脱扣控制方法、装置及一种断路器与流程

本发明涉及一种脱扣控制方法，属于低压电气。

背景技术：

1、断路器作为低压电器的重要组成元件，主要用于对配电系统和电气设备等进行过载、短路等各种保护。智能控制器是其核心，通过电流互感器采集电流信号及供能，并根据所采集的电流信号判断是否需要执行脱扣动作，如需脱扣，则通过控制动作执行机构动作来实现脱扣。现有技术通常采用磁通变换器作为动作执行机构，其吸合时靠内部永磁体克服弹簧力将铁芯吸合，保持静止状态；当智能控制器发出脱扣命令时，通过脱扣驱动电路将脱扣电压供给磁通变换器线圈以产生反向斥力，铁芯释放带动执行机构脱扣。

2、现有智能控制器不具备脱扣检测的功能，当断路器合闸时发生低端电流故障时，如小电流的接地故障，由于脱扣电压上升较慢，智能控制器发出脱扣命令时脱扣电压偏低，磁通变换器线圈产生的反向斥力不足，磁通变换器不能可靠释放，还会导致脱扣电压的再次下降，断路器无法及时脱扣，将引起负载或线路损坏甚至烧毁。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种脱扣控制方法，可保证磁通变换器能可靠脱扣，并能实现磁通变换器的断线检测及控制器的自诊断。

2、本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

3、一种脱扣控制方法，根据对所保护电路的电流实时监测结果判断是否需要脱扣，并通过驱动磁通变换器实现脱扣动作的执行；对磁通变换器线圈输入端的脱扣电压进行实时检测，并依据脱扣电压的实时检测结果按以下方法进行脱扣控制：在上电后如检测到的脱扣电压vp为0，则判断磁通变换器出现断线故障并报警；经过时间t，如检测到的脱扣电压vp未达到预设的稳定脱扣电压范围，则判断发生故障并进行故障报警；t为预设的脱扣电压稳定所需最大时间；

4、在上电后如判断需要脱扣，则持续判断所检测到的脱扣电压vp是否大于等于预设的磁通变换器可靠动作电压，如是，则驱动磁通变换器实现脱扣动作的执行，所述磁通变换器可靠动作电压小于等于所述稳定脱扣电压范围的下限；如经过所述时间t后，检测到的脱扣电压vp仍小于磁通变换器可靠动作电压，则判断发生故障并进行故障报警。

5、基于同一发明构思还可以得到以下技术方案：

6、一种脱扣控制装置，包括控制器和脱扣驱动电路，控制器根据对所保护电路的电流实时监测结果判断是否需要脱扣，并通过脱扣驱动电路驱动磁通变换器实现脱扣动作的执行；所述脱扣控制装置还包括用于对磁通变换器线圈输入端的脱扣电压进行实时检测的脱扣检测电路；所述控制器依据脱扣电压的实时检测结果按照以下方法进行脱扣控制：

7、在上电后如检测到的脱扣电压vp为0，则判断磁通变换器出现断线故障并报警；经过时间t，如检测到的脱扣电压vp未达到预设的稳定脱扣电压范围，则判断发生故障并进行故障报警；t为预设的脱扣电压稳定所需最大时间；

8、在上电后如判断需要脱扣，则持续判断所检测到的脱扣电压vp是否大于等于预设的磁通变换器可靠动作电压，如是，则驱动磁通变换器实现脱扣动作的执行，所述磁通变换器可靠动作电压小于等于所述稳定脱扣电压范围的下限；如经过所述时间t后，检测到的脱扣电压vp仍小于磁通变换器可靠动作电压，则判断发生故障并进行故障报警。

9、优选地，所述脱扣检测电路包括电阻r1、r2，二极管d1，电容c1；电阻r1的一端连接磁通变换器线圈输出端，电阻r1的另一端同时连接电阻r2的一端、二极管d1的阳极、电容c1的一端、控制器的一个ad采样口，二极管d1的阴极与工作电压vdd连接，电容c1的另一端与电阻r2的另一端连接后接地。

10、优选地，所述脱扣驱动电路包括二极管d2及电子开关v1，二极管d2的阴极同时连接磁通变换器线圈输入端、脱扣电压，二极管d2的阳极同时连接磁通变换器线圈输出端、电子开关v1的输入端，电子开关v1的输出端接地，电子开关v1的控制端连接控制器的一个i/o口。

11、一种断路器，包括磁通变换器和脱扣控制装置；所述脱扣控制装置为如上任一技术方案所述脱扣控制装置。

12、相比现有技术，本发明技术方案具有以下有益效果：

13、本发明对磁通变换器的脱扣电压进行实时检测，并基于脱扣电压的实时检测结果，在满足可靠脱扣电压条件下进行相应的脱扣动作，保证了磁通变换器在任何时候都能可靠脱扣，有效提高了电路保护的安全可靠性；同时还可根据脱扣电压的实时检测结果对磁通变换器断线故障及控制器自身故障进行检测识别。

技术特征：

1.一种脱扣控制方法，根据对所保护电路的电流实时监测结果判断是否需要脱扣，并通过驱动磁通变换器实现脱扣动作的执行；其特征在于，对磁通变换器线圈输入端的脱扣电压进行实时检测，并依据脱扣电压的实时检测结果按以下方法进行脱扣控制：

2.一种脱扣控制装置，包括控制器和脱扣驱动电路，控制器根据对所保护电路的电流实时监测结果判断是否需要脱扣，并通过脱扣驱动电路驱动磁通变换器实现脱扣动作的执行；其特征在于，所述脱扣控制装置还包括用于对磁通变换器线圈输入端的脱扣电压进行实时检测的脱扣检测电路；所述控制器依据脱扣电压的实时检测结果按照以下方法进行脱扣控制：

3.如权利要求2所述脱扣控制装置，其特征在于，所述脱扣检测电路包括电阻r1、r2，二极管d1，电容c1；电阻r1的一端连接磁通变换器线圈输出端，电阻r1的另一端同时连接电阻r2的一端、二极管d1的阳极、电容c1的一端、控制器的一个ad采样口，二极管d1的阴极与工作电压vdd连接，电容c1的另一端与电阻r2的另一端连接后接地。

4.如权利要求2所述脱扣控制装置，其特征在于，所述脱扣驱动电路包括二极管d2及电子开关v1，二极管d2的阴极同时连接磁通变换器线圈输入端、脱扣电压，二极管d2的阳极同时连接磁通变换器线圈输出端、电子开关v1的输入端，电子开关v1的输出端接地，电子开关v1的控制端连接控制器的一个i/o口。

5.一种断路器，包括磁通变换器和脱扣控制装置；其特征在于，所述脱扣控制装置为如权利要求2～4任一项所述脱扣控制装置。

技术总结
本发明公开了一种脱扣控制方法。本发明对磁通变换器线圈输入端的脱扣电压进行实时检测，并依据脱扣电压的实时检测结果进行脱扣控制，在满足安全脱扣电压条件下进行相应的脱扣动作，以保证磁通变换器在任何时候都能可靠脱扣，同时根据脱扣电压的实时检测结果对磁通变换器断线故障及控制器自身故障进行检测识别。本发明还公开了一种脱扣控制装置及一种断路器。相比现有技术，本发明可保证磁通变换器能可靠脱扣，并能实现磁通变换器的断线检测及控制器的自诊断。

技术研发人员：王国良,殷建强,邵建国
受保护的技术使用者：常熟开关制造有限公司（原常熟开关厂）
技术研发日：
技术公布日：2024/11/4