[发明专利]一种含储能检测和判断功能的快速MCR智能控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种低压断路器的智能控制器，特别是指含储能检测和判断功能的快速智能控制器。

背景技术

现有技术中，低压断路器的智能控制器，如附图1所述，包括有MCR控制单元，数据采集、运算、处理控制单元和速饱和互感器供电单元，其中数据采集、运算、处理和控制单元通常由单片机和辅助电路构成，它将互感器空心线圈所代表的电流信号I放大、滤波、采集至少一个周期线路电流、运算，若线路电流超过一定阈值I1时，启动致动器，使断路器脱扣。

该智能控制器多由互感器的速饱和线圈输出的电流供电，在空载或轻载条件下，单片机不运行，如果合闸于较大短路电流，单片机启动和采样将花费数个周波时间，因而在合闸瞬间不能快速的切断短路电流。为解决此问题人们发明了一种称为MCR控制单元，例如专利CN200520123060.9带有MCR和HSISC功能实现电路的断路器，介绍了一种MCR和HSISC保护的电路。断路器的MCR保护和是针对断路器本身进行的高速瞬断保护，它防止断路器接通极限能力的电流而导致开关损坏。MCR控制单元在断路器合闸瞬间起作用，它将互感器空心线圈所代表的电流信号I放大、滤波、和给定的阈值V2（阈值V2一般是一直流电压信号，它所代表的电流I2一般比数据采集、运算、处理和控制单元中所设阈值I1大）比较，若流过断路器的电流I>I2，则MCR控制单元启动致动器，使断路器脱扣。

数据采集、运算、处理和控制单元和MCR控制单元的输出是或的关系，只要任一个输出高电平就能使致动器的脱扣线圈动作。

一般的致动器的脱扣线圈依赖速饱和互感器供电单元中的大容量电容C1提供能量，当速饱和互感器供电单元中的大容量电容C1电压通过互感器的速饱和线圈输出的电流充到到磁通可靠动作电压时，致动器才能可靠推动断路器本体机构动作。

由于饱和特性，互感器的速饱和线圈输出的电流是有限的，典型的为100mA左右，当速饱和互感器供电单元中的大容量电容C1充电不到磁通可靠动作电压时，如果数据采集、运算、处理和控制单元或MCR单元提前驱动致动器工作，致动器的脱扣线圈因电容C1储能不足而不能可靠驱动断路器本体动作，并且致动器的脱扣线圈阻抗很小（致动器的脱扣线圈内阻一般不大于10欧姆），其动作后它会将电容C1储存的能量放电，电容C1的电压进一步降低，这样在断路器合闸于短路电流时，致动器更无希望推动断路器分断短路电流。此外如果大容量电容C1充电不到磁通可靠动作电压时，如果启动数据采集、运算、处理和控制单元，由于数据采集、运算、处理和控制单元的分流作用，电容C1充电到磁通可靠动作电压的时间将延缓，这是电流保护的快速性不允许的。

现有专利CN200810039739.8一种断路器的MCR保护方法介绍了一种软件MCR保护方法，该方法在速饱和线圈电流供电时，控制器启动需要时间，MCR保护响应慢。该专利也没有电容C1储能检测和判断单元，控制器的保护的可靠性难保证。

现有专利CN200520123060.9带有MCR和HSISC功能实现电路的断路器没有电容C1储能检测和判断单元，MCR的快速性和可靠性都有很大的完善空间。

发明内容

    本发明克服现有技术存在的问题，提供一种设计了储能电压比较和判断单元，在速饱和互感器供电单元所设计了储能电压比较和判断单元，速饱和互感器供电单元所设计的电压比较和判断单元，使电容C1储能加快，另外，快速MCR控制单元中电压比较和判断单元保证在电容C1储能足够的情况下使致动器可靠驱动断路器本体脱扣的新型的含储能检测和判断功能的快速智能控制器。

实现上述目的，本发明采用如下技术：一种含储能检测和判断功能的快速MCR智能控制器，其特征在于：包括有MCR控制单元，数据采集、运算、处理和控制单元，互感器，速饱和互感器供电单元和致动器，其中互感器设置在配电电线的主回路上，数据采集、运算、处理控制单元与MCR控制单元的输出是或的关系，两者只要任一个输出高电平就能使致动器的脱扣线圈动作；

MCR控制单元将第一互感器的空心线圈所代表的电流信号I放大、滤波、和给定的阈值V2所代表的电流I2比较，若I>I2，则MCR控制单元启动致动器使断路器脱扣；

数据采集、运算、处理和控制单元由单片机和辅助电路构成，它将第一互感器的空心线圈所代表的电流信号I放大、滤波、采集至少一个周期线路电流、运算，若线路电流超过一定阈值I1时，启动致动器使断路器脱扣；