一種用于智能低壓斷路器的智能控制器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于萬(wàn)能式低壓智能斷路器的智能控制器，該控制器主要由：信號(hào)互感器、多路開(kāi)關(guān)及放大電路、DSP處理器、ARM處理器、太網(wǎng)通訊接口、GPS接口、功率放大電路、環(huán)境溫度檢測(cè)模塊、顯示整定鍵盤組成；本控制器通過(guò)信號(hào)互感器獲取主回路中的三相四線電壓信號(hào)和三相電流信號(hào)；通過(guò)外置的顯示整定鍵盤模塊，設(shè)定不同的電壓電流整定值，選擇不同范圍的三段保護(hù)曲線；以ARM處理器S3C2440為基礎(chǔ)，內(nèi)部含嵌入式UC/OS-II操作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，通過(guò)以太網(wǎng)接口用IEC61850通信協(xié)議與電網(wǎng)間隔層進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，ARM處理器會(huì)發(fā)出信號(hào)進(jìn)行脫扣處理，故障解除后才能進(jìn)行復(fù)位。
【專利說(shuō)明】一種用于智能低壓斷路器的智能控制器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)電制造領(lǐng)域，特別涉及一種用于低壓智能斷路器的智能控制器。

【背景技術(shù)】
[0002]低壓斷路器是一種常用的配電電器，在各項(xiàng)電力工程中被廣泛應(yīng)用，其在低壓配電系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)著配電和保護(hù)的功能。它的操作性能對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定至關(guān)重要。當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)故障時(shí)，斷路器快速切除系統(tǒng)中故障部分，或者切斷整個(gè)電源供電，以防止故障擴(kuò)大，避免造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。目前，我國(guó)的低壓斷路器在結(jié)構(gòu)上正在處于第四階段，朝著智能化、可通訊化、產(chǎn)品化的方向發(fā)展。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種用于低壓智能斷路器的智能控制器。
[0004]一種用于萬(wàn)能式低壓智能斷路器的智能控制器，該控制器主要由:信號(hào)互感器、多路開(kāi)關(guān)及放大電路、DSP處理器、ARM處理器、太網(wǎng)通訊接口、GPS接口、功率放大電路、環(huán)境溫度檢測(cè)模塊、顯示整定鍵盤組成；
——所述信號(hào)互感器；獲取主回路中的三相四線電壓信號(hào)和三相電流信號(hào)；
——多路開(kāi)關(guān)及放大電路；將從信號(hào)互感器所獲得的信號(hào)進(jìn)行放大按順序使DSP能夠米集；
——DSP處理器；對(duì)三相電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、能量、有效值、功率因素及頻率進(jìn)行測(cè)量，并通過(guò)IIC接口和ARM芯片S3C2440進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；
——ARM處理器；與DSP芯片TMS320UC5402結(jié)合實(shí)現(xiàn)電壓、電流檢測(cè)，選擇不同范圍的三段保護(hù)曲線決定執(zhí)行相應(yīng)的脫扣動(dòng)作；其內(nèi)部含嵌入式UC/0S-1I操作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，可以通過(guò)以太網(wǎng)接口用IEC61850通信協(xié)議與電網(wǎng)間隔層進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，當(dāng)出現(xiàn)瞬動(dòng)電流過(guò)大、短路或過(guò)載等異常情況的時(shí)候，ARM就會(huì)發(fā)出故障檢測(cè)輸出信號(hào)；
——太網(wǎng)通訊接口 ；起通訊連接作用，使ARM處理器可以用IEC61850通信協(xié)議與電網(wǎng)間隔層進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；
——GPS接口 ；能接收GPS對(duì)時(shí)信號(hào)，以滿足IEC61850通信的實(shí)時(shí)要求；
——功率放大電路；對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行功率放大后對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行脫扣處理；
——環(huán)境溫度檢測(cè)模塊；對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)，保證其工作的安全性；
—顯示整定鍵盤模塊；可以設(shè)定不同的電壓、電流整定值，選擇不同范圍的三段保護(hù)曲線；
本控制器通過(guò)信號(hào)互感器獲取主回路中的三相四線電壓信號(hào)和三相電流信號(hào)；通過(guò)外置的顯示整定鍵盤模塊，設(shè)定不同的電壓電流整定值，選擇不同范圍的三段保護(hù)曲線；以ARM處理器S3C2440為基礎(chǔ)，內(nèi)部含嵌入式UC/0S-1I操作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，通過(guò)以太網(wǎng)接口用IEC61850通信協(xié)議與電網(wǎng)間隔層進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，當(dāng)出現(xiàn)瞬動(dòng)電流過(guò)大、短路或過(guò)載等異常情況的時(shí)候，ARM就會(huì)發(fā)出故障檢測(cè)輸出信號(hào)，并經(jīng)過(guò)功率放大后對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行脫扣處理，故障解除后才能進(jìn)行復(fù)位。
[0005]采用本發(fā)明智能控制器，當(dāng)出現(xiàn)短路故障電流時(shí)，斷路器必須要及時(shí)脫扣動(dòng)作，采用DSP處理器進(jìn)行處理；當(dāng)電路中的電流超過(guò)預(yù)定值時(shí)，則不經(jīng)過(guò)ARM處理器處理，馬上執(zhí)行跳閘動(dòng)作，開(kāi)斷時(shí)間為脫扣器的機(jī)械動(dòng)作時(shí)間。因此本發(fā)明智能控制器反應(yīng)迅速及時(shí)，可以最大限度的避免事故的發(fā)生。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1為本發(fā)明智能控制器的工作原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0007]本發(fā)明作為萬(wàn)能式低壓智能斷路器的核心組成部分，現(xiàn)結(jié)合圖1進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明: 一種用于萬(wàn)能式低壓智能斷路器的智能控制器，該控制器主要由:信號(hào)互感器、多路開(kāi)關(guān)及放大電路、DSP處理器、ARM處理器、太網(wǎng)通訊接口、GPS接口、功率放大電路、環(huán)境溫度檢測(cè)模塊、顯示整定鍵盤組成。信號(hào)互感器通過(guò)DSP處理器獲取主回路中的三相四線電壓信號(hào)和三相電流信號(hào)。電壓、電流信號(hào)采集電路主要作用是將三相電流、三相電壓信號(hào)匯集在一起，并通過(guò)多路開(kāi)關(guān)及放大電路將這些信號(hào)按順序使DSP能夠采集。通過(guò)外置的顯示整定鍵盤模塊，可以設(shè)定不同的電壓電流整定值，選擇不同范圍的三段保護(hù)曲線。DSP芯片TMS320UC5402內(nèi)置FFT算法，完成三相電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、能量、有效值、功率因素及頻率的測(cè)量，并通過(guò)IIC接口和ARM芯片S3C2440進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
[0008]本發(fā)明是以ARM處理器S3C2440為基礎(chǔ)，內(nèi)部含嵌入式UC/0S-1I操作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，其可以通過(guò)以太網(wǎng)接口用IEC61850通信協(xié)議與電網(wǎng)間隔層進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，當(dāng)出現(xiàn)瞬動(dòng)電流過(guò)大、短路或過(guò)載等異常情況的時(shí)候，ARM就會(huì)發(fā)出故障檢測(cè)輸出信號(hào)，并經(jīng)過(guò)功率放大后對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行脫扣處理，故障解除后才能進(jìn)行復(fù)位。
[0009]本系統(tǒng)中內(nèi)使用GPS接口，使其能接收GPS對(duì)時(shí)信號(hào)，以滿足IEC61850通信的實(shí)時(shí)要求。
[0010]本系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有環(huán)境溫度檢測(cè)模塊，使其能對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)，保證其工作的安全性。
[0011]本智能低壓斷路器的特點(diǎn):
I)、包括三相電壓、電流互感器，使用人員可以設(shè)定不同的電流整定值，方便選擇不同范圍的三段保護(hù)曲線。
[0012]2)、使用了專門的DSP采集芯片TMS320UC5402，當(dāng)出現(xiàn)短路故障電流時(shí)，斷路器必須要及時(shí)脫扣動(dòng)作，為此采用DSP處理器；當(dāng)電路中的電流超過(guò)預(yù)定值時(shí)，則不經(jīng)過(guò)ARM處理，馬上執(zhí)行跳閘動(dòng)作，開(kāi)斷時(shí)間為脫扣器的機(jī)械動(dòng)作時(shí)間。
[0013]3)、使用了 ARM處理器S3C2440，這樣才能保證UC/0S-1I操作系統(tǒng)的正常運(yùn)行，以方便通過(guò)GPS接口滿足IEC61850規(guī)約的實(shí)時(shí)要求。
【權(quán)利要求】
1.一種用于萬(wàn)能式低壓智能斷路器的智能控制器，其特征在于:該控制器主要由:信號(hào)互感器、多路開(kāi)關(guān)及放大電路、DSP處理器、ARM處理器、太網(wǎng)通訊接口、GPS接口、功率放大電路、環(huán)境溫度檢測(cè)模塊、顯示整定鍵盤組成； ——所述信號(hào)互感器；獲取主回路中的三相四線電壓信號(hào)和三相電流信號(hào)； ——多路開(kāi)關(guān)及放大電路；將從信號(hào)互感器所獲得的信號(hào)進(jìn)行放大按順序使DSP能夠米集； ——DSP處理器；對(duì)三相電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、能量、有效值、功率因素及頻率進(jìn)行測(cè)量，并通過(guò)IIC接口和ARM芯片S3C2440進(jìn)行數(shù)據(jù)交換； ——ARM處理器；與DSP芯片TMS320UC5402結(jié)合實(shí)現(xiàn)電壓、電流檢測(cè)，選擇不同范圍的三段保護(hù)曲線決定執(zhí)行相應(yīng)的脫扣動(dòng)作；其內(nèi)部含嵌入式UC/OS-1I操作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，可以通過(guò)以太網(wǎng)接口用IEC61850通信協(xié)議與電網(wǎng)間隔層進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，當(dāng)出現(xiàn)瞬動(dòng)電流過(guò)大、短路或過(guò)載等異常情況的時(shí)候，ARM就會(huì)發(fā)出故障檢測(cè)輸出信號(hào)； ——太網(wǎng)通訊接口 ；起通訊連接作用，使ARM處理器可以用IEC61850通信協(xié)議與電網(wǎng)間隔層進(jìn)行數(shù)據(jù)交換； ——GPS接口 ；能接收GPS對(duì)時(shí)信號(hào)，以滿足IEC61850通信的實(shí)時(shí)要求； ——功率放大電路；對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行功率放大后對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行脫扣處理； ——環(huán)境溫度檢測(cè)模塊；對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)，保證其工作的安全性； —顯示整定鍵盤模塊；可以設(shè)定不同的電壓、電流整定值，選擇不同范圍的三段保護(hù)曲線； 本控制器通過(guò)信號(hào)互感器獲取主回路中的三相四線電壓信號(hào)和三相電流信號(hào)；通過(guò)外置的顯示整定鍵盤模塊，設(shè)定不同的電壓電流整定值，選擇不同范圍的三段保護(hù)曲線；以ARM處理器S3C2440為基礎(chǔ)，內(nèi)部含嵌入式UC/OS-1I操作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，通過(guò)以太網(wǎng)接口用IEC61850通信協(xié)議與電網(wǎng)間隔層進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，當(dāng)出現(xiàn)瞬動(dòng)電流過(guò)大、短路或過(guò)載等異常情況的時(shí)候，ARM就會(huì)發(fā)出故障檢測(cè)輸出信號(hào)，并經(jīng)過(guò)功率放大后對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行脫扣處理，故障解除后才能進(jìn)行復(fù)位。
【文檔編號(hào)】H02H7/28GK104052036SQ201410262622
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月13日
【發(fā)明者】徐謙, 熊國(guó)權(quán), 覃事剛, 張德偉, 陽(yáng)維龍, 胡俊達(dá), 馮燚, 唐毅 申請(qǐng)人:遵義長(zhǎng)征電器開(kāi)關(guān)設(shè)備有限責(zé)任公司