[实用新型]一种基于接地矢量保护算法的智能塑壳控制器

说明书

[技术领域]

本实用新型涉及智能塑壳控制器技术领域，具体地说是一种基于接地矢量保护算法的智能塑壳控制器。

[背景技术]

在正常情况下，电路中没有接地故障时，通过智能塑壳控制器电流互感器一次侧电路的电流矢量和等于零，即

I_A+I_B+I_C+I_N＝0

则电流I_A、I_B、I_C和I_N在接地互感器中产生磁通的矢量和等于零，这样在电流互感器的二次线圈中没有感应电压输出。

当电路中接地故障时，通过设备接地电阻RA有一个接地电流IN流过，则通过互感器电流的矢量和不等于零，为

I_A+I_B+I_C+I_N≠0

接地互感器中产生磁通矢量和也不等于零，互感器二次回路中有一个感应电压输出，智能塑壳控制器通过检测此感应电压的大小来判断是否使开关动作。

传统的接地保护采用矢量和互感器采集信号，由于塑壳开关的体积较小，接地互感器体积较大，在很多场合限制了此保护的实现。

[发明内容]

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，采用矢量和叠加电路对I_A、I_B、I_C及I_N进行叠加，对叠加后的矢量信号经运放处理后输入到智能MCU，MCU对此信号进行采样、计算、分析、处理并于接地保护整定值进行比较实现接地矢量保护，取消传统的矢量和互感器叠加方式。

为实现上述目的，设计了一种基于接地矢量保护算法的智能塑壳控制器，包括采样信号互感器，矢量和叠加电路，信号处理电路和MCU，所述矢量和叠加电路是由五个相同的分电路并联而成，所述分电路是两个二极管和一个电阻依次串联而成的，采样信号互感器的四个信号输出端分别连接到矢量和叠加电路中的四个分电路的两个二极管之间，采样信号互感器的公共端连接到另外一个分电路的两个二极管之间，所述另外一个分电路的电阻与二极管之间还采用线路分两路连接信号处理电路的两个输入端，所述信号处理电路的两个输出端分别连接MCU的两个信号输入端。

本实用新型同现有技术相比，采用矢量和叠加电路对I_A、I_B、I_C及I_N进行叠加，大大缩小了智能塑壳控制器体积，使接地矢量和保护更易于在小体积的塑壳开关中实现。

[附图说明]

图1是本实用新型的一种基于接地矢量保护算法的智能塑壳控制器的示意框图。

图2是本实用新型实施例中的基于接地矢量保护算法的智能塑壳控制器的矢量和叠加电路。

图3是本实用新型实施例中的基于接地矢量保护算法的智能塑壳控制器的信号处理电路。

图4是本实用新型实施例中的基于接地矢量保护算法的智能塑壳控制器的MCU与信号处理电路连接关系示意图。

[具体实施方式]

参见图2，首先采样信号互感器将采集的电流信号I_A、I_B、I_C、I_N分别送到矢量和叠加电路的A、B、C、N分电路中去，同时I_A、I_B、I_C、I_N在采样信号互感器的公共端连接成一个公共端COM并连接到G点分电路的两个二极管中间，此时如果电流信号I_A、I_B、I_C、I_N的矢量和不为零，则会在矢量和叠加电路的接地处产生一个电流信号，这个电流信号通过电阻在G点处产生一个电压信号；如果I_A、I_B、I_C、I_N的矢量和为零，则在G点处便不会产生电压信号。

参见图3，信号处理电路对G点的电压信号进行处理，对大信号进行衰减，对小信号进行放大，此两路信号如图4分别输入到MCU的AD0及AD1两个采样端进行检测，从而实现了矢量电流的检测，其中MCU型号为M30260F8A。