[发明专利]一种断路器控制器

说明书

本发明公开了一种断路器控制器，属于断路器技术领域。本发明将断路器控制器所要执行的功能分由多个控制单元实现，并根据主配电回路所能提供的能量情况，采用多级供电的方式自适应地为多个控制单元分配电能，为执行较重要功能的用电单元优先供电，从而可在主配电回路电流较小的情况下也可保证断路器基本保护功能的正常实现；本发明还进一步根据各用电单元的实际负载电流对电能分配进行调整，当出现过流现象时，自适应地切断相应用电单元的供电，可大大降低由于部分电路失效导致整个控制器失效的概率，提高控制器的可靠性。

技术领域

本发明涉及一种断路器控制器，属于断路器技术领域。

背景技术

在低压断路器领域，断路器用控制器包含两种供电方式 ：第一种是自供电，即采用断路器内置的能量线圈，当主配电回路中有电流流过时感应出电能；第二种是辅助电源供电，由另外的电源模块为控制器提供电能。

对于目前市场上绝大多数的塑壳断路器来说，均采用自供电的方式。对于万能式框架断路器来说，基本上是采用自供电和辅助电源联合供电的方式，但是也可以只采用自供电的方式运行。断路器在采用自供电时，存在一些局限性：

第一，能量线圈输出的能量与主配电回路流过的电流成正比，当主配电回路中流过的电流减小时，能量线圈输出的能量相应减少，这会导致两个问题，一是在主配电回路电流较低时控制器无法正常启动，二是在断路器合闸时如遇到短路电流会由于短时间电能不足使断路器脱扣时间延长。

第二，控制器正在朝功能多样化的方向发展，电路的规模在不断地被加大，使控制器的功耗越来越大。相反地，断路器正在朝着小型化的方向发展，内部空间被不断地压缩从而限制了能量线圈的尺寸，无法提供更多的电能，使控制器的功能多样化发展和断路器的小型化发展相互制约。

第三，控制器中采用的电子元器件，在经过长时间的工作后可能会失效，失效元器件可能会引出过流或者短路现象，进一步增加控制器的电能需求，在提供的电能有十分有限的情况下，可导致控制器无法工作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有断路器自供电技术的不足，提供一种断路器控制器，采用分级供电的方式，可根据自供电装置所提供电能大小，自适应地进行电能分配，优先保证断路器基本保护功能所需电能，从而有效提高断路器的安全性、可靠性。

本发明的技术方案具体如下：

一种断路器控制器，包括：用于从断路器所保护的主配电回路提取电能的自供电装置，并联于所述自供电装置的输出回路中的第一控制单元、第二控制单元、附加模块，可对断路器所保护的主配电回路的电流进行监测的信号采集装置，可同时关断第二控制单元与附加模块的电源输入的第一开关装置，可关断附加模块电源输入的第二开关装置；第一控制单元、第二控制单元、附加模块依次信号连接，信号采集装置的输出端分别与第一控制单元、第二控制单元信号连接，第一开关装置的控制端与第一控制单元信号连接，第二开关装置的控制端与第二控制单元信号连接；第一控制单元可实现以下控制功能：判断信号采集装置所输入的电流是否大于预设的第一电流阈值，如是，控制第一开关装置导通，如否，控制第一开关装置关断；第二控制单元可实现以下控制功能：比较信号采集装置所输入的电流是否大于预设的第二电流阈值，如是，控制第二开关装置导通，如否，控制第二开关装置关断；所述第一电流阈值小于第二电流阈值。

为了使断路器能够在合闸瞬间检测到短路电流时将能量集中用于保护控制输出，加快断路器的分闸速度，在控制器上电初始化时，第一控制单元执行所述开关控制功能的任务优先级低于第一控制单元执行保护控制功能的任务优先级。

为进一步提高控制器的可靠性，降低由于部分元器件失效而导致的过流、短路现象对控制器的影响，进一步地，所述断路器控制器还包括可对第二控制单元与附加模块的负载电流进行检测的电流检测装置；所述电流检测装置的输出端与第一控制单元信号连接；第一控制单元还可实现以下控制功能：