一种断路器及断路器控制分合闸动作的方法与流程

1.本发明涉及低压电器技术领域，具体涉及一种断路器及断路器控制分合闸动作的方法。


背景技术：

2.目前，重合闸功能在高压输配电领域获得广泛应用，是一种应对瞬时性故障的自动装置，如遇雷电、风害、碰线异物放电等情况随着污物气化或灾害消失故障会自行消除绝缘恢复，重合闸装置将被切除的线路重新投入运行提高了供电可靠性与经济效益，现有技术中必须有人值守，需要供电部门到现场配合用户恢复供电，使用不方便，对于无值班人员的公用配电设施出现断路器欠电压保护动作时需要工作人员到现场操作，存在恢复供电时间长、工作量大的问题。


技术实现要素：

3.因此，本发明提供的一种断路器及断路器控制分合闸动作的方法，克服了现有技术中断路器欠电压保护动作时需要工作人员到现场操作，引起的恢复供电时间长、工作量大的缺陷。
4.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.第一方面，本发明实施例提供一种断路器，包括：电压采集模块、处理模块、电源模块、继电器模块、分合闸控制模块、分合闸模块、开关模块，其中，
6.处理模块接收电压采集模块采集交流电源的电压信号，通过对电压信号进行处理生成处理指令，分合闸控制模块接收处理指令对分合闸模块的动作进行设置，生成控制指令发送给继电器模块对分合闸模块的动作进行控制；
7.电源模块，用于为处理模块和继电器模块提供电源；
8.开关模块，用于在分合闸模块进行动作后，及时切断分合闸控制模块与分合闸模块的连接。
9.在一实施例中，分合闸模块的动作机构包括：分励脱扣器、合闸电磁铁。
10.在一实施例中，分合闸控制模块包括：分闸控制子模块、重合闸控制子模块；
11.分闸控制子模块，用于发送分闸控制指令给继电器模块，来控制分励脱扣器动作；
12.重合闸控制子模块，用于发送重合闸控制指令给继电器模块，来控制合闸电磁铁动作。
13.在一实施例中，所述处理模块中包括：模数转换模块，用于对电压采集模块提供的电压信号进行模数转换。
14.在一实施例中，还包括：报警模块，当分合闸模块不能根据动作指令进行动作时，产生报警信号。
15.在一实施例中，还包括：交互显示装置，用于显示各种电压参数、运行状态、故障类别，以及获取用户输入的时钟设置、测量表测定、语言设定；
16.所述运行状态包括：分闸状态、重合闸状态；
17.故障类别包括：欠压故障、过压故障；
18.测量表测定包括：自动重合闸按钮、手动重合闸按钮。
19.在一实施例中，所述控制指令包括：功能设置指令、执行方式指令，其中，
20.所述功能设置指令包括：欠压启动值、启动时间、欠压返回值、返回时间；
21.所述执行方式指令包括：常闭脉冲、常开脉冲、常闭电平、常开电平。
22.第二方面，本发明实施例提供一种断路器控制分合闸动作的方法，基于第一方面的断路器，所述方法包括：
23.通过对电压采样信号进行分析获取电压值；
24.当电压值小于预设欠压启动值，且到达延时预设启动时间时，发送分闸信号控制指令，分闸控制子模块根据分闸信号控制指令执行分闸动作；
25.在电压恢复过程中，进行恢复电压采样，当采样电压值小于预设欠压返回值，且到达延时预设返回时间时，发送重合闸信号控制指令，重合闸控制子模块根据重合闸信号控制指令执行重合闸动作。
26.本发明技术方案，具有如下优点：
27.1、本发明提供的断路器，处理模块接收电压采集模块采集交流电源的电压信号，通过对电压信号进行处理生成处理指令，分合闸控制模块接收处理指令对分合闸模块的动作进行设置，生成控制指令发送给继电器模块对分合闸模块的动作进行控制。本发明通过分合闸控制模块的处理指令控制分合闸模块的动作，实现欠电压自动重合闸的功能，能够在短时间内恢复供电，工作量小。
28.2、本发明提供的一种断路器及断路器控制分合闸动作的方法，包括：通过对电压采样信号进行分析获取电压值；当电压值小于预设欠压启动值，且到达延时预设启动时间时，发送分闸信号控制指令，分闸控制子模块根据分闸信号控制指令执行分闸动作；在电压恢复过程中，进行恢复电压采样，当采样电压值小于预设欠压返回值，且到达延时预设返回时间时，发送重合闸信号控制指令，重合闸控制子模块根据重合闸信号控制指令执行重合闸动作。本发明提供的方法设置灵活，实现了欠电压控制指令的输出，同时量化电压动作值且延时可调满足了不同领域的应用需求。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1为本发明实施例提供的一种断路器的模块组成图；
31.图2为本发明实施例提供的一种断路器的另一模块组成图；
32.图3为本发明实施例提供的一种断路器控制分合闸动作的方法具体示例的流程图；
33.图4为本发明实施例提供的一种断路器控制分合闸动作的方法另一具体示例的流程图。
具体实施方式
34.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
37.实施例1
38.本发明实施例提供的一种断路器，如图1所示，包括：电压采集模块、处理模块、电源模块、继电器模块、分合闸控制模块、分合闸模块、开关模块，其中，处理模块接收电压采集模块采集交流电源的电压信号，通过对电压信号进行处理生成处理指令，分合闸控制模块接收处理指令对分合闸模块的动作进行设置，生成控制指令发送给继电器模块对分合闸模块的动作进行控制；开关模块，用于在分合闸模块进行动作后，及时切断分合闸控制模块与分合闸模块的连接，断路器需要一个稳定电源为处理模块和继电器模块提供持续供电，以保证电压采样处于实时监控状态并保证各模块稳定工作，以及分合闸线圈不受主回路电压的影响而确保可靠动作，因此本发明设置单独供电的电源模块。本发明实施例提供的断路器投资低、易于实现、动作精准能满足实际工程应用的要求。
39.在本发明实施例中，所述处理模块中包括：模数转换模块，用于对电压采集模块提供的电压信号进行模数转换，将采集的电压模拟信号进行电平转换、采样保持等预处理的过程。
40.在本发明实施例中，如图2所示，断路器电压采集模块连接主回路交流电源的n、u、v、w三相四线制电源，处理模块和继电器模块采用电源模块进行供电。分合闸模块的动作机构包括：分励脱扣器f、合闸电磁铁x；分合闸控制模块包括：分闸控制子模块do1、重合闸控制子模块do2；其中，分闸控制子模块do1，用于发送分闸控制指令给继电器模块，来控制分励脱扣器动作；重合闸控制子模块do2，用于发送重合闸控制指令给继电器模块，来控制合闸电磁铁动作，开关模块df，用于在分合闸模块进行动作后，及时切断分合闸控制模块与分合闸模块的连接。在处理模块处理指令输出部分，由于受处理模块1/o端口小型继电器的容量限制，以及分/合闸线圈负载容量较大的原因需外接继电器模块作信号过渡来控制断路器的分励脱扣器f与合闸电磁铁x。
41.在本发明实施例中，本发明实施例提供的断路器，还包括：报警模块，当分合闸模块不能根据动作指令进行动作时，产生报警信号，该报警信号可以为声光报警信号，仅作为举例，不以此为限。
42.在本发明实施例中，本发明实施例提供的断路器，还包括：交互显示装置，用于显示各种电压参数、运行状态、故障类别，以及获取用户输入的时钟设置、测量表测定、语言设定；其中，交互显示装置用于显示计算的各种电压参数(经模数转换模块预处理后的电压
值，仅以此举例，不以此为限)，在实际应用中根据实际需求显示相应的电压值；运行状态包括：分闸状态、重合闸状态，仅以此举例，不以此为限，在实际应用中根据实际需求显示相应的运行状态；故障类别包括：欠压故障、过压故障，仅以此举例，不以此为限，在实际应用中根据实际需求显示相应的故障类别；测量表测定包括：自动重合闸按钮、手动重合闸按钮，手动重合闸按钮位置下不能自动重合，但欠电压保护功能依旧有效，当电压恢复正常后需要人工合闸操作，自动重合闸按钮位置下能按预先设定参数进行欠压分闸及自动重合功能。获取用户输入的时钟设置，在断路器上显示相应的日期时间；通过语言设定根据用户的需求设定相应的使用语言。
43.在本发明实施例中，所述控制指令包括：功能设置指令、执行方式指令，其中，所述功能设置指令包括：欠压启动值、启动时间、欠压返回值、返回时间，当启用重合闸控制模块时增加欠压启动值、启动时间、欠压返回值、返回时间，各个设定值的设定范围在此不作限制。欠压启动值即为欠电压动作值，启动时间为延时动作时间范围，欠压返回值即为重合闸动作的门坎电压值，当线路电压恢复到该值以上时才准备重合闸动作输出，返回时间的设置用于延时后再发出自动重合闸指令。所述执行方式指令包括：常闭脉冲、常开脉冲、常闭电平、常开电平，仅以此举例，不以此为限。
44.本发明实施例中提供的断路器，为了把处理模块输出的指令信息可靠地发送到分合闸模块，应保证可靠地隔离和一定的驱动能力，本发明实施例提供的断路器的分合闸控制模块接收处理模块的相应指令完成对一次电气元件的操作控制，由于欠电压判断已经集成在断路器中，因此不再搭配原有电磁原理的欠电压脱扣器，采用断路器本身标配的智能脱扣器来实现电压采样、判断及动作输出将输出信号直接控制分励脱扣器与合闸电磁铁的方式来实现断路器的分/合闸动作并配备延时动作等功能设置，本发明实施例中提供的断路器投资低、易于实现、动作精准能满足实际工程应用的要求。
45.实施例2
46.本发明实施例提供一种断路器控制分合闸动作的方法，如图3所示，包括：
47.步骤s1：通过对电压采样信号进行分析获取电压值。
48.步骤s2：当电压值小于预设欠压启动值，且到达延时预设启动时间时，发送分闸信号控制指令，分闸控制子模块根据分闸信号控制指令执行分闸动作。
49.步骤s3：在电压恢复过程中，进行恢复电压采样，当采样电压值小于预设欠压返回值，且到达延时预设返回时间时，发送重合闸信号控制指令，重合闸控制子模块根据重合闸信号控制指令执行重合闸动作。
50.在本发明实施例中，如图4所示，处理模块中的智能脱扣器首先会对实时电压信号进行采样处理，并计算出其真有效值后将主回路的电压与预设欠压启动值做对比判断，符合条件后再进行时间延时符合动作条件后发出动作指令实现欠电压分闸输出。同样在电压恢复的过程中电压采样数据会与预设欠压返回值做对比判断超过设定值时开始延时输出合闸指令，在本发明实施例中的预设数值在此不作限制，根据实际情况进行相应的设置。
51.本发明实施例提供的断路器控制分合闸动作的方法，实现了欠电压控制指令的输出，同时量化电压动作值且延时可调，满足了不同领域的应用需求。
52.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或
变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。