一种永磁式双断点剩余电流重合闸开关的制作方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种永磁式双断点剩余电流重合闸开关，包括壳体，壳体内部还包括智能控制装置，该装置包括直流供电电路、储能电容、数据采集模块、微处理器和分合闸控制模块。通过采集测量线路的电压或电流的大小输出对应的数字信号，并将信号的电平值与对应预设的阈值进行比较，并根据比较结果输出分闸或合闸控制信号来控制线圈产生与永磁体相反或相同的磁性，实现双断点动触头与静触头分开或吸合。本发明实施例，具有分断保护能力，避免对设备造成的损坏或烧毁，还具有智能控制能力，能够在故障出现时及时分断，若为剩余电流故障分断，则经延时一设定时间后自动重合闸，并判断故障是否已排除，若已排除，则保持合闸，否则再次分断。
【专利说明】一种永磁式双断点剩余电流重合闸开关
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力系统输配电设备【技术领域】，尤其涉及一种永磁式双断点剩余电流重合闸开关。
【背景技术】
[0002]剩余电流重合闸开关，是近几年由于市场需求而发展起来的新型保护开关电器。在农村，简单的配电房往往远离住宅且无人看守，当动物偶尔触电时，会触发漏电保护动作，从而导致停电，此时需要人工重新合闸，不仅费时费力，还给管理带来困难。基于上述需求，剩余电流重合闸开关应运而生，其具有短路保护、过载保护和漏电(剩余电流)保护功倉泛。
[0003]现有技术中，剩余电流重合闸开关通常为在断路器上增加直流小电机，用以驱动断路器自动合闸，并辅以电子模块，用于检测剩余电流故障信号，其缺点在于:功能过于单一，不具备智能化功能，并且不具备对供电线路的漏电、短路、过压或欠压等故障起到保护作用。
【发明内容】
[0004]本发明实施例所要解决的问题在于提供一种永磁式双断点剩余电流重合闸开关，以永磁式电磁系统替代直流小电机，实现自动重合闸功能，其具有分断保护能力，对线路上发生的漏电、短路或者过载过压等故障能够准确判断和及时分断，避免对设备造成的损坏或烧毁，还具有智能控制能力，能够在故障出现时及时分断，若为剩余电流故障分断，则经延时一设定时间后自动重合闸，且判断该故障是否已排除，若已排除，则保持合闸，否则再次分断。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种永磁式双断点剩余电流重合闸开关，包括壳体和底座，所述壳体外部设有接线端子，所述壳体内部包括灭弧装置、双断点动触头、静触头、运动轴架、反力弹簧、动铁芯、塑料支架、线圈以及永磁体，所述壳体内部还包括智能控制装置，所述智能控制装置包括直流供电电路、储能电容、数据采集模块、微处理器和分合闸控制模块；其中，
所述直流供电电路的输入端外接交流电源，其输出端与所述储能电容及所述微处理器的电压输入端相连，用于提供直流电压，并检测所述储能电容的电压以及对所述储能电容进行充电；
所述数据采集模块的信号输出端与所述微处理器的信号输入端相连，用于采集测量线路的电压或电流的大小并输出对应的数字信号；
所述微处理器的信号输出端与所述分合闸控制模块的信号输入端相连，用于获取所述数字信号对应的电平值，且将所述获取的电平值与对应预设的阈值进行比较，并根据比较结果输出分闸控制信号或合闸控制信号；
所述分合闸控制模块的输出端与所述线圈相连，用于根据获取的分闸控制信号或合闸控制信号控制所述线圈产生与所述永磁体相反或相同的磁性，实现所述双断点动触头与静触头分开或吸合。
[0006]其中，所述分合闸控制模块包括第一整流桥、第一晶闸管、第二晶闸管、第三晶闸管、第四晶闸管、与所述线圈相连的控制端和与所述储能电容相连的电压端；其中，
所述第一整流桥的阳极与所述第一晶闸管的阳极相连，其阴极接地并与所述第二晶闸管的阴极、所述第三晶闸管的阴极及所述电压端的第二端相连；
所述第一晶闸管的阴极与所述控制端的第一端及所述第三晶闸管的阳极相连；
所述第二晶闸管的阳极与所述第四晶闸管的阴极及所述控制端的第二端相连；
所述第四晶闸管的阳极与所述电压端的第一端相连。
[0007]其中，当所述分合闸控制模块获取到所述微处理器输出的分闸控制信号时，控制所述第三晶闸管及所述第四晶闸管导通，且保持所述第一晶闸管及所述第二晶闸管断开，使得所述线圈产生与所述永磁体相反的磁性，实现所述双断点动触头与静触头分开。
[0008]其中，当所述分合闸控制模块获取到所述微处理器输出的合闸控制信号时，控制所述第一晶闸管及第二晶闸管导通，且保持所述第三晶闸管及所述第四晶闸管断开，使得所述线圈产生与所述永磁体相同的磁性，实现所述双断点动触头与静触头吸合。
[0009]其中，所述直流供电电路包括整流滤波电路、储能电容电压检测电路和内部工作电源电路；其中，
所述整流滤波电路包括第一电压互感器、第二整流桥和第五晶闸管，其输入端外接所述交流电源，输出端与所述储能电容的一端相连；
所述储能电容电压检测电路的输入端与所述储能电容的另一端相连，其输出端与所述微处理器的信号输入端相连；
所述内部工作电源电路包括用于电源电压变换的1C，其输入端与所述储能电容的另一端相连，输出端与所述微处理器的电压输入端相连。
[0010]其中，所述数据采集模块包括与所述测量线路相连的一次主回路三相电压采集处理电路，所述一次主回路三相电压采集处理电路包括三路电压采集电路，每一电压采集电路均包括用于将电压信号转变成电流信号的负载、第二电压互感器、第一运算放大器、第一电压负反馈电路和第一低通滤波器；其中，
所述负载的一端与所述测量线路的一相电路线相连，
所述第二电压互感器的输入端与所述负载的另一端相连，其输出端与所述第一运算放大器的第一输入端相连；
所述第一运算器放大器的第二输入端与所述第一电压负反馈电路的一端相连，其输出端与所述第一电压负反馈电路的另一端及所述第一低通滤波器的输入端相连；
所述第一低通滤波器的输出端与所述微处理器的信号输入端相连。
[0011]其中，所述数据采集模块还包括与所述测量线路相连的一次主回路三相电流采集处理电路，所述一次主回路三相电压采集处理电路包括三路电流采集电路，每一电流采集电路均包括第一电流互感器、第二运算放大器、第二电压负反馈电路以及第二低通滤波器；其中，
所述第一电流互感器的输入端与所述测量线路的一相电路线相连，其输出端与所述第二运算放大器的第一输入端相连； 所述第二运算器放大器的第二输入端与所述第二电压负反馈电路的一端相连，其输出端与所述第二电压负反馈电路的另一端及所述第二低通滤波器的输入端相连；
所述第二低通滤波器的输出端与所述微处理器的信号输入端相连。
[0012]其中，所述数据采集模块还包括与所述测量线路相连的零序电流采集处理电路，包括第二电流互感器、稳压电路、第三运算放大器、第三电压负反馈电路以及第三低通滤波器;其中，
所述第二电流互感器的输入端与所述接线端子相连，其输出端与所述稳压电路的输入端相连；
所述稳压电路包括相并联的两个稳压二极管，其输出端与所述第三运算放大器的第一输入端相连；
所述第三运算器放大器的第二输入端与所述第三电压负反馈电路的一端相连，其输出端与所述第三电压负反馈电路的另一端及所述第三低通滤波器的输入端相连；
所述第三低通滤波器的输出端与所述微处理器的信号输入端相连。
[0013]实施本发明实施例，具有如下有益效果:
在本发明实施例中，由于设置有智能控制装置，通过智能控制装置实现分断保护能力，对线路上发生的漏电、短路或者过载过压等故障能够准确判断和及时分断，避免对设备造成的损坏或烧毁，还具有智能控制能力，能够在故障出现时及时跳闸完成分断保护，且能够在剩余电流分断后通过预先设计的延时机制实现自动重合闸，经延时时间结束自动重合闸后，如果剩余电流故障排除则自动重合闸有效，如果故障未排除则无效。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
[0015]图1为本发明实施例提供的永磁式双断点剩余电流重合闸开关的剖面结构示意图；
图2为图1中智能控制装置的系统结构框图；
图3为图2中分合闸控制模块的系统结构示意图；
图3a为图2中微处理器应用场景示意图；
图3b为图3中分合闸控制模块的应用场景的电路连接示意图；
图4为图2中直流供电电路的系统结构示意示意图；
图4a为图4中直流供电电路应用场景的电路连接示意图；
图5为图2中一次主回路三相电压采集处理电路的系统结构示意图；
图5a为图5中一路电压采集电路应用场景的电路连接示意图；
图6为图2中一次主回路三相电流采集处理电路的系统结构示意图；
图6a为图5中一路电流采集电路应用场景的电路连接示意图；
图7为图2中零序电流采集处理电路的系统结构示意图；
图7a为图7中零序电流采集处理电路应用场景的电路连接示意图。
【具体实施方式】
[0016]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0017]如图1所示，本发明实施例中，提出一种永磁式双断点剩余电流重合闸开关，包括壳体I和底座12，壳体I外部设有金属接线端子4，壳体I内部有左右对称的灭弧装置2，灭弧装置2下面设有金属接触片3组成的双断点的动触头结构和静触头13，与金属接触片3连接一起的是运动轴架5，反力弹簧6和动铁芯7，线圈9环绕在圆形塑料支架8上，塑料支架8内里安装一块永磁体10，还包括位于永磁体10下方的智能控制装置11。
[0018]如图2所示，智能控制装置11包括直流供电电路21、储能电容22、数据采集模块23、微处理器24和分合闸控制模块25 ;其中，
直流供电电路21的输入端外接交流电源20，其输出端与储能电容22及微处理器24的电压输入端Cl相连，用于提供直流电压，并检测储能电容22的电压以及对储能电容22进行充电；
数据采集模块23的信号输出端与微处理器24的信号输入端C2相连，用于采集测量线路的电压或电流的大小并输出对应的数字信号；
微处理器24的信号输出端C3与分合闸控制模块25的信号输入端相连,用于获取所述数字信号对应的电平值，且将所述获取的电平值与对应预设的阈值进行比较，并根据比较结果输出分闸控制信号或合闸控制信号；
分合闸控制模块25的输出端与线圈9相连，用于根据获取的分闸控制信号或合闸控制信号控制线圈9产生与永磁体10相反或相同的磁性，实现双断点动触头3与静触头13分开或吸合。
[0019]如图3所示，分合闸控制模块25具体包括第一整流桥251、第一晶闸管252、第二晶闸管253、第三晶闸管254、第四晶闸管255、与线圈9相连的控制端256和与储能电容22相连的电压端257 ;其中，
第一整流桥251的阳极与第一晶闸管252的阳极相连，其阴极接地并与第二晶闸管253的阴极、第三晶闸管254的阴极及电压端257的第二端P22相连；
第一晶闸管252的阴极与控制端256的第一端Pll及第三晶闸管254的阳极相连； 第二晶闸管253的阳极与第四晶闸管255的阴极及控制端256的第二端P12相连； 第四晶闸管255的阳极与电压端256的第一端P21相连。
[0020]在本发明实施例中，分合闸控制模块25的工作原理为:当分合闸控制模块25获取到微处理器24输出的分闸控制信号时，控制第三晶闸管254及第四晶闸管255导通，且保持第一晶闸管252及第二晶闸管253断开，使得线圈9产生与永磁体10相反的磁性，实现双断点动触头3与静触头13分开；
当分合闸控制模块25获取到微处理器24输出的合闸控制信号时，控制第一晶闸管252及第二晶闸管253导通，且保持第三晶闸管254及第四晶闸管255断开，使得线圈9产生与永磁体10相同的磁性，实现双断点动触头3与静触头13吸合。
[0021]作为一个例子，如图3a所示，对微处理器24的应用场景进一步说明: 图中，微处理器是整个智能控制器的核心，通过接收智能控制装置中其它模块或电路的信号来判断相应的信息，完成信息的处理判断后，通过微处理器输出相应的信号执行分合闸操作完成设计的功能。为了能更好满足强抗干扰、高速、低功耗的要求，本发明实施例中微处理器采用STM32F103系列单片机，型号为STM32F103ZET6。该芯片配置强大，拥有64KBSRAM.512KB FLASH,2个基本定时器、4个通用定时器、2个高级定时器、3个12位ADC
坐寸ο
[0022]作为另一个例子，如图3b所示，对分合闸控制模块25的应用场景进一步说明: 图中，DO为第一整流桥、Ql为第一晶闸管、Q2为第二晶闸管、Q3为第三晶闸管、Q4为第四晶闸管、Pl为与线圈相连的控制端和P2与储能电容相连的电压端；其中，Ql至Q4这四只半控型器件在电路中起开关的作用，是通过微处理器持续输出一定的电平信号使其开通并维持在导通状态。
[0023]电路原理具体为:若测量线路中发生故障需要开关分闸，则微处理器产生分闸控制信号，当分合闸控制模块获取到微处理器输出的分闸控制信号时，选择Q3和Q4的控制组合，整个回路为P2端的储能电容连接到Q4的阳极，Q4的阴极连接Pl端的线圈一端，线圈另一端连接到电阻R10，电阻RlO另一端连接到Q3阳极，Q3阴极连接到公共地，此时P2接线端的储能电容的充电电压与线圈构成回路向线圈通正向脉冲电流，使得线圈产生与永磁体相反的磁性，从而实现分闸控制；
当分合闸控制模块获取到微处理器输出的合闸控制信号时，整个回路为Ql通过Pl端的线圈到Q2回到公共地的回路，两只二极管D5和D6起到续流作用，此时P2接线端的储能电容的充电电压与线圈构成回路向线圈通反向脉冲电流，使得线圈产生与永磁体相同的磁性，从而实现合闸控制；
若微处理器因剩余电流故障发生分闸后，微处理器开启重合闸预定延时机制，延时计时开始，直至延时时间结束，微处理器将输出合闸控制信号进行合闸控制，待开关重合闸后，如果微处理器未能检测到存在剩余电流故障信号时，则发生的重合闸动作有效，如果微处理器检测到剩余电流故障信号仍存在时，则微处理器将输出分闸控制信号进行分闸控制，此时，前述重合闸动作无效，重合闸控制中只要一次重合闸不成功，则重合闸控制就被锁定不能继续重合闸控制。
[0024]本发明实施例中，为了实现快速可靠的分断永磁式双断点剩余电流重合闸开关，在储能电容22 —侧设计储能电容电压的检测电路，能通过微处理器24检测储能电容22电压值，快速充电到设定的电压值，在分断前保证其有充足稳定的直流电压值，以及给整个智能控制装置11的所有内部模块提供可靠稳定的电压，如图4所示，直流供电电路21包括整流滤波电路211、储能电容电压检测电路212和内部工作电源电路213 ;其中，
整流滤波电路211包括第一电压互感器2111、第二整流桥2112和第五晶闸管2113，其输入端外接交流电源20，输出端与储能电容22的一端相连，用于将直流电压进行整流和滤波；
储能电容电压检测电路212的输入端与储能电容22的另一端相连，其输出端与微处理器24的信号输入端C2相连，用于对储能电容22电压的检测，精确控制储能电容22上的电压充到设定值，同时实时检测储能电容22的能量的反馈，由微处理器24调整脉冲信号保持储能电容22上的电压稳定，为永磁式双断点剩余电流重合闸开关提供稳定的直流电压； 内部工作电源电路213包括用于电源电压变换的1C，其输入端与储能电容22的另一端相连，输出端与微处理器24的电压输入端Cl相连,用于作为微处理器24和其他芯片的电源电压。
[0025]作为一个例子，如图4a所示，对直流供电电路21的应用场景进一步说明:
图中，Tl为第一电压互感器外接交流电源，Dl为第二整流桥及Q5为第五晶闸管组成整流滤波电路，输出VDC电压端口与储能电容相连，整流滤波电路输出的直流电压对储能电容充电，以保证供给分合闸模块中的线圈有足够的直流电压VDC驱使永磁式双断点剩余电流重合闸开关完成分断动作；
电阻R2和R3组成储能电容电压检测电路，对VDC (即储能电容的电压)分压进行检测；在储能电容Cl之后采用稳压芯片U2将前级的电压再次降压，得到的电压为内部工作电压，其作为微处理器和其他芯片的电源电压VCC。
[0026]为了对测量线路的进行过压保护，使得过压时双断点动触头3与静触头13分开，实现永磁式双断点剩余电流重合闸开关分闸，如图5所示，数据采集模块23包括与测量线路相连的一次主回路三相电压采集处理电路231，一次主回路三相电压采集处理电路231包括三路电压采集电路，每一电压采集电路均包括用于将电压信号转变成电流信号的负载2311、第二电压互感器2312、第一运算放大器2313、第一电压负反馈电路2314和第一低通滤波器2315 ;其中，
负载2311的一端与测量线路的一相电路线相连，
第二电压互感器2312的输入端与负载2311的另一端相连,其输出端与第一运算放大器2313的第一输入端Ull相连；
第一运算器放大器2313的第二输入端U12与第一电压负反馈电路2314的一端相连，其输出端与第一电压负反馈电路2314的另一端及第一低通滤波器2315的输入端相连；
第一低通滤波器2315的输出端与微处理器24的信号输入端C2相连。
[0027]应当说明的是，当通过一次主回路三相电压采集处理电路231采集的电压超过微处理器24中预设的电压阈值时，启动过压保护，其中，电压阈值的设定及电压阈值与所采集到测量线路的电压的比较方式，设计人员可根据实际需要灵活设计。例如，当任一相电压值超过预设的电压阈值或三相电压总值超过预设的电压阈值时，启动过压保护。
[0028]作为一个例子，如图5a所示，对一次主回路三相电压采集处理电路中的一路电压采集电路的应用场景进一步说明:
图中，负载包括电阻R20和R21，其将输入的交流电压信号转变成电流信号便于电压互感器采集，T5为第二电压互感器，电阻R22为采样电阻将电压互感器的输出信号转化为电压信号，UC为第一运算放大器，将VCC分压后得到VGND，用于抬高进入第一运算放大器UC中的信号电平，以便输出到微处理器进行模数转换处理，R23和R24组成第一运算放大器UC的放大系数，将电压互感器输出的电压信号进行放大，R24和C15组成第一电压负反馈电路，R25和C14组成第一低通滤波器，通过ADC-U端口输出信号进入微处理器中。
[0029]为了对测量线路的进行过流保护，使得过流时双断点动触头3与静触头13分开，实现永磁式双断点剩余电流重合闸开关进行分闸控制，如图6所示，数据采集模块23还包括与测量线路相连的一次主回路三相电流采集处理电路232，一次主回路三相电流采集处理电路232包括三路电流采集电路，每一电流采集电路均包括第一电流互感器2321、第二运算放大器2322、第二电压负反馈电路2323以及第二低通滤波器2324 ;其中，
第一电流互感器2321的输入端与测量线路的一相电路线相连，其输出端与所述第二运算放大器2322的第一输入端U21相连；
第二运算器放大器2322的第二输入端U22与第二电压负反馈电路2323的一端相连，其输出端与第二电压负反馈电路2323的另一端及第二低通滤波器2324的输入端相连；
第二低通滤波器2324的输出端与微处理器24的信号输入端C2相连。
[0030]应当说明的是，当通过一次主回路三相电流采集处理电路232采集的电流超过微处理器24中预设的第一电流阈值时，启动过流保护，其中，第一电流阈值的设定及第一电流阈值与所采集到测量线路的电流的比较方式，设计人员可根据实际需要灵活设计。例如，当任一相电流值超过预设的电流阈值或三相电流总值超过预设的电流阈值时，启动过流保护。
[0031]作为一个例子，如图6a所示，对一次主回路三相电流采集处理电路中的一路电流采集电路的应用场景进一步说明:
图中，T4为第一电流互感器，电阻R16为采样电阻，用于将第一电流互感器T4采集到的电流信号转变成电压信号，UB为第二运算放大器，将VCC分压后得到VGND，用于抬高进入第二运算放大器UB中的信号电平，以便输出到微处理器进行模数转换处理，R17和R18组成第二运算放大器UB的放大系数，R18和C12组成第二电压负反馈电路，R19和C13组成第二低通滤波器，通过ADC-1端口输出信号进入微处理器中。
[0032]为了对测量线路的进行零序保护，使得启动零序保护时双断点动触头3与静触头13分开，实现永磁式双断点剩余电流重合闸开关分闸，剩余电流分断后，在预先设定的延时机制下双断点动触头3与静触头13吸合，实现永磁式双断点剩余电流重合闸开关自动重合闸，如图7所示，数据采集模块23还包括与测量线路相连的零序电流采集处理电路233，包括第二电流互感器2331、稳压电路2332、第三运算放大器2333、第三电压负反馈电路2334以及第三低通滤波器2335 ;其中，
第二电流互感器2331的输入端与接线端子4相连，其输出端与稳压电路2332的输入端相连；
稳压电路2332包括相并联的两个稳压二极管，其输出端与第三运算放大器233的第一输入端U31相连；
第三运算器放大器2333的第二输入端U32与第三电压负反馈电路2334的一端相连，其输出端与第三电压负反馈电路2334的另一端及第三低通滤波器2335的输入端相连；
第三低通滤波器2335的输出端与微处理器24的信号输入端M2相连。
[0033]应当说明的是，当通过零序电流采集处理电路233采集的电流超过微处理器24中预设的第二电流阈值时，启动零序保护，其中，重合闸延时时间的设定、第二电流阈值的设定及第二电流阈值与所采集到测量线路的电流的比较方式，设计人员可根据实际需要灵活设计。例如，当电流总值的三分之一超过预设的第二电流阈值时，启动零序保护。
[0034]作为一个例子，如图7a所示，对零序电流采集处理电路的应用场景进一步说明: 图中，T2为第二电流互感器，电阻R4将电流信号转换为电压信号，相并联的稳压二极管D3和D4组成稳压电路，对输出电压信号的电平进行电压钳位，UA为第三运算放大器，R5和R7组成分压电路，将VCC电压进行分压后得到VGND，用于抬高进入第三运算放大器UA中的信号电平，以便输出到微处理器进行模数转换处理，R6和R8组成第三运算放大器UA的放大系数，R8和C5组成第三电压负反馈电路，R9和C6组成第三低通滤波器，通过ADC-1g端口输出信号进入微处理器中。
[0035]实施本发明实施例，具有如下有益效果:
在本发明实施例中，由于设置有智能控制装置，通过智能控制装置实现分断保护能力，对线路上发生的漏电、短路或者过载过压等故障能够准确判断和及时分断，避免对设备造成的损坏或烧毁，还具有智能控制能力，能够在故障出现时及时跳闸完成分断保护，且能够在剩余电流分断后通过预先设计的延时机制实现自动重合闸，经延时时间结束自动重合闸后，如果故障排除则自动重合闸有效，如果故障未排除则无效。
[0036]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如R0M/RAM、磁盘、光盘等。
[0037]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种永磁式双断点剩余电流重合闸开关，包括壳体和底座，所述壳体外部设有接线端子，所述壳体内部包括灭弧装置、双断点动触头、静触头、运动轴架、反力弹簧、动铁芯、塑料支架、线圈以及永磁体，其特征在于，所述壳体内部还包括智能控制装置，智能控制装置包括直流供电电路、储能电容、数据采集模块、微处理器和分合闸控制模块；其中， 所述直流供电电路的输入端外接交流电源，其输出端与所述储能电容及所述微处理器的电压输入端相连，用于提供直流电压，并检测所述储能电容的电压以及对所述储能电容进行充电； 所述数据采集模块的信号输出端与所述微处理器的信号输入端相连，用于采集测量线路的电压或电流的大小并输出对应的数字信号； 所述微处理器的信号输出端与所述分合闸控制模块的信号输入端相连，用于获取所述数字信号对应的电平值，且将所述获取的电平值与对应预设的阈值进行比较，并根据比较结果输出分闸控制信号或合闸控制信号； 所述分合闸控制模块的输出端与所述线圈相连，用于根据获取的分闸控制信号或合闸控制信号控制所述线圈产生与所述永磁体相反或相同的磁性，实现所述双断点动触头与静触头分开或吸合。
2.如权利要求1所述的永磁式双断点剩余电流重合闸开关，其特征在于，所述分合闸控制模块包括第一整流桥、第一晶闸管、第二晶闸管、第三晶闸管、第四晶闸管、与所述线圈相连的控制端和与所述储能电容相连的电压端；其中， 所述第一整流桥的阳极与所述第一晶闸管的阳极相连，其阴极接地并与所述第二晶闸管的阴极、所述第三晶闸管的阴极及所述电压端的第二端相连； 所述第一晶闸管的阴极与所述控制端的第一端及所述第三晶闸管的阳极相连； 所述第二晶闸管的阳极与所述第四晶闸管的阴极及所述控制端的第二端相连； 所述第四晶闸管的阳极与所述电压端的第一端相连。
3.如权利要求2所述的重合闸开关，其特征在于，当所述分合闸控制模块获取到所述微处理器输出的分闸控制信号时，控制所述第三晶闸管及所述第四晶闸管导通，且保持所述第一晶闸管及所述第二晶闸管断开，使得所述线圈产生与所述永磁体相反的磁性，实现所述双断点动触头与静触头分开。
4.如权利要求2所述的永磁式双断点剩余电流重合闸开关，其特征在于，当所述分合闸控制模块获取到所述微处理器输出的合闸控制信号时，控制所述第一晶闸管及第二晶闸管导通，且保持所述第三晶闸管及所述第四晶闸管断开，使得所述线圈产生与所述永磁体相同的磁性，实现所述双断点动触头与静触头吸合。
5.如权利要求1所述的永磁式双断点剩余电流重合闸开关，其特征在于，所述直流供电电路包括整流滤波电路、储能电容电压检测电路和内部工作电源电路；其中， 所述整流滤波电路包括第一电压互感器、第二整流桥和第五晶闸管，其输入端外接所述交流电源，输出端与所述储能电容的一端相连； 所述储能电容电压检测电路的输入端与所述储能电容的另一端相连，其输出端与所述微处理器的信号输入端相连； 所述内部工作电源电路包括用于电源电压变换的1C，其输入端与所述储能电容的另一端相连，输出端与所述微处理器的电压输入端相连。
6.如权利要求1所述的永磁式双断点剩余电流重合闸开关，其特征在于，所述数据采集模块包括与所述测量线路相连的一次主回路三相电压采集处理电路，所述一次主回路三相电压采集处理电路包括三路电压采集电路，每一电压采集电路均包括用于将电压信号转变成电流信号的负载、第二电压互感器、第一运算放大器、第一电压负反馈电路和第一低通滤波器；其中， 所述负载的一端与所述测量线路的一相电路线相连， 所述第二电压互感器的输入端与所述负载的另一端相连，其输出端与所述第一运算放大器的第一输入端相连； 所述第一运算器放大器的第二输入端与所述第一电压负反馈电路的一端相连，其输出端与所述第一电压负反馈电路的另一端及所述第一低通滤波器的输入端相连； 所述第一低通滤波器的输出端与所述微处理器的信号输入端相连。
7.如权利要求1所述的永磁式双断点剩余电流重合闸开关，其特征在于，所述数据采集模块还包括与所述测量线路相连的一次主回路三相电流采集处理电路，所述一次主回路三相电压采集处理电路包括三路电流采集电路，每一电流采集电路均包括第一电流互感器、第二运算放大器、第二电压负反馈电路以及第二低通滤波器；其中， 所述第一电流互感器的输入端与所述测量线路的一相电路线相连，其输出端与所述第二运算放大器的第一输入端相连； 所述第二运算器放大器的第二输入端与所述第二电压负反馈电路的一端相连，其输出端与所述第二电压负反馈电路的另一端及所述第二低通滤波器的输入端相连； 所述第二低通滤波器的输出端与所述微处理器的信号输入端相连。
8.如权利要求1所述的永磁式双断点剩余电流重合闸开关，其特征在于，所述数据采集模块还包括与所述测量线路相连的零序电流采集处理电路，包括第二电流互感器、稳压电路、第三运算放大器、第三电压负反馈电路以及第三低通滤波器；其中， 所述第二电流互感器的输入端与所述接线端子相连，其输出端与所述稳压电路的输入端相连； 所述稳压电路包括相并联的两个稳压二极管，其输出端与所述第三运算放大器的第一输入端相连； 所述第三运算器放大器的第二输入端与所述第三电压负反馈电路的一端相连，其输出端与所述第三电压负反馈电路的另一端及所述第三低通滤波器的输入端相连； 所述第三低通滤波器的输出端与所述微处理器的信号输入端相连。
【文档编号】H01H71/68GK104362580SQ201410552466
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月17日 优先权日:2014年10月17日
【发明者】吴桂初, 王林浩, 朱翔鸥, 叶鹏 申请人:温州大学