專利名稱：一種高壓開關(guān)免整定涌流控制方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高壓開關(guān)免整定涌流控制器(即過流控制器)。不僅可對開關(guān)進行 三段式保護、而且具有生產(chǎn)時免調(diào)試、上網(wǎng)運行后可整定且便于維護時觀察。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)應(yīng)用的高壓開關(guān)過流控制器有如下幾種1、單一防浪涌的過流延時 控制器它在開關(guān)合閘的很短時間內(nèi)起分流作用，開關(guān)合閘后不起任何作用；2、模 擬式過流控制器它除了在開關(guān)合閘的很短時間內(nèi)起過流延時作用外，開關(guān)工作時， 若遇到大電流則同樣可以在固定的時間內(nèi)起延時作用；3、微控制器式三段式過流控 制器它是2002年初首次將微控制器應(yīng)用在過流控制器上而開發(fā)的智能型產(chǎn)品。它
除了具備以往過流控制器的功能外，還具有按電流分段保護功能。該控制器功能比較
強，且得到了廣泛的應(yīng)用。4、 2006年推出的高速采樣過流控制器由于以前控制器
存在有兩個缺陷其取電源的方式不完善，它不從三相同時取電，若取電相失電，則
控制器無電源將喪失控制功能；它最大的缺陷是采樣速度太慢，即檢測到大電流的時
間較長且與出現(xiàn)非正常電流前的電流有較大關(guān)系。出現(xiàn)非正常電流前的電流越小，則 監(jiān)測到大電流的時間及越長，即相當于延時越長。線路上的各控制器沒有時間基準，
就不能可靠地分割事故區(qū)。故在2006年推出了高速采樣的過流控制器解決了此問題。 目前市場上的所有控制器均存在如下缺陷生產(chǎn)時難于整定一整定時將一次通以
整定電流再調(diào)節(jié)電位器反復(fù)校準，過程復(fù)雜；上網(wǎng)運行后因無法通以實驗電流而無法
整定或更改過流定值；此外，由于電位器的非線性等原因，出廠后無法知道開關(guān)的過
流定值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有高壓開關(guān)過流控制器的不足，提出一種控制過程更為簡便，上網(wǎng)運行后可以整定或更改過流定值的新型高壓開關(guān)過流控制方法及裝置。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是在常規(guī)的微控制器電路中增設(shè)過流定值設(shè)置單元， 并將過流定值設(shè)置單元安裝在微控控制器內(nèi)，并使電流互感器(CT) 二次電流固定 為5A (安培)，同時由微控制器記錄下此情況下的模擬量/數(shù)字量(A/D)采樣值，再 將任何時候的采樣值與之比較即可得知比較時的電流大小。再與設(shè)置單元的狀態(tài)比較 即可進行三段式保護。避免了開關(guān)廠家生產(chǎn)時反復(fù)整定的麻煩，同時開關(guān)投運后也能 方便設(shè)置過流定值。
按照本發(fā)明思路所提出的高壓開關(guān)過流控制裝置是 一種高壓開關(guān)過流控制裝 置，包括單片機MCU、流變電源、采樣電流、控制輸出和過流定值設(shè)定裝置；其中， 撥碼開關(guān)或其它數(shù)字狀態(tài)設(shè)置裝置(SW)為過流定值設(shè)定裝置。MCU為涌流控制器 的控制核心-單片機，其電源由開關(guān)所配的電流互感器(CT) 二次提供的電流而產(chǎn)生。 采樣電路首先由測量互感器獲取與CT二次電流成正比的電流，再將此電流轉(zhuǎn)變?yōu)殡?壓信號供單片機進行模擬量/數(shù)字量(AD)轉(zhuǎn)換。當線路發(fā)生永久性過流時，單片機 將驅(qū)動輸出回路使開關(guān)分閘。
本發(fā)明的工作方式有兩種，其一為所述的過流定值設(shè)定裝置(SW)有8位撥碼， 用其中1位(第8位)來標定控制器的單位模擬量與單位數(shù)字量的比值，簡稱為AD系 數(shù)，其余用于整定檔位。所述的AD系數(shù)的工作原理如下控制器在組裝完成后，先 將定值檔位設(shè)定在5A (安培)檔，將第8位撥碼撥至"OFF"狀態(tài)，再將A， B， C 三相同時均通以5A(安培)電流，此時再將第8位撥碼撥至"ON"狀態(tài)后再撥至"OFF"， 單片機(MCU)會將此時的三相采樣模擬量/數(shù)字量(AD)值存入可掉電保存數(shù)據(jù)的 存儲器(EEPROM)。分別為A、 B、 C三相電流為5A時的模擬量/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換 值(設(shè)A相為Ia5a-ad、 B相為Ib5a國ad、 C相為Ic5a-ad)。
當涌流控制器裝入開關(guān)投運后，單片機按如下方式獲得電流的大小設(shè)某時刻A、 B、 C三相的采樣模擬量/數(shù)字量(AD)值分別為Ia-ad、 Ib-ad、 Ic-ad，由撥碼設(shè)置的
5檔位定值為IS。若設(shè)此時A、 B、 C三相的真實電流(Ia、 Ib和Ic)分別為 Ia= (Ia-ad/Ia5a-ad) X5 (A) Ib= (Ib-ad/Ib5a-ad) X5 (A) Ic= (Ic-ad/Ic5a陽ad) X5 (A)
將此電流與Is比較即可得知該時刻的電流是否正常。
該發(fā)明另一種技術(shù)路徑是控制器在組裝完成后，先將定值檔位設(shè)定在5A檔，
設(shè)在單片機程序中將5A (安培)時AD值設(shè)為Is-ad，再將A， B， C三相分別通以 5A (安培)電流，分別調(diào)節(jié)測量互感器二次產(chǎn)生的至單片機模擬量/數(shù)字量(AD) 口 的電壓，使單片機采樣模擬量/數(shù)字量(AD)值與Is-ad相等(此時指示燈會閃)。涌 流控制器裝入開關(guān)投運后，單片機按如下方式獲得電流的大小設(shè)某時刻A、 B、 C 三相的采樣模擬量/數(shù)字量(AD)值分別為Ia-ad、 Ib-ad、 Ic-ad，由撥碼設(shè)置的檔位定 值為Is。若設(shè)此時A、 B、 C三相的真實電流(Ia、 Ib和Ic)分別為
Ia= (Ia-ad/Is-ad) X5 (A)
Ib= (Ib-ad/Is-ad) X5 (A)
Ic= (Ic-ad/Isad) X5 (A)
將此電流與Is比較即可得知該時刻的電流是否正常。
本發(fā)明由于在高壓開關(guān)過流控制裝置引入了過流定值設(shè)定裝置，因此可以十分方 便地通過將即時采樣模擬量/數(shù)字量(AD)值與標準模擬量/數(shù)字量(AD)值進行比 較，從而得出A、 B、 C三相的真實電流。具有結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，避免了開關(guān)廠 家生產(chǎn)時反復(fù)整定的麻煩，同時開關(guān)投運后也能方便設(shè)置過流定值。


圖1為本發(fā)明電路主要結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的描述。從附圖可以看出，本發(fā)明為高壓開關(guān)控制器。且所述的高壓開關(guān)控制器為高壓開 關(guān)免整定涌流控制器。在常規(guī)的微控制器電路中增設(shè)過流定值設(shè)置單元，并將過流定 值設(shè)置單元安裝在微控控制器內(nèi)，并使電流互感器(CT)二次電流固定為5A(安培)， 同時由微控制器記錄下此情況下的模擬量/數(shù)字量(A/D)采樣值，再將任何時候的采 樣值與之比較即可得知比較時的電流大小。再與設(shè)置單元的狀態(tài)比較即可進行三段式 保護。避免了開關(guān)廠家生產(chǎn)時反復(fù)整定的麻煩，同時開關(guān)投運后也能方便設(shè)置過流定 值。
按照本發(fā)明思路所提出的高壓開關(guān)過流控制裝置是 一種高壓丌關(guān)過流控制裝 置，包括單片機MCU、流變電源、采樣電流、控制輸出和過流定值設(shè)定裝置；其中， 撥碼開關(guān)或其它數(shù)字狀態(tài)設(shè)置裝置(SW)為過流定值設(shè)定裝置。MCU為涌流控制器 的控制核心--單片機，其電源由開關(guān)所配的電流互感器(CT) 二次提供的電流而產(chǎn)生。 采樣電路首先由測量互感器獲取與CT二次電流成正比的電流，再將此電流轉(zhuǎn)變?yōu)殡?壓信號供單片機進行模擬量/數(shù)字量(AD)轉(zhuǎn)換。當線路發(fā)生永久性過流時，單片機 將驅(qū)動輸出回路使開關(guān)分閘。
本發(fā)明的工作方式有兩種，其一為所述的過流定值設(shè)定裝置(SW)有8位撥碼， 用其中1位(第8位)來標定控制器的單位模擬量與單位數(shù)字量的比值，簡稱為AD系 數(shù)，其余用于整定檔位。所述的AD系數(shù)的工作原理如下控制器在組裝完成后，先 將定值檔位設(shè)定在5A (安培)檔，將第8位撥碼撥至"OFF"狀態(tài)，再將A， B， C 三相同時均通以5A(安培)電流,此時再將第8位撥碼撥至"ON"狀態(tài)后再撥至"OFF"， 單片機(MCU)會將此時的三相釆樣模擬量/數(shù)字量(AD)值存入可掉電保存數(shù)據(jù)的 存儲器(EEPROM)。分別為A、 B、 C三相電流為5A時的模擬量/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換 值(設(shè)A相為Ia5a-ad、 B相為Ib5a-ad、 C相為Ic5a-ad)。
當涌流控制器裝入開關(guān)投運后，單片機按如下方式獲得電流的大小設(shè)某時刻A、 B、 C三相的采樣模擬量/數(shù)字量(AD)值分別為Ia-ad、 Ib-ad、 Ic-ad，由撥碼設(shè)置的檔位定值為Is。若設(shè)此時A、 B、 C三相的真實電流(Ia、 Ib和Ic)分別為 Ia= (Ia-ad/Ia5a-ad) X5 (A) Ib= (Ib-ad/Ib5a-ad) X5 (A) Ic= (Ic-ad/Ic5a-ad) X5 (A)
將此電流與Is比較即可得知該時刻的電流是否正常。
該發(fā)明另一種技術(shù)路徑是所述的過流定值設(shè)定裝置(SW)有8位撥碼，用其
中1位(第8位)來標定控制器的單位模擬量與單位數(shù)字量的比值，簡稱為AD系數(shù)， 其余用于整定檔位。所述的AD系數(shù)的工作原理如下控制器在組裝完成后，先將定 值檔位設(shè)定在5A檔，設(shè)在單片機程序中將5A (安培)時AD值設(shè)為Is-ad，再將A， B， C三相分別通以5A (安培)電流，分別調(diào)節(jié)測量互感器二次產(chǎn)生的至單片機模擬 量/數(shù)字量(AD) 口的電壓，使單片機采樣模擬量/數(shù)字量(AD)值與Is-ad相等(此 時指示燈會閃)。涌流控制器裝入開關(guān)投運后，單片機按如下方式獲得電流的大小 設(shè)某時刻A、 B、 C三相的采樣模擬量/數(shù)字量(AD)值分別為Ia-ad、 Ib-ad、 Ic-ad， 由撥碼設(shè)置的檔位定值為Is。若設(shè)此時A、 B、 C三相的真實電流(Ia、 Ib和Ic)分 別為
<formula>formula see original document page 8</formula>
將此電流與Is比較即可得知該時刻的電流是否正常。
權(quán)利要求
1、一種高壓開關(guān)免整定涌流控制方法，其特征在于在常規(guī)的微控制器電路中增設(shè)過流定值設(shè)置單元，并將過流定值設(shè)置單元安裝在微控制器內(nèi)，并使電流互感器(CT)二次電流固定為5A(安培)，同時由微控制器記錄下此情況下的模擬量/數(shù)字量(A/D)采樣值，再將任何時候的采樣值與之比較即可得知比較時的電流大?。辉倥c設(shè)置單元的狀態(tài)比較即可進行三段式保護。
2、 如權(quán)利要求1所述的高壓開關(guān)免整定涌流控制方法，其特征在于所述的過流定值設(shè)定裝置(SW)有8位撥碼，用其中1位(第8位)來標定控制器的單位模擬量 與單位數(shù)字量的比值，簡稱為AD系數(shù)，其余為整定檔位。
3、 如權(quán)利要求2所述的高壓開關(guān)免整定涌流控制方法，其特征在于所述的AD 系數(shù)的工作原理如下控制器在組裝完成后，先將定值檔位設(shè)定在5A (安培)檔， 將第8位撥碼撥至"OFF"狀態(tài)，再將A， B， C三相同時均通以5A (安培)電流， 此時再將第8位撥碼撥至"ON"狀態(tài)后再撥至"OFF",單片機(MCU)會將此時的 三相采樣模擬量/數(shù)字量(AD)值存入可掉電保存數(shù)據(jù)的存儲器(EEPROM);分別 為A、 B、 C三相電流為5A時的模擬量/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換值(設(shè)A相為Ia5a-ad、 B 相為Ib5a-ad、 C相為Ic5a-ad);當涌流控制器裝入開關(guān)投運后，單片機按如下方式獲 得電流的大小設(shè)某時刻A、 B、 C三相的采樣模擬量/數(shù)字量(AD)值分別為Ia-ad、 Ib-ad、 Ic-ad，由撥碼設(shè)置的檔位定值為Is;若設(shè)此時A、 B、 C三相的真實電流(Ia、 Ib和Ic)分別為Ia= (Ia掘a5a-ad) X5 (A) Ib= (Ib-ad/Ib5a-ad) X5 (A) Ic= (Ic-ad/Ic5a-ad) X5 (A)將此電流與Is比較即可得知該時刻的電流是否正常。
4、 如權(quán)利要求2所述的高壓開關(guān)免整定涌流控制方法，其特征在于所述的AD系數(shù)的工作原理如下所述的控制器在組裝完成后，先將定值檔位設(shè)定在5A檔，設(shè) 在單片機程序中將5A (安培)時AD值設(shè)為Is-ad，再將A， B， C三相分別通以5A (安培)電流，分別調(diào)節(jié)測量互感器二次產(chǎn)生的至單片機模擬量/數(shù)字量(AD) 口的 電壓，使單片機采樣模擬量/數(shù)字量(AD)值與Is-ad相等(此時指示燈會閃)；涌流 控制器裝入開關(guān)投運后，單片機按如下方式獲得電流的大小設(shè)某時刻A、 B、 C三 相的采樣模擬量/數(shù)字量(AD)值分別為Ia-ad、 Ib-ad、 Ic-ad，由撥碼設(shè)置的檔位定值 為Is。若設(shè)此時A、 B、 C三相的真實電流(Ia、 Ib和Ic)分別為Ia= (Ia-ad/Is-ad) X5 (A)Ib= (Ib-ad/Is-ad) X5 (A)Ic= (Ic-ad/Isad) X5 (A)將此電流與Is比較即可得知該時刻的電流是否正常。
5、 一種高壓開關(guān)免整定涌流控制裝置，包括單片機MCU、流變電源、采樣電流 和控制輸出，其特征在于在高壓開關(guān)控制裝置中還設(shè)有過流定值設(shè)定裝置；其中， 所述的過流定值設(shè)定裝置為撥碼開關(guān)或其它數(shù)字狀態(tài)設(shè)置裝置(SW);所述的單片機(MCU)為涌流控制器的控制核心，單片機(MCU)的電源由開關(guān)所配的電流互感 器(CT) 二次提供的電流而產(chǎn)生；所述的釆樣電路首先由測量互感器獲取與CT二次 電流成正比的電流，再將此電流轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘柟﹩纹瑱C進行模擬量/數(shù)字量(AD) 轉(zhuǎn)換。
6、 如權(quán)利要求2所述的高壓開關(guān)免整定涌流控制裝置，其特征在于當線路發(fā) 生永久性過流時，單片機將驅(qū)動輸出回路使開關(guān)分閘。
全文摘要
一種高壓開關(guān)免整定涌流控制方法及裝置，在常規(guī)微控制器電路中增設(shè)過流定值設(shè)置單元，并將過流定值設(shè)置單元安裝在微控控制器內(nèi)，使電流互感器二次電流固定為5A，同時由微控制器記錄下此情況下的模擬量/數(shù)字量采樣值，再將任何時候的采樣值與之比較即可得知真實的電流大小。再與設(shè)置單元的狀態(tài)比較即可進行三段式保護。整個裝置包括單片機、流變電源、采樣電流、控制輸出和過流定值設(shè)定裝置；其中，過流定值設(shè)定裝置為撥碼開關(guān)或其它數(shù)字狀態(tài)設(shè)置裝置。單片機為涌流控制器控制核心，其電源由電流互感器二次提供的電流而產(chǎn)生。采樣電路先由測量互感器獲取與CT二次電流成正比的電流，再將此電流轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘柟﹩纹瑱C進行模擬量/數(shù)字量轉(zhuǎn)換。
文檔編號H02H7/22GK101540498SQ200910042668
公開日2009年9月23日 申請日期2009年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月17日
發(fā)明者周迭輝 申請人:周迭輝