智能斷路器各部分的工作原理如下:

1.微處理器單元

      單片機(jī)以其高性價(jià)比和可靠性成為智能化斷路器智能控制系統(tǒng)的較佳選擇,。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(jì)簡(jiǎn)單, 布線方便, 而且在穩(wěn)定性和抗干擾能力上都有極大的提高。

       各交流量分別經(jīng)信號(hào)輸入回路,、低通濾波器送到CPU 控制的多路開(kāi)關(guān), 經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后, 由DB 數(shù)據(jù)總線送到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器( RAM) ,。CPU 通過(guò)調(diào)用程序存儲(chǔ)器( EPROM) 中的程序?qū)Σ杉臄?shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算, 其計(jì)算結(jié)果與存放在電可擦存儲(chǔ)器( E2PROM)中的整定值進(jìn)行比較, 作出相應(yīng)的故障判斷處理。再通過(guò)輸入輸出端口( I/O) 將處理信號(hào)送到相應(yīng)外設(shè)( 信號(hào)與出口) 發(fā)出報(bào)警信號(hào), 或執(zhí)行跳閘,。微處理單元除了要完成整個(gè)系統(tǒng)的測(cè)量,、保護(hù)、邏輯等功能外, 還具有自我故障診斷和監(jiān)察的能力,當(dāng)斷路器本身發(fā)生故障或環(huán)境溫度超過(guò)允許范圍時(shí), 能發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)顯示或報(bào)警, 同時(shí)重新起動(dòng),。自診斷的項(xiàng)目主要有EPROM出錯(cuò),、A/D 轉(zhuǎn)換出錯(cuò)、環(huán)境超溫,、CT 斷線,、跳閘線圈斷線、斷路器拒動(dòng)及觸頭維護(hù),。微處理單元的自診斷功能不僅大大提高了斷路器的運(yùn)行可靠性, 更給后期維修,、故障判斷工作提供了極大的方便。

2.信號(hào)檢測(cè)采集單元

      信號(hào)檢測(cè)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(cè)量范圍以及抗干擾能力, 以便微處理單元能夠作出精確的判斷處理,。因此, 信號(hào)檢測(cè)采集單元將保護(hù)信號(hào)和測(cè)量信號(hào)分別取自不同類型的電流互感器, 以滿足保護(hù)和測(cè)量的要求。在測(cè)量大電流( 短路電流) 時(shí)基本上都采用線性度好,、精確度高的空心電流互感器進(jìn)行保護(hù)信號(hào)的檢測(cè) 而小電流及電參數(shù)的檢測(cè)則采用鐵芯互感器 測(cè)量和保護(hù)用的電壓信號(hào)則由電壓互感器獲得,。上述信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)處理電路后, 便能將主回路中的電壓及電流信號(hào)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(hào),經(jīng)單片機(jī)分析判斷后發(fā)出信號(hào)或控制斷路器的動(dòng)作。

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

3.開(kāi)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(kāi)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(kāi)關(guān)量的輸入主要是斷路器的輔助接點(diǎn)狀態(tài), 經(jīng)過(guò)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(dòng)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),。良好的用戶界面是人機(jī)對(duì)話所不可缺少的, 靈活的鍵盤管理及直觀的信息顯示給用戶提供了極大的便利。通過(guò)液晶屏或發(fā)光管能夠適時(shí)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(dòng)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(kāi)關(guān)的試驗(yàn)和各種功能的檢測(cè),。

5.執(zhí)行輸出單元

       智能斷路器的執(zhí)行元件為一個(gè)帶磁鐵的磁通變換器, 其特點(diǎn)是體積小, 功耗低, 脫扣力大。正常工作時(shí)磁鐵使動(dòng)靜鐵芯保持吸合,。來(lái)自互感器的過(guò)載,、短路、接地等故障信號(hào), 按預(yù)先設(shè)計(jì)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(chǎng), 抵消磁通, 動(dòng)鐵芯釋放產(chǎn)生的機(jī)械能量推動(dòng)斷路器的脫扣器使斷路器分?jǐn)唷?/div>