[发明专利]永磁断路器的控制器、系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及断路器控制技术领域，尤其是涉及一种永磁断路器的控制器、系统及方法。

背景技术

断路器是一种能够断开和闭合正常和异常回路的电流开关器件，可用来接通和分断负载电路，断路器已经成为配电网中不可缺少且非常重要的保护电器。

目前，传统的断路器主要分为永磁式断路器和弹簧式断路器，弹簧式断路器包括弹簧操动机构，是由复杂的传动机构组成的机械系统，需要较多的机械零件，这不仅成本高，而且可靠性不足。相比于弹簧式断路器，永磁式断路器包含有永磁机构，具有故障率低，分合闸速度快、机械零部件少等优势，因而在电力系统中得到了广泛应用。

但是，传统的永磁式断路器功能单一，只能进行分合闸操作。随着科学技术的发展，对永磁断路器的控制提出了更加复杂的控制要求，然而目前尚没有一种可靠的控制器来对其进行有效的控制，因此，需要开发一种永磁断路器的控制器以适应智能化的发展趋势。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种永磁断路器的控制器、系统及方法，能够用于断路器控制领域，实现对永磁断路器的有效控制，以适应智能化的发展趋势。

第一方面，本发明实施例提供了一种永磁断路器的控制器，所述控制器包括：电源模块、执行模块、控制模块和通信模块；其中，

所述电源模块、所述执行模块和所述通信模块均与所述控制模块相连接，所述电源模块与所述执行模块相连接；

所述电源模块用于给所述执行模块和所述控制模块提供工作电源；

所述执行模块包括储能电容模块和分合闸输出模块，所述储能电容模块与所述分合闸输出模块相连接，所述分合闸输出模块用于控制永磁断路器的机构线圈，所述储能电容模块与所述控制模块相连接；

所述控制模块为具有编程功能的微处理器，用于进行数据采集和处理；

所述通信模块用于提供所述控制模块和上位机之间交互信息和命令的通信传输通道。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，该控制器还包括无源分合闸模块，所述无源分合闸模块包括无源分合闸节点，用于接收外部的无源分合闸信号，执行无源分合闸操作。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述电源模块包括主电源模块和备用电池，所述主电源模块和所述备用电池之间设置有ATS转换开关，所述ATS转换开关用于在所述主电源模块和所述备用电池之间进行自动切换，所述主电源模块为接入市电并将市电转换成直流电输出的开关电源，所述备用电池为蓄电池组。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，该控制器还包括电池容量监测模块，所述电池容量监测模块分别与所述备用电池和所述控制模块相连接，所述电池容量监测模块用于实时监测所述备用电池的剩余电量值，并将所述剩余电量值传输至控制模块。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，该控制器还包括发电机，所述发电机用于当所述电源模块异常时提供电力支持。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，该控制器还包括电流互感器和/或电压互感器，所述电流互感器和/或电压互感器设置在各条通电线路上，通过线路与控制模块相连接。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，该控制器还包括位置传感器，所述位置传感器与所述控制模块相连接，用于监测永磁断路器的分合闸状态感应信号，并将分合闸状态感应信号传输至所述控制模块。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，该控制器还包括电容容量监测模块，所述电容容量监测模块分别与所述储能电容模块和所述控制模块相连接，所述电容容量监测模块用于监测所述储能电容模块的容量并将监测信号传输至控制模块。

第二方面，本发明实施例还提供一种永磁断路器的控制系统，包括：上位机、永磁断路器和第一方面及其可能的实施方式中任一项所述的控制器，所述上位机与所述控制器通讯连接，所述永磁断路器与所述控制器电连接。

第三方面，本发明实施例还提供一种永磁断路器的控制方法，包括以下步骤：

接通市电，电源模块为储能电容模块进行充电储能；

控制模块接收上位机的分合闸指令；

控制模块根据所述分合闸指令控制所述储能电容模块通过分合闸输出模块输出分合闸电流至永磁断路器的机构线圈，以使所述永磁断路器执行分合闸操作。