一种用于配网自动化的10kV断路器双控脱扣电路的制作方法

本发明创造涉及一种电气安全保护技术领域，特别涉及一种脱扣保护电路。

背景技术

现有断路器一般由电流互感器、整流滤波电路、降压电路、单片机、脱扣模块和信号检测电路构成。工作时，交流电经过整流降压后作为电源为单片机进行供电。单片机通过比较检测电流值与设定值决定是否进行脱扣动作，进而输出控制信号到脱扣模块。但上述脱扣控制电路存在以下缺陷：

1、电网故障情况下不能为断路器供电。即便采用后备电池作为补充手段，也因电池寿命问题不能保证断路器供电的稳定性和可靠性。

2、由于采用单控制器，在微控制器故障或控制电路受干扰情况下，不能保证短路器按需求进行脱扣动作。

技术实现要素：

本发明的目的是：提供一种双供电和双脱扣控制电路，为保证断路器始终处于连续及可靠的运行状态，以克服上述不足，满足在出现故障情况下的脱扣要求。

本发明解决其技术问题的解决方案是：一种用于配网自动化的10kv断路器双控脱扣电路，包括：变压器，整流滤波模块，继电器，第一、第二微控制器，第一、第二光耦执行器，直流稳压模块，储能电容组，电阻，二极管，所述储能电容组包括至少一个储能电容，所述第一、第二微控制器互相通讯连接，变压器与整流滤波模块并接，整流滤波模块为继电器供电；当继电器带电时，整流滤波模块的输出端分别与第一、第二微控制器的电源端连接，当继电器缺电时，直流稳压模块的输出端分别与第一、第二微控制器的电源端连接；储能电容组的一端分别与零线，直流稳压模块的输入端连接，储能电容组的另一端分别与电阻的一端，直流稳压模块的接地端连接，电阻的另一端与二极管的正极连接，二极管的负极与火线连接，第一、第二光耦执行器的控制端分别与第一、第二微控制器的第一gpio口连接，第一微控制器的第二gpio口与整流滤波模块的输出端连接，第一、第二光耦执行器的输出端用于输出控制脱扣线圈的电平。

进一步，所述储能电容组包括两个互相并接的储能电容。

进一步，所述第一、第二微控制器均为单片机。

进一步，第一、第二微控制器通过串口互相连接。

进一步，直流稳压模块的输入端和接地端之间设有稳压管。

本发明的有益效果是：利用储能电容组作为备用电源，当电网正常时，第一、第二微控制器由市电供电。当出现电网的故障断电时，通过继电器的动作，第一、第二微控制器转换为由备用电源来供电。从而，保障完成脱扣动作。同时，利用第一、第二微控制器作为双控制器，进一步保障完成脱扣动作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本发明创造电路的连接示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

实施例1，参考图1，一种用于配网自动化的10kv断路器双控脱扣电路，包括：变压器1，整流滤波模块2，继电器k，第一微控制器u1，第二微控制器u2，第一光耦执行器u3，第二光耦执行器u4，直流稳压模块3，储能电容组6，电阻r1，二极管d2，所述第一微控制器u1和第二微控制器u2互相通讯连接，变压器1与整流滤波模块2并接。其中，变压器1的初级线圈的两端分别与火线l和零线n连接，变压器1的次级线圈的两端分别与整流滤波模块2的输入端连接，整流滤波模块2的输出端与继电器k连接，为继电器k供电，继电器k的触点开关具有两种连通方式。当继电器k带电时，继电器k的触点开关将整流滤波模块2的输出端分别与第一微控制器u1和第二微控制器u2的电源端连通；当继电器k缺电时，继电器k的触点开关将直流稳压模块3的输出端分别与第一微控制器u1和第二微控制器u2的电源端连通。储能电容组6的一端与零线n，直流稳压模块3的输入端连接，储能电容组6的另一端分别与开关模块4的开关一端，电阻r1的一端连接，电阻r1的另一端与二极管d2的正极连接，二极管d2的负极与火线l连接；其中，所述储能电容组6的另一端作为零电位端gnd与直流稳压模块3的接地端连接。第一光耦执行器u3和第二光耦执行器u4的集电极分别与直流稳压模块3的输入端连接，第一光耦执行器u3和第二光耦执行器u4的发射极作为第一光耦执行器u3和第二光耦执行器u4的输出端分别与开关模块4的控制端连接，开关模块4的开关另一端与脱扣线圈5的一端连接，脱扣线圈5的另一端与零线n连接。所述开关模块4包括三极管，三极管的集电极与所述脱扣线圈5的一端串接，三极管的发射极与所述储能电容组6的另一端连接，三极管的基极均与第一光耦执行器u3和第二光耦执行器u4的发射极连接。

第一光耦执行器u3和第二光耦执行器u4的阳极作为第一光耦执行器u3和第二光耦执行器u4的控制端分别与第一微控制器u1和第二微控制器u2的第一gpio口连接，第一微控制器u1的第二gpio口与整流滤波模块2的输出端连接，第一光耦执行器u3和第二光耦执行器u4的阴极分别与零电位端gnd连接。

当市电没有故障时，火线l和零线n通过电阻r1给储能电容组6充电，脱扣线圈5正常没有动作。

当市电出现故障时，继电器k缺电，直流稳压模块3的输出端分别与第一微控制器u1和第二微控制器u2的电源端连接。此时，储能电容组6放电，在直流稳压模块3的输入端产生15v的供电电压，直流稳压模块3的输出端输出5v的电压，该5v的电压作用在第一微控制器u1和第二微控制器u2上，维持第一微控制器u1和第二微控制器u2工作。当断电时，第一微控制器u1的第二gpio口可检测到整流滤波模块2的输出端无电压输出，并将该信息传递给第二微处理器u2，此时，第一微控制器u1和第二微控制器u2的第一gpio口均输出高电平，从而控制第一光耦执行器u3和第二光耦执行器u4导通，所述供电电压通过第一光耦执行器u3和第二光耦执行器u4作用在开关模块4的控制端中，开关模块4的开关导通，储能电容组6向脱扣线圈5放电，脱扣线圈5动作，完成脱扣。

本发明创造利用储能电容组6作为备用电源，当电网正常时，第一微控制器u1和第二微控制器u2由市电供电。当出现电网的故障断电时，通过继电器k的动作，第一微控制器u1和第二微控制器u2转换为由备用电源来供电。从而，保障完成脱扣动作。同时，利用第一微控制器u1和第二微控制器u2作为双控制器，进一步保障完成脱扣动作。

作为优化，所述储能电容组6包括电容c1和电容c2，电容c1、c2互相并接。

作为优化，第一微控制器u1和第二微控制器u2均为单片机。

作为优化，第一微控制器u1和第二微控制器u2通过串口互相连接。

作为优化，直流稳压模块3的输入端和接地端之间设有稳压管d1，所述稳压管d1的负极与直流稳压模块3的输入端连接，所述稳压管d1的正极与直流稳压模块3的接地端连接。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。