一种智能断路器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电力设备技术领域，具体涉及一种智能断路器。
【背景技术】
[0002]如今，随着智能电网的迅猛发展，在用电量增大和安全性要求提高的双重压力下，传统的断路器已经难以满足工业生产和商业、居民用电的需求，传统的断路器主要采用电磁元件来实现保护，其缺点是抗干扰能力弱、保护精度不够高，整定麻烦、缺少自检测功能、易引起误动作，因此苛待一种智能控制的断路器能取代传统的断路器，而智能断路器部分作为控制分析中枢则是智能断路器最为重要的组成部分。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种智能断路器，解决了传统的断路器保护精度不高以及易引起误动作的缺点。
[0004]本发明所采用的技术方案是:一种智能断路器，包括控制器，控制器分别连接有A/D转换单元、供电单元、时钟单元、存储配置单元、继电器驱动单元以及以太网通信单元，A/D转换单元还连接有信号预处理单元，信号预处理单元还分别连接有电流互感器和电压互感器，继电器驱动单元连接有继电器。
[0005]本发明的特点还在于，
[0006]信号预处理单元包括依次相连的低通无源滤波器、限幅保护电路、电压跟随器以及同相求和放大电路，其中，低通无源滤波器分别与电流互感器以及电压互感器相连，同相求和放大电路与A/D转换单元相连。
[0007]供电单元的供电电压为5V，5V电压经过型号为SPXl 17的第一降压单元降为3.3V、然后再经过型号为SPX3819的第二降压单元降为1.2V为控制器的内核供电。
[0008]控制器还连接有JTAG测试单元。
[0009]控制器还连接有人机操作单元，人机操作单元为相连的液晶显示屏和操作按键。
[0010]控制器为FPGA，FPGA的型号为EP2C8。
[0011]A/D转换单元的型号为TLC2543。
[0012]时钟单元的型号为DS1302。
[0013]存储配置单元的型号为EPCS16。
[0014]以太网通信单元的型号为ENC28J60。
[0015]本发明的有益效果是:本发明的一种智能断路器解决了传统的断路器保护精度不高以及易引起误动作的缺点。本发明的一种智能断路器采用FPGA作为主控分析芯片，其通过对信号进行预处理、A/D转换后进行分析判断，如果判断为电路故障则驱动继电器进行断路处理，增大了保护精度并且提高了判断的准确性，减少了很多误动作造成的困扰及损失。
【附图说明】
[0016]图1是本发明的一种智能断路器的结构示意图；
[0017]图2是图1中信号预处理单元的结构示意图。
[0018]图中，1.控制器，2.A/D转换单元，3.信号预处理单元，4.电流互感器，5.电压互感器，6.供电单元，7.时钟单元，8.存储配置单元，9.JTAG测试单元，10.继电器驱动单元，
11.继电器，12.人机操作单元，13.以太网通信单元，14.上位机，31.低通无源滤波器，32.限幅保护电路，33.电压跟随器，34.同相求和放大电路。
【具体实施方式】
[0019]下面结合【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0020]本发明提供的一种智能断路器的结构如图1所示，包括控制器1，控制器I分别连接有A/D转换单元2、供电单元6、时钟单元7、存储配置单元8、继电器驱动单元10以及以太网通信单元13，A/D转换单元2还连接有信号预处理单元3，信号预处理单元3还分别连接有电流互感器4和电压互感器5，继电器驱动单元10连接有继电器11，继电器11包括故障告警继电器、合闸继电器以及分闸继电器。
[0021]信号预处理单元3包括依次相连的低通无源滤波器31、限幅保护电路32、电压跟随器33以及同相求和放大电路34，其中，低通无源滤波器31分别与电流互感器4以及电压互感器5相连，同相求和放大电路34与A/D转换单元2相连。
[0022]供电单元6的供电电压为5V，5V电压经过型号为SPX117的第一降压单元降为
3.3V、然后在经过型号为SPX3819的第二降压单元降为1.2V为控制器I的内核供电。
[0023]控制器I还连接有JTAG测试单元9。
[0024]控制器I还连接有人机操作单元12，人机操作单元12为相连的液晶显示屏和操作按键。
[0025]控制器I为FPGA，FPGA的型号为EP2C8。
[0026]A/D转换单元2的型号为TLC2543。
[0027]时钟单元7的型号为DS1302。
[0028]存储配置单元8的型号为EPCS16。
[0029]以太网通信单元13的型号为ENC28J60。
[0030]当异常电流通过本发明的一种智能断路器的电流互感器4、电压互感器5后，经过信号预处理单元3内依次相连的低通无源滤波器31、限幅保护电路32、电压跟随器33以及同相求和放大电路34的处理后，将原来模拟信号1V以内的幅度限定在0-5V之内，然后经过A/D转换单元2后送入控制器I内进行电路故障的分析判断，控制器I内通过DbS的小波滤波后如果判断为电路故障则通过驱动继电器驱动单元10驱动继电器11进行脱扣动作。时钟单元7用于提供时钟信号以及记录故障时间；存储配置单元8用于存储各种信息；而JTAG测试单元9则用于对控制器I的FPGA进行各种测试；人机操作单元12用于通过液晶显示屏显示、利用按键进行选择操作；而控制器I通过以太网通信模块13与上位机14相连通信。
[0031]通过上述方式，本发明的一种智能断路器解决了传统的断路器保护精度不高以及易引起误动作的缺点。本发明的一种智能断路器采用FPGA作为主控分析芯片，其通过对信号进行预处理、A/D转换后进行分析判断，如果判断为电路故障则驱动继电器进行断路处理，增大了保护精度并且提高了判断的准确性，减少了很多误动作造成的困扰及损失。
【主权项】
1.一种智能断路器，其特征在于，包括控制器(I)，所述控制器(I)分别连接有A/D转换单元(2)、供电单元￠)、时钟单元(7)、存储配置单元(8)、继电器驱动单元(10)以及以太网通信单元(13)，所述A/D转换单元(2)还连接有信号预处理单元(3)，信号预处理单元(3)还分别连接有电流互感器(4)和电压互感器(5)，所述继电器驱动单元(10)连接有继电器(11) ο2.如权利要求1所述的一种智能断路器，其特征在于，所述信号预处理单元(3)包括依次相连的低通无源滤波器(31)、限幅保护电路(32)、电压跟随器(33)以及同相求和放大电路(34)，其中，所述低通无源滤波器(31)分别与电流互感器(4)以及电压互感器(5)相连，所述同相求和放大电路(34)与A/D转换单元(2)相连。3.如权利要求1所述的一种智能断路器，其特征在于，所述供电单元(6)的供电电压为5V，所述5V电压经过型号为SPXl 17的第一降压单元降为3.3V、然后在经过型号为SPX3819的第二降压单元降为1.2V为控制器(I)的内核供电。4.如权利要求1所述的一种智能断路器，其特征在于，所述控制器(I)还连接有JTAG测试单元(9)。5.如权利要求1所述的一种智能断路器，其特征在于，所述控制器(I)还连接有人机操作单元(12)，所述人机操作单元(12)为相连的液晶显示屏和操作按键。6.如权利要求1-5任一项所述的一种智能断路器，其特征在于，所述控制器(I)为FPGA，所述FPGA的型号为EP2C8。7.如权利要求1所述的一种智能断路器，其特征在于，所述A/D转换单元(2)的型号为TLC2543。8.如权利要求1所述的一种智能断路器，其特征在于，所述时钟单元(7)的型号为DS1302。9.如权利要求1所述的一种智能断路器，其特征在于，所述存储配置单元(8)的型号为EPCS16。10.如权利要求1所述的一种智能断路器，其特征在于，所述以太网通信单元(13)的型号为 ENC28J60。
【专利摘要】本发明公开的一种智能断路器，包括控制器，控制器分别连接有A/D转换单元、供电单元、时钟单元、存储配置单元、继电器驱动单元以及以太网通信单元，A/D转换单元还连接有信号预处理单元，信号预处理单元还分别连接有电流互感器和电压互感器，继电器驱动单元连接有继电器。本发明的一种智能断路器解决了传统的断路器保护精度不高以及易引起误动作的缺点。本发明的一种智能断路器采用FPGA作为主控分析芯片，其通过对信号进行预处理、A/D转换后进行分析判断，如果判断为电路故障则驱动继电器进行断路处理，增大了保护精度并且提高了判断的准确性，减少了很多误动作造成的困扰及损失。
【IPC分类】H02H3/04, H02H3/00
【公开号】CN105591350
【申请号】CN201410571241
【发明人】王景毅
【申请人】陕西同力电气有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2014年10月23日