本實用新型創(chuàng)造涉及一種斷路器的控制裝置，具體地說，涉及一種與斷路器配套使用的斷路器的控制裝置。

背景技術(shù)：

配電柜中通過斷路器向外輸出多條電纜、電線給用戶供電，隨著生產(chǎn)、生活的需要，用戶會不斷增加負荷。由于配電柜中的斷路器只有在出現(xiàn)短路電流或一定的剩余電流時才會自動斷開，既沒有負荷檢測功能，也沒有過負荷的斷開功能。而且，配電柜中沒有針對每一條出線的過負荷檢測及斷開功能，也往往沒有總的負荷監(jiān)測裝置，易導(dǎo)致某條出線長期過負荷或配電變壓器長期過負荷的情況，從而使線路和變壓器因長時間處于過負荷狀態(tài)而損壞。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提出一種斷路器的控制裝置及其控制方法，它與現(xiàn)有配電柜中的斷路器配套使用，能夠?qū)α鹘?jīng)該斷路器的負荷進行實時監(jiān)測，當(dāng)該支路的負荷超過設(shè)計的額定負荷時，則通過控制器對其進行控制，實現(xiàn)在持續(xù)過負荷一定時間后斷開該支路，從而避免線路或變壓器損壞。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

本實用新型所述斷路器的控制裝置包括設(shè)置在斷路器的負荷端的電流采集電路，所述斷路器的輸入端和負荷端之間跨接有控制單元，所述控制單元由串聯(lián)的限流電阻、可控開關(guān)（繼電器或可控電力電子器件IGBT、MOSFET）構(gòu)成，可控開關(guān)的控制端連接到驅(qū)動電路的輸出端；所述電流采集電路包括設(shè)置在斷路器負荷端的電流傳感器、連接在電流傳感器輸出端的信號調(diào)理電路，所述信號調(diào)理電路的輸出端連接到轉(zhuǎn)換及計算單元的輸入端，所述計算單元的輸出端連接到驅(qū)動電路的輸入端。

本實用新型的有益效果：

本實用新型利用斷路器的剩余電流動作機構(gòu)，當(dāng)過負荷時，通過人為制造可控剩余電流，從而使斷路器斷開。充分利用了斷路器原有的動作機構(gòu)，僅增加了外圍的控制裝置，即可大大提高斷路器的附加性能，避免變壓器因長時間處于過負荷狀態(tài)而損壞。

附圖說明

圖1為本實用新型一個實施例的電路原理圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型所述斷路器的控制裝置包括設(shè)置在斷路器1的負荷端的電流采集電路2，所述斷路器1的輸入端和負荷端之間跨接有控制單元4，并且控制單元4的兩端分別連接在不同的相線上，所述控制單元4由串聯(lián)的限流電阻R、可控開關(guān)K構(gòu)成，所謂可控開關(guān)K，是指繼電器或可控電力電子器件IGBT、MOSFET，可控開關(guān)K的控制端連接到驅(qū)動電路8的輸出端；所述電流采集電路2包括設(shè)置在斷路器1負荷端的電流傳感器5、連接在電流傳感器5輸出端的信號調(diào)理電路6，所述信號調(diào)理電路6的輸出端連接到轉(zhuǎn)換及計算單元3的輸入端，所述計算單元3的輸出端連接到驅(qū)動電路8的輸入端。

所述斷路器的控制方法，包括如下步驟：

A）在斷路器的輸入端和負荷端跨接常開的控制單元4，控制單元4的兩端分別連接在不同的相線上；

B）分別檢測斷路器負荷端各相的輸出電流，若斷路器負荷端各相的輸出電流均小于等于設(shè)定值或者超過設(shè)定值的時間未達上限，控制單元4不動作；若斷路器負荷端任何一相的輸出電流大于設(shè)定值且持續(xù)時間超過上限，控制單元4動作，在控制單元4跨接的兩端之間形成足以觸發(fā)斷路器動作的觸發(fā)電流。

本實用新型實用新型創(chuàng)造主要包括三大部分：電流采集電路2、轉(zhuǎn)換及計算單元3和斷路器控制單元4。這三部分與斷路器1相配合，可以實現(xiàn)過負荷的實時監(jiān)測及反時限斷開功能，避免線路和變壓器長期過負荷產(chǎn)生過熱而損壞。

具體來講，電流采集電路2包括電流傳感器5和信號調(diào)理電路6，將強電的電流信號轉(zhuǎn)換成一定范圍內(nèi)的弱電的電壓信號，經(jīng)轉(zhuǎn)換及計算單元3的A/D轉(zhuǎn)換器變換成數(shù)字信號，在轉(zhuǎn)換及計算單元3的CPU部分7進行電流有效值的計算、過負荷判斷及過負荷的反時限控制。若某一相輸出電流達到過負荷的時間上限，則轉(zhuǎn)換及計算單元3的I/O口輸出控制信號，經(jīng)驅(qū)動電路8使可控開關(guān)K閉合，從而在限流電阻R和可控開關(guān)K形成電流，調(diào)節(jié)限流電阻R可以控制的大小。

根據(jù)基爾霍夫電流定律，在當(dāng)斷路器控制的支路正常運行時，有：

如果發(fā)生單相或兩相接地故障，則有：

定義剩余電流。當(dāng)發(fā)生單相或兩相接地故障時，剩余電流不為零。當(dāng)剩余電流超過斷路器的剩余電流動作閾值 I_△時，其動作機構(gòu)將斷路器斷開。

本實用新型創(chuàng)造正是利用斷路器的剩余電流動作機構(gòu)，當(dāng)過負荷時，通過人為制造可控剩余電流，從而使斷路器斷開。

當(dāng)可控開關(guān)K閉合時，有：

此時斷路器的剩余電流為：

可見，控制的大小，就可以控制此時斷路器剩余電流的大小，使的有效值大于剩余電流動作閾值，可使斷路器斷開。的大小，與限流R有關(guān)。斷路器剩余電流動作閾值為I_△ ，則限流電阻R 的取值為：

其中，為線電壓有效值。

可控開關(guān)K斷開時，對剩余電流沒有任何影響。而當(dāng)過負荷造成可控開關(guān)K閉合時，產(chǎn)生人為剩余電流使斷路器斷開，斷路器已不工作。所以，本裝置并沒有影響斷路器原來的剩余電流保護的功能。