ZL丨一种智能化的重合闸断路器
内容说明
本发明涉及一种智能化的重合闸断路器，可由用户按不同的供电场所的需要设定选择自动重合的控制方法，无论是出现瞬间性电压类故障(包括瞬间性的过压、欠压、断相、断零等故障)或瞬间性剩余电流故障后，在执行重合闸前可根据故障类型智能化判断和控制进行自动重合闸。
发明背景
随着低压电器的发展以及农村电网改造的普及，传统的剩余电流动作断路器由于其功能单一已不能满足智能电网的要求，为提高用电的高持续性和实现网络化管理和远程监控，市面上已出现各式各样的同时具备自动重合功能的综合型断路器，主要是在传统的剩余电流动作断路器上增加电动操作机构以实现重合闸功能，但由于重合闸产品的国家标准未正式出台，对重合闸断路器的要求仍需不断地完善，厂家只能根据市场需求与经验进行设计，开发周期为了加快填补农网改造需求的空白都很短，设计还很不完善，其功能尚处于仅能在剩余电流故障跳闸后自动重合闸的水平，以满足电路自动恢复运行和改善电网供电的连续性的一般要求。目前，在现有的剩余电流动作断路器中已经实现了电流类故障跳闸，并能具体到电流过载、短路和漏电等各种故障类型。然而，很多带有自动重合闸功能的产品未带有电压采样电路，这样就不能实现对于电压类故障恢复后的自动重合闸功能对于如农村电网中应用的剩余电流动作断路器，还迫切需要其能针对电压类故障跳闸，且能在跳闸后自动重合闸，以自动恢复正常供电。
发明内容
为了克服上述现有技术的诸多缺陷，本发明在现有的具有自动重合闸功能的剩余电流动作断路器的基础上，旨在提供一种智能化的重合闸断路器及其自动重合的控制方法，不仅可实现针对瞬间性剩余电流类故障或者针对瞬间性电压类故障跳闸，并且还能根据不同跳闸类型采用不同的自动重合控制对策，实现了低压重合闸断路器的智能化控制，尤其是在保证供电连续性的同时，还能使安全性最大化，完全消除了现有重合闸断路器给下级设备可能带来的用电安全隐患。
▲图为示意性说明本发明的智能化的重合闸断路器的结构框图
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案。一种智能化的重合闸断路器，包括控制主电路通/断的触头装置11、控制触头装置11闭合/分断的操作机构12、电流检测模块21、漏电检测模块22和电源模块40，其特征在于：所述的断路器还包括分别连接在主电路进线侧及触头装置11后端的电压检测模块23，以及电动重合闸机构13、控制单元30和与所述的控制单元30连接并进行信号数据交互的信号交互模块31；所述的电压检测模块23将分别从主电路的输入端A、B、C、N及触头装置11后端采集到的各相电压信号输出给所述的控制单元30，电流检测模块21和漏电检测模块22分别将从主电路的输出端A’、B’、C’、N’采集到的各相电流信号输出给所述的控制单元30；所述的控制单元30根据电流检测模块21、漏电检测模块22、电压检测模块23输入的电流信号、电压信号及所述的信号交互模块31预置的阈值参数自动判断、并控制所述的操作机构12是否执行跳闸；所述的控制单元30根据电压检测模块23在断路器跳闸后采集到的电压信号和信号交互模块31预置的阈值参数自动判断、并控制所述的电动重合闸机构13是否执行电动重合闸。
优选的，所述的控制单元30包括电流信号调理电路、电压信号调理电路、单片机和驱动电路，从电流检测模块21和漏电检测模块22输入的电流信号经所述的电流信号调理电路处理后输出给单片机，从电压检测模块23输入的电压信号经电压信号调理电路处理后输出给单片机，所述的单片机控制驱动电路执行跳闸/自动重合闸。所述的电压检测模块23采用光耦及AD采样电路。所述的电压检测模块23采集的各相电压信号包括过压信号、欠压信号、缺相信号和断零信号。
所述的信号交互模块31包括液晶显示电路、工作状态的指示电路、按键输入电路和通讯接口电路。所述的电流检测模块21和漏电检测模块22分别采用电流互感器和零序电流互感器。所述的电源模块40包括三相整流电路和分压电路，三相整流电路从主电路的输入端A、B、C、N取电，分压电路分别向电压检测模块23、电动重合闸机构13的电机、信号交互模块31和控制单元30提供适配的直流电压。所述的电流检测模块21和漏电检测模块22采集的各相电流信号包括短路电流信号、过载电流信号和剩余电流信号。
现有的剩余电流动作断路器对于电流检测的功能比较强大，而对于电源侧的电压检测往往缺失，尽管剩余电流的信号能间接反映部分电源侧的电压异常，但不能全面反映，特别是一些重要的电压异常，如由于闪电或上端开关操作引起的例如过压、欠压、断相等电压型的瞬间性故障等，即使现有带有电压采样电路的自动重合闸产品，也往往将其作为一种相电压的测量与显示功能，并未应用于电压类故障恢复后的自动重合闸，更未考虑对于执行重合闸的过程中若再次出现电压故障时将其作为制止重合闸的根据。
而采用本发明的上述任一技术方案，在能实现瞬间性漏电故障恢复后可自动重合闸(简称漏电类自动重合闸)的断路器的基础上在进线侧引入了电压采样电路，实现对电压类故障恢复后可自动重合闸的功能(简称电压类自动重合闸)，通过合理应用电源侧的电压检测及根据电压检测执行自动重合闸的策略，不仅能提升自动重合闸的智能化程度，能够快速安全恢复各类瞬间性故障，同时还提升了剩余电流动作断路器安全保护功能的等级，进一步提升了重合闸产品对于瞬间性故障的供电连续性，并且将电压监测作为重合闸的依据，在保证供电连续性的同时，在执行重合闸的过程中若再次出现电压故障时，能即时地停止重合闸，而并非如现有技术冒险进行一次性重合闸，增加了供电的安全可靠性，完善了对重合闸产品的定义。
