制和多種保護功能于一身。除能完成接觸和分斷電路外，尚能對電路或電氣設備發生的短路、嚴重過載及欠電壓等進行保護，同時也可以用于不頻繁地啟動電動機。現有空氣開關有以下兩種方式實現斷電保護， 1:熱保護式，利用熱脫扣器，對于電流過載保護類的熱脫扣器，其傳動機構一般都比較復雜，往往需要通過二級甚至三級傳動才實現脫扣。且脫口后需要手動完成恢復操作。2:短路保護式，電流過大時內部線圈驅動連桿動作斷開開關。具體為使刀型的可動接觸元件相對于固定集電子轉動并進行接通、切斷的結構的開閉接觸部；用于拉長斷路時的弧長并限流的消弧裝置；通過聯桿機構驅動開閉接觸部的接通操作用電磁鐵；以及根據切斷指令進行動作的斷開裝置。這種方式結構也較為復雜。
技術實現思路
為了解決上述技術問題，本專利技術提出，所述空氣開關采用電流互感器采集電流值，并將該電流值發送至單片機，單片機發送接通指令或切斷指令給開閉裝置，所述開閉裝置根據接通指令或切斷指令控制線圈的電流的通電方向，進而實現該開關的接通和關斷。本專利技術還提供一種空氣開關智能控制方法基于上述的空氣開關結構，并通過一些列步驟得到接通指令或切斷指令，從而實現全智能的開關的接通和關斷控制。為了達到上述目的，本專利技術所采用的技術方案是，一種空氣開關，包括總線接口和空開裝置，所述空開裝置包括直流轉換電路、電流取樣電路、單片機控制電路、繼電器控制電路和繼電器，所述直流轉換電路通過總線接口連接VCC電源，所述直流轉換電路輸出直流電源為單片機控制電路供電，所述單片機控制電路通過電流取樣點路獲得電流信息，并經過處理后輸出控制信號給繼電器控制電路，所述繼電器控制電路控制繼電器翻轉而實現開關狀態的改變。進一步的，所述單片機控制電路由型號為PIC12F69單片機及其外圍電路構成。進一步的，所述電流取樣點路包括電流互感器。本專利技術提出一種空氣開關智能控制方法，適用于上述空氣開關，包括以下步驟: 步驟1、在繼電器斷開后，單片機控制電路通過電流互感器讀取斷開前狀態的電流信息； 步驟2、單片機控制電路根據該電流信息，判斷該繼電器是否斷開，若是則執行步驟3，否則執行步驟10 ； 步驟3、單片機控制電路判斷斷開前狀態是否為過流保護，若是則執行步驟6，否則執行步驟4 ； 步驟4、單片機控制電路判斷是否通過總線接口接收總線指令，所述總線指令包括打開或關閉空氣開關指令，設置保護電流指令，若是則執行步驟14，否則執行步驟5 ； 步驟5、單片機控制電路統計時間T內的平均歷史最大峰值電流，返回步驟3 ； 步驟6、單片機控制電路控制電流峰值超過設定的保護值，且控制電流在最大峰值工作超過設定時間T0，其中TO=1min,執行步驟7 ； 步驟7、單片機控制電路判斷電流峰值是否超過24小時統計的最大峰值，若是則執行步驟8，否則執行步驟9 ; 步驟8、單片機控制電路向總線接口發送警告信息，并返回步驟3， 步驟9、單片機控制電路同步到過零點，關閉開關，發出信息，執行步驟10 ； 步驟10、單片機控制電路判斷是否收到總線指令，若是，則執行步驟13，否則執行步驟11 ; 步驟11、單片機控制電路判斷是否收到外部指令，若是，則執行步驟12，否則，執行步驟13， 步驟12、單片機控制電路執行外部指令，并對繼電器控制電路發出相應信號，控制繼電器進行狀態翻轉； 步驟13、單片機控制電路接收總線信號，并提取控制信息，所述控制信息包括空氣開關的開關指令，保護電流大小設置指令。本專利技術通過采用上述技術方案，與現有技術相比，具有如下優點: 本專利技術的空氣開關采用所述單片機控制電路通過電流取樣點路獲得電流信息，并經過處理后輸出控制信號給繼電器控制電路，所述繼電器控制電路控制繼電器翻轉而實現開關狀態的改變，從而能夠實現空氣開關智能控制。本專利技術中的空氣開關與總線連接，因此可以共享總線信息，例如插座，可與插座、火警煙感等傳感器通過總線通信，并可直接連接各種網絡實現遠程控制及參數實時傳輸，實現可擴展性。本專利技術的空氣開關智能控制方法，通過統計空氣開關回路24小時的平均電流，并且以平均值作為一個判定閾值，并且當電流超過該判定閾值的時候，向總線發出異常告警，這種方式可以靈活地設定設定保護電流值，模糊預測峰值，相比傳統方式保護更及時準確。而不是傳統地需要達到某個峰值，而直接進行斷開處理。本專利技術的方法基于單片機對回路電流過零點及電源電壓過零點的檢測，及開關響應時間的中和判斷處理，本空氣開關采用獨有無沖擊的過零開關方式，系統通過同步到電源的過零點附近進線進行開關閉合動作，可以有效避免開過程的大電流沖擊，保護開關觸點及避免接觸火花。系統通過同步到回路電流為零時進行開關斷開動作，可以有效避免開關斷開過程的拉弧問題，同時不需要像普通空氣開關一樣需要滅弧槽，保證了安全。【附圖說明】圖1是本專利技術的實施例的電路原理圖。圖2是本專利技術磁保持繼電器的結構示意圖。圖3是本專利技術的實施例的流程圖。【具體實施方式】現結合附圖和【具體實施方式】對本專利技術進一步說明。作為一個具體的實施例，如圖1所示，一種智能型總線空開，包括總線接口和空開裝置，所述空開裝置包括直流轉換電路、電流取樣電路、單片機控制電路、繼電器控制電路和繼電器，所述直流轉換電路通過總線接口連接VCC電源，所述直流轉換電路輸出直流電源為單片機控制電路供電，所述單片機控制電路通過電流取樣點路獲得電流信息，并經過處理后輸出控制信號給繼電器控制電路，所述繼電器控制電路控制繼電器翻轉而實現開關狀態的改變。本實施例中，所述直流轉換電路包括型號為78L05的三端集成穩壓器U1、濾波電容El和E2，二極管Dl，所述三端集成穩壓器Ul的輸入端經二極管Dl、總線接口連接至VCC電源，所述三端集成穩壓器Ul的接地端經總線接口接地，所述濾波電容El和E2分別并聯在三端集成穩壓器Ul的電源輸入端和輸出端用于濾除干擾，所述三端集成穩壓器Ul輸出端輸出5V直流電源為單片機控制電路供電。所述單片機控制電路包括型號為PIC12F69單片機U2，所述電流取樣電路包括電流傳感器DL1、電阻R4、二極管D3、電阻R3和電容C2，電流傳感器DLl并聯電阻R4取樣，取樣電流經過二極管D3整流后，經過電容C2濾波后，電阻R3為電容C2放電后接到單片機U2的GPl端，所述單片機控制電路通過電流取樣點路獲得電流信息。所述繼電器控制電路包括型號為BL8023的磁保持繼電器驅動芯片U3，所述磁保持繼電器驅動芯片U3的VCC端與5V直流電源連接，所述磁保持繼電器驅動芯片U3的OUTA端和OUTB端分別與繼電器的線圈兩端連接。參考圖2所示，所述繼電器為磁保持繼電器，且該繼電器包括導磁體、永久磁鐵、帶動觸點的銜鐵、第一靜觸點和第二靜觸點，所述導磁體為U型導磁體，所述永久磁鐵固定設置在U型導磁體U字底部，所述導磁體兩側分別繞射有線圈，所述線圈兩端分別與磁保持繼電器驅動芯片U3的OUTA端和OUTB端連接，與永久磁鐵頂部與帶動觸點的銜鐵連本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種空氣開關，其特征在于：包括總線接口和空開裝置，所述空開裝置包括直流轉換電路、電流取樣電路、單片機控制電路、繼電器控制電路和繼電器，所述直流轉換電路通過總線接口連接VCC電源，所述直流轉換電路輸出直流電源為單片機控制電路供電，所述單片機控制電路通過電流取樣點路獲得電流信息，并經過處理后輸出控制信號給繼電器控制電路，所述繼電器控制電路控制繼電器翻轉而實現開關狀態的改變。

【技術特征摘要】
1.一種空氣開關，其特征在于:包括總線接口和空開裝置，所述空開裝置包括直流轉換電路、電流取樣電路、單片機控制電路、繼電器控制電路和繼電器，所述直流轉換電路通過總線接口連接VCC電源，所述直流轉換電路輸出直流電源為單片機控制電路供電，所述單片機控制電路通過電流取樣點路獲得電流信息，并經過處理后輸出控制信號給繼電器控制電路，所述繼電器控制電路控制繼電器翻轉而實現開關狀態的改變。2.根據權利要求1所述的一種空氣開關，其特征在于:所述單片機控制電路由型號為PIC12F69單片機及其外圍電路構成。3.根據權利要求1所述的一種空氣開關，其特征在于:所述電流取樣點路包括電流互感器。4.一種空氣開關智能控制方法，適用于上述權利要求1至3任一的空氣開關，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1、在繼電器斷開后，單片機控制電路通過電流互感器讀取斷開前狀態的電流信息； 步驟2、單片機控制電路根據該電流信息，判斷該繼電器是否斷開，若是則執行步驟3，否則執行步驟10 ； 步驟3、單片機控制電路判斷斷開前狀態是否為過流保護，若是則執行步驟6，否則執行步驟4 ； 步驟4、單片機控制電路判斷是...

【專利技術屬性】
技術研發人員：林榮坤，
申請(專利權)人：林榮坤，
類型：發明
國別省市：福建;35