一種斷路器系統技術方案

本發明專利技術涉及一種斷路器系統，屬于斷路器技術領域。其電源模塊、溫度感應模塊、數據采集模塊、可拆卸的防雷模塊、按鍵輸入模塊、信息處理模塊MCU、顯示模塊、執行模塊和通信模塊。本發明專利技術可以實時監測斷路器電路的溫度情況，防止由于溫度過高而產生故障；數據采集模塊則通過實時監測電路中三相負載使用情況，避免由于“斷零”故障而導致的設備損壞和人員傷亡；同時，時控負載模塊的安裝使得電路中的負載情況更加地容易被發現，配合數據采集模塊使用，提高了斷路器和電路的安全性；可拆卸防雷模塊提高了斷路器在雷雨天氣下的使用安全性，從溫度、電路負載情況、負載時控切換和防雷這四個方面入手，全面提高了斷路器、電路和負載的使用安全性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種斷路器系統，屬于斷路器

技術介紹
對于電力部門而言，開關斷路設備是保證用電安全、進行線路切換必不可少的設備。在斷路器的安裝使用過程中，許多斷路器損壞、燒毀現象是由于接線端子未擰緊或者后期松動后導致端子部位溫度過高而發生的損壞、燒毀現象。由于此類現象是由大電流流經接觸不良的導線節點而導致的發熱，特別是在夏天，此類問題更加嚴重。除了溫度問題之外，斷路器在運行中N線斷開即“斷零”故障時有發生，當存在單相負載情況下，三相負載大多不平衡，導致中點位移，當發生斷零故障時，將引發相電壓突然升高，超出額定相電壓1.3倍以上，這樣勢必造成單相設備損壞、三相電動機無法正常運行，更有甚者還可能導致人員傷亡。供電部門對其管轄的每個用電單位的用電量只能給出一個限載值，這是根據每個用電單位的用電峰值和供電部門可能供給的電能進行評估得出的數值。但某個供電部門管轄的一大批用電單位在每天不同時間段的用電量差異很大，電路產生的負荷電流大小也相差甚遠，用電高峰可能達到幾百安培，但低谷時也許只有十幾安培。在用電高峰時，如果出現負載電流過大時，斷路器能夠起到保護作用，但是在用電低谷時，由于負載電流小，而檔位又比較大，有時就不能判斷到故障的產生。以上均為斷路器在使用的過程中較為頻繁出現且非常危險的情況，因此，為了更加安全地使用斷路器和用電，如何盡量避免這些問題，已成為當前斷路器系統技術研究的重點。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種可以實時監測斷路器的溫度及負載情況，對斷路器進行實時保護的斷路器系統。本專利技術解決上述問題所采用的技術方案是：一種斷路器系統，其特征在于：包括電源模塊、溫度感應模塊、數據采集模塊、按鍵輸入模塊、信息處理模塊、顯示模塊、執行模塊和通信模塊；所述電源模塊為斷路器系統提供合適的電源輸入和采集信號量；所述溫度感應模塊反饋斷路器系統的溫度變化；所述數據采集模塊負責采集數據，包括零線電流采樣部、電壓采樣部、負荷電流采樣部和漏電電流采樣部，分別對斷路器進行信息采樣并將采樣信息傳遞給信息處理模塊；所述按鍵輸入模塊實現人機互動；所述信息處理模塊接收和處理來自所述電源模塊、溫度感應模塊、數據采集模塊和按鍵輸入模塊的信息并將計算好的信息傳遞給執行模塊，顯示模塊也同時接收信息并顯示；所述通信模塊實現信息處理模塊和外部上位機的信息傳遞。溫度感應模塊實時監控斷路器的溫度變化情況，并將信息傳遞給信息處理模塊，信息通過信息處理模塊的分析運算之后，若結果為溫度過高，則信息處理模塊下達信號給執行模塊切斷電路；若結果為溫度在安全范圍內，則斷路器保持運行狀態。數據采集模塊負責對零線電流、電壓、負荷電流和漏電電流進行數據采集，并傳遞給信息處理模塊。這些信息直接或間接的反應斷路器以及用戶端的負載情況，經過信息處理模塊的分析計算后，即可得知用戶的用電安全情況，若分析后得出負載情況不正常則立即由信息處理模塊下達信號給執行模塊切斷電路，從而保證斷路器和用戶端的安全。溫度感應模塊和數據采集模塊的配合避免了斷路器通常容易碰到的使用故障，直接提高了斷路器的使用安全性以及用戶端用電器的安全。進一步地，所述溫度感應模塊包括溫度感應部和運放調理部；所述溫度感應部連接在斷路器端子的兩端；所述運放調理部將溫度感應部產生的信號經過處理后傳遞給信息處理模塊；所述信息處理模塊對處理后的信號進行分析運算后判斷斷路器端子的溫度狀態后，再將信息傳遞給所述執行模塊。溫度感應部連接在斷路器端子的兩端可以實時感應端子兩端的溫度變化，而溫度變化將導致溫度感應部內的信息發生變化。溫度感應部隨后將變化的信息傳遞給運放調理部進行信號大小調理后傳送給信號處理模塊。信號處理模塊接收到信息后，進而進行運算分析，將信息與事先設置好的數據進行對比，即可判斷此時斷路器端子兩端的溫度是否過高。若分析結果是溫度正常，則斷路器正常運行；若分析結果判斷為溫度過高，則信號處理模塊會下達一個指令到后續的分閘機構，產生報警并強制斷開電路保護斷路器。進一步地，所述溫度感應部包括串聯在斷路器端子兩端的熱敏電阻RT和固定電阻R1，其中熱敏電阻RT接地，固定電阻R1則接在端子的正極；所述運放調理模塊包括固定電阻R2、固定電阻R3、固定電阻R4、固定電阻R5和四運算放大器；所述熱敏電阻RT的正負端分別串聯固定電阻R2和固定電阻R3后接入所述四運算放大器的輸入端口二和輸入端口三上；所述固定電阻R4兩端分別連接四運算放大器的輸入端口二和輸出端口一；所述固定電阻R5兩端分別連接運算放大器的輸出端口一和信息處理模塊；所述四運算放大器按照正負極接入電源模塊。進一步地，所述零線電流采樣部包括電流互感器、信號轉換及限幅電路和低通濾波電路；所述電流互感器接在零線上，所述信號轉換及限幅電路可將電流信號轉換成電壓信號并對其進行限幅后，再傳遞給低通濾波電路；所述低通濾波電路過濾掉高頻段的干擾信號后再將信號傳遞給信息處理模塊；所述信息處理模塊經過計算分析后將指令下達給所述執行模塊。電流互感器連接在零線上，可以感知流經零線的電流的大小，隨后將此電流信號傳遞給信號轉換及限幅電路，由信號轉換及限幅電路對電流信號轉換成電壓信號并將電壓信號的大小進行限幅，使得傳遞到低通濾波電路上的電壓信號處于一定的范圍內。低通濾波電路接收到電壓信號后，又再次將高頻段的干擾信號過濾掉，最后傳遞給MCU。MCU接收到信號后，通過計算分析，對比事先設置好的數據，再對控制執行模塊進行指令的下達。進一步地，所述斷路器系統還具有時控負載功能；配合按鍵輸入模塊和顯示模塊對信息處理模塊進行程序的設置之后，既可配合執行模塊實現。所述時控負載模塊與信息處理模塊連接，實現數據的設置和反饋；所述信息處理模塊根據數據分析處理后實現執行模塊狀態的切換；所述執行模塊包括漏電保護開關S1和漏電保護開關S2，所述漏電保護開關S1和漏電保護開關S2并聯，均為一端與信息處理模塊連接，另一端接地。信息處理模塊內帶有通過按鍵輸入模塊和顯示模塊事先設置好的程序，通過調整漏電保護開關S1和S2的開關來改變使用狀態。當信息處理模塊檢測到此時是用電高峰期時，下達指令給執行模塊調整到高檔位狀態，使得斷路器能夠起到保護用電器的作用；當信息處理模塊檢測到此時為用電低峰期時，則下達指令給執行模塊調整到低檔位狀態，從而實現分時段跳閘電流保護檔位，增加對電路的保護；當電流超過當時的額定檔位時，信息處理模塊即可下達指令給執行模塊斷開電路。進一步地，斷路器系統還包括可拆卸的防雷模塊，所述防雷模塊包括電源進線IN端、電源出線OUT端、零線、A相的防浪涌扼流電感線圈L1、壓敏電阻RV1和自恢復保險絲F1，B相的防浪涌扼流電感線圈L2、壓敏電阻RV2和自恢復保險絲F2，C相的防浪涌扼流電感線圈L3、壓敏電阻RV3和自恢復保險絲F3；所述電源進線IN端接入外部電源，電源出線OUT端與電源模塊連接。雷涌來襲時，電源進線IN端通過A、B、C相的防浪涌扼流電感線圈可扼制雷擊產生的突發電流，然后通過壓敏電阻吸收突發的浪涌電壓，對于未能完全吸收而又超過一定限度的電流，則通過自恢復保險絲限定流入電流，達到及時切斷電路的能力；同時，在雷擊過后能夠自動恢復電路正常通電，使得電源出線OUT端電壓受到保護。防雷模塊本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種斷路器系統，其特征在于：包括電源模塊、溫度感應模塊、數據采集模塊、按鍵輸入模塊、信息處理模塊、顯示模塊、執行模塊和通信模塊；所述電源模塊為斷路器系統提供合適的電源輸入和采集信號量；所述溫度感應模塊反饋斷路器系統的溫度變化；所述數據采集模塊負責采集數據，包括零線電流采樣部、電壓采樣部、負荷電流采樣部和漏電電流采樣部，分別對斷路器進行信息采樣并將采樣信息傳遞給信息處理模塊；所述按鍵輸入模塊實現人機互動；所述信息處理模塊接收和處理來自所述電源模塊、溫度感應模塊、數據采集模塊和按鍵輸入模塊的信息并將計算好的信息傳遞給執行模塊，顯示模塊也同時接收信息并顯示；所述通信模塊實現信息處理模塊和外部上位機的信息傳遞。

【技術特征摘要】
1.一種斷路器系統，其特征在于：包括電源模塊、溫度感應模塊、數據采集模塊、按鍵輸入模塊、信息處理模塊、顯示模塊、執行模塊和通信模塊；所述電源模塊為斷路器系統提供合適的電源輸入和采集信號量；所述溫度感應模塊反饋斷路器系統的溫度變化；所述數據采集模塊負責采集數據，包括零線電流采樣部、電壓采樣部、負荷電流采樣部和漏電電流采樣部，分別對斷路器進行信息采樣并將采樣信息傳遞給信息處理模塊；所述按鍵輸入模塊實現人機互動；所述信息處理模塊接收和處理來自所述電源模塊、溫度感應模塊、數據采集模塊和按鍵輸入模塊的信息并將計算好的信息傳遞給執行模塊，顯示模塊也同時接收信息并顯示；所述通信模塊實現信息處理模塊和外部上位機的信息傳遞。2.根據權利要求1所述的斷路器系統，其特征在于：所述溫度感應模塊包括溫度感應部和運放調理部；所述溫度感應部連接在斷路器端子的兩端；所述運放調理部將溫度感應部產生的信號經過處理后傳遞給信息處理模塊；所述信息處理模塊對處理后的信號進行分析運算后判斷斷路器端子的溫度狀態后，再將信息傳遞給所述執行模塊。3.根據權利要求2所述的斷路器系統，其特征在于：所述溫度感應部包括串聯在斷路器端子兩端的熱敏電阻RT和固定電阻R1，其中熱敏電阻RT接地，固定電阻R1則接在端子的正極；所述運放調理模塊包括固定電阻R2、固定電阻R3、固定電阻R4、固定電阻R5和四運算放大器；所述熱敏電阻RT的正負端分別串聯固定電阻R2和固定電阻R3后接入所述四運算放大器的輸入端口二和輸入端口三上；所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：茅春明，劉德寶，余建軍，
申請(專利權)人：杭州尚美電氣有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江;33