断路器额定参数自动设置方法、装置及断路器与流程

1.本发明涉及断路器技术领域，尤其涉及一种断路器额定参数自动设置方法、装置。


背景技术：

2.断路器作为配电系统中的重要元件，承担着配电网络和电气设备免受过载、短路和漏电等故障危害的重要任务。智能控制器是断路器的核心检测和控制单元，为了适应智能电网的发展，其功能越来越丰富，除了具有传统的电流保护功能外，还具有电压保护、频率保护、功率保护等附加保护。断路器的这些附加保护通常与配电线路的电压、频率有着直接的关系，又因配电线路具有多种等级的电压值，如400v、440v、500v、690v、1000v等，频率也有50hz、60hz。因此，在断路器投用前，需将断路器的额定电压、工作频率与配电线路的电压、频率进行匹配。传统的匹配方法通常分为二种：一种为用户在购买断路器时就选定额定电压、工作频率，由制造厂家在断路器出厂时设置好，这种方法无需用户进行设置，但对于断路器使用的扩展性不够，用户备件时规格较多；另一种为用户在现场对断路器进行设置，这种方法比较灵活，但对于现场操作人员的要求较高，一旦额定电压、工作频率未正确配置，会造成较严重的后果。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种断路器额定参数自动设置方法，可对包括额定电压在内的断路器额定参数进行自动设置，且实现成本低廉。
4.本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：
5.一种断路器额定参数自动设置方法，包括额定电压的自动设置，具体如下：对配电线路电压进行检测；将电压检测值与数个不同等级的预设额定电压值进行比较，按照以下方法从中选出最优的预设额定电压值并据此对断路器额定电压进行设定：判断电压检测值是否落入至少一个预设额定电压值所对应的第一浮动范围，如是，则以所落入的若干预设额定电压值中较高的预设额定电压值作为最优的预设额定电压值，如否，则继续判断电压检测值是否落入至少一个预设额定电压值所对应的第二浮动范围，如是，则以所落入的若干预设额定电压值中较高的预设额定电压值作为最优的预设额定电压值，如否，则判定额定电压自动设置失败；其中，所述第二浮动范围包含且大于第一浮动范围。
6.进一步地，所述断路器额定参数自动设置方法还包括额定工作频率的自动设置，具体如下：
7.对配电线路频率进行检测；将频率检测值与数个不同等级的预设额定工作频率值进行比较，按照以下方法从中选出最优的预设额定工作频率值并据此对断路器额定工作频率进行设定：判断频率检测值是否仅落入一个预设额定工作频率值所对应的第三浮动范围，如是，则以所落入的预设额定工作频率值作为最优的预设额定工作频率值，如否，则判定额定工作频率自动设置失败。
8.优选地，所述数个不同的预设额定工作频率值包括：50hz、60hz。
9.优选地，对于某一预设额定电压值ue
‑
x，其所对应的第一浮动范围、第二浮动范围分别为[k1*ue
‑
x,k2*ue
‑
x]、[k3*ue
‑
x,k4*ue
‑
x]；其中，0<k3<k1<1<k2<k4。
[0010]
优选地，所述数个不同的预设额定电压值包括：400v、440v、500v、690v、800v、1000v、1140v。
[0011]
基于同一发明构思还可以得到以下技术方案：
[0012]
一种断路器额定参数自动设置装置，包括额定电压自动设置单元，所述额定电压自动设置单元具体包括：
[0013]
电压检测模块，用于对配电线路电压进行检测；
[0014]
电压配置模块，用于将电压检测值与数个不同等级的预设额定电压值进行比较，按照以下方法从中选出最优的预设额定电压值并据此对断路器额定电压进行设定：判断电压检测值是否落入至少一个预设额定电压值所对应的第一浮动范围，如是，则以所落入的若干预设额定电压值中较高的预设额定电压值作为最优的预设额定电压值，如否，则继续判断电压检测值是否落入至少一个预设额定电压值所对应的第二浮动范围，如是，则以所落入的若干预设额定电压值中较高的预设额定电压值作为最优的预设额定电压值，如否，则判定额定电压自动设置失败；
[0015]
其中，所述第二浮动范围包含且大于第一浮动范围。
[0016]
进一步地，所述断路器额定参数自动设置装置还包括额定工作频率自动设置单元，所述额定工作频率自动设置单元具体包括：
[0017]
频率检测模块，用于对配电线路频率进行检测；
[0018]
频率配置模块，用于将频率检测值与数个不同等级的预设额定工作频率值进行比较，按照以下方法从中选出最优的预设额定工作频率值并据此对断路器额定工作频率进行设定：判断频率检测值是否仅落入一个预设额定工作频率值所对应的第三浮动范围，如是，则以所落入的预设额定工作频率值作为最优的预设额定工作频率值，如否，则判定额定工作频率自动设置失败。
[0019]
优选地，所述数个不同的预设额定工作频率值包括50hz、60hz。
[0020]
优选地，对于某一预设额定电压值ue
‑
x，其所对应的第一浮动范围、第二浮动范围分别为[k1*ue
‑
x,k2*ue
‑
x]、[k3*ue
‑
x,k4*ue
‑
x]；其中，0<k3<k1<1<k2<k4。
[0021]
优选地，所述数个不同的预设额定电压值包括：400v、440v、500v、690v、800v、1000v、1140v。
[0022]
一种断路器，包括如上任一技术方案所述断路器额定参数自动设置装置。
[0023]
相比现有技术，本发明技术方案具有以下有益效果：
[0024]
本发明技术方案可实现自动监测配电线路的电压、频率并根据监测结果自动设定断路器额定电压、工作频率，可避免人为设定不当引起的断路器测量、保护功能异常，有效提高了断路器安全可靠性，并且本发明技术方案所采用的参数自动设置算法简单易行，对智能控制器的资源占用较小，且容易通过简单的软件更新即可在现有智能型断路器上实现。
附图说明
[0025]
图1为本发明断路器的一种具体电路结构框图；
[0026]
图2为额定电压自动设置的一种具体实现流程；
[0027]
图3为额定工作频率自动设置的一种具体实现流程。
具体实施方式
[0028]
针对现有技术所存在的不足，本发明的解决思路是对现场配电线路的电压、频率检测并通过与一系列预设额定电压值、额定工作频率值进行快速匹配，实现对断路器额定电压、额定工作频率的自动设置，从而在降低对现场安装人员的能力要求的同时提高系统的安全可靠性。
[0029]
具体而言，本发明所提出的断路器额定参数自动设置方法，包括额定电压的自动设置，具体如下：
[0030]
对配电线路电压进行检测；将电压检测值与数个不同等级的预设额定电压值进行比较，按照以下方法从中选出最优的预设额定电压值并据此对断路器额定电压进行设定：判断电压检测值是否落入至少一个预设额定电压值所对应的第一浮动范围，如是，则以所落入的若干预设额定电压值中较高的预设额定电压值作为最优的预设额定电压值，如否，则继续判断电压检测值是否落入至少一个预设额定电压值所对应的第二浮动范围，如是，则以所落入的若干预设额定电压值中较高的预设额定电压值作为最优的预设额定电压值，如否，则判定额定电压自动设置失败；其中，所述第二浮动范围包含且大于第一浮动范围。
[0031]
进一步地，所述断路器额定参数自动设置方法还包括额定工作频率的自动设置，具体如下：
[0032]
对配电线路频率进行检测；将频率检测值与数个不同等级的预设额定工作频率值进行比较，按照以下方法从中选出最优的预设额定工作频率值并据此对断路器额定工作频率进行设定：判断频率检测值是否仅落入一个预设额定工作频率值所对应的第三浮动范围，如是，则以所落入的预设额定工作频率值作为最优的预设额定工作频率值，如否，则判定额定工作频率自动设置失败。
[0033]
为了便于公众理解，下面通过一个具体实施例，并结合附图来对本发明的技术方案进行详细说明：
[0034]
本实施例断路器的电路结构如图1所示，包括ac/dc电路、电压调理电路、频率采样电路、微控制器(mcu)电路、存储器、脱扣电路；ac/dc电路从主回路直接取电，经降压后产生系统电源，为其它电路供电；电压调理电路对主回路电压进行采样处理，其输入端连接至主回路，输出端连接至mcu电路和频率采样电路；mcu电路分别接收电压调理电路和频率采样电路的输出信号，并进行处理，计算配电线路的电压、频率，并设定断路器的额定电压、工作频率；当监测到电压、频率信号超出保护设定值时，mcu电路发出控制信号使脱扣驱动电路动作，从而分断断路器；存储器用于存储断路器的额定电压、工作频率及各保护设定值。
[0035]
图2显示了断路器额定电压的设置流程，其包括以下步骤：
[0036]
a、智能控制器对配电线路电压进行采样，得到配电线路电压检测值u；
[0037]
b、智能控制器读取内置的多个断路器预设额定电压值ue
‑
x(本实施例中的ue
‑
x为ue
‑
0、ue
‑
1、ue
‑
2、ue
‑
3、ue
‑
4、ue
‑
5、ue
‑
6，分别表示断路器额定电压为400v、440v、500v、690v、800v、1000v、1140v)分别与电压检测值u进行比较，当只有一个ue
‑
x满足k1*ue
‑
x≤u≤k2*ue
‑
x时，将断路器额定电压自动设置为ue
‑
x，否则转c；
[0038]
c、若有ue
‑
x和ue
‑
(x+1)同时满足u≤k2*ue
‑
x和u≥k1*ue
‑
(x+1)时，将断路器额定电压自动设置为ue
‑
(x+1)，若不满足上述条件则转d；
[0039]
d、若存在ue
‑
x满足k3*ue
‑
x≤u≤k4*ue
‑
x，并且u≤k3*ue
‑
(x+1)时，将断路器额定电压自动设置为ue
‑
x，否则转e；
[0040]
e、当u时同时满足u≤k4*ue
‑
x和u≥k3*ue
‑
(x+1)时，将断路器额定电压自动设置为ue
‑
(x+1)，否则转f；
[0041]
f、额定电压自动设置失败，智能控制器发出额定电压异常报警信号。
[0042]
其中，0<k3<k1<1<k2<k4；本实施例中的k1取0.95，k2取1.05，k3取0.9，k4取1.1。
[0043]
在本实施例中，为了在特定场合更快的进行设置，例如对应特定的配套的配电线路，在控制器中预设了额定电压ue，可以优先对预设的额定电压ue进行读取并与配电线路电压进行比较，当然在其他场合，可以省略这一步骤。
[0044]
图3显示了断路器额定工作频率的设置流程，其包括以下步骤：
[0045]
a、智能控制器对配电线路频率进行采样，得到配电线路频率检测值f；
[0046]
b、智能控制器读取内置的断路器多个预设额定工作频率值fx与频率检测值f进行比较，当满足k5*fx≤f≤k6*fx时，将断路器工作频率自动设置为fx；若不满足k5*fx≤f≤k6*fx时，则判定额定工作频率自动设置失败，智能控制器发出额定工作频率异常报警信号。
[0047]
本实施例中的fx为f0、f1,分别表示断路器额定工作频率50hz、60hz；k5取值为0.95，k6取值为1.05。
[0048]
在本实施例中，为了在特定场合更快的进行设置，例如对应特定的配套的配电线路，在控制器中预设了额定工作频率fo，可以优先对预设的额定工作频率fo进行读取并与配电线路频率进行比较，当然在其他场合，可以省略这一步骤。
[0049]
所述线路电压测量值u的获取方式还可以为：对配电线路电压进行采样，持续时间为t，并计算平均电压测量值u
t
，u
t
作为u；配电线路频率值f获取方式还可以为：对配电线路频率进行采样，持续时间为t，并计算平均频率测量值f
t
，f
t
作为f。
[0050]
采用上述技术方案，智能控制器自动监测配电线路的电压、频率并设定断路器额定电压、工作频率，可避免人为设定不当引起的断路器测量、保护功能异常，并且由于无需人为进行断路器额定电压、工作频率设定，可节省人力成本，提高效率。