[发明专利]一种具有带铁芯电流互感器的断路器及电流测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种断路器电流测量方法，尤其是涉及一种具有带铁芯电流互感器的断路器及电流测量方法。

背景技术

在电子式智能型塑料外壳式断路器(简称MCCB)领域，通常通过带铁芯的电流互感器测量断路器的母线电流。带铁芯电流互感器输入输出信号理论上为线性关系，然而这种互感器存在磁饱和问题。在磁饱和时，初级和次级关系非线性化，同时线圈会发热，而发热又会加剧饱和程度，从而使得输出与输入不断波动，最终导致通过互感器测量断路器母线电流时会使误差变得很大，甚至生产厂商无法解决发生断路时的安全保护，从而导致安全问题。为解决该问题，目前传统做法是增加互感器的材料成本和加工工艺，提高互感器的饱和点，使有效测量区的输入输出尽可能的线性化，以解决测量的精度问题，但是该方法增加了互感器的成本。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有带铁芯电流互感器的断路器及电流测量方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种具有带铁芯电流互感器的断路器，包括本体、电流互感器和控制器，所述的控制器计算互感器初级电流、控制本体进行相应动作，所述的断路器还包括存储器，所述的存储器中存储互感器的初级电流数学计算模型相关参数，所述的数学计算模型以次级电流为界，分为至少两个区间，分别对应不同的函数表达式，所述的控制器根据次级电流的测量值判断其所属区间，并采用对应的函数表达式计算初级电流。

一种具有带铁芯电流互感器的断路器初级电流测量方法，包括以下步骤：

读取电流互感器的次级电流，判断所属的数学计算模型区间，根据该区间对应的函数表达式计算初级电流，所述的数学计算模型区间以次级电流为界，模型的参数存储于存储器中，所述的存储器集成在断路器中。

优选的，所述的数学计算模型分为线性区和饱和区，分别对应一次函数表达式和二次函数表达式。

优选的，所述的区间的分界点通过多次测量求平均值获得。

优选的，所述的存储器为永久存储器。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)通过分析带铁芯的电流互感器的饱和特性，建立输入与输出的数学计算模型，根据次级电流判断所属区间，以精确估算断路器的初级母线电流，从而安全可靠的保护断路器现场，在确保测量精度的前提下，使互感器的成本降低80％以上。

(2)数学计算模型相关参数存储于存储器中，作为互感器的固有参数，在出厂时便设置好，电流测量可靠性得到保证。

(3)区间的分界点通过多次测量求平均值获得，克服了批量生产时互感器一致性不同的缺陷。

(4)存储器为永久存储器，参数不易丢失。

附图说明

图1为本发明的互感器数学计算模型曲线示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

一种具有带铁芯电流互感器的断路器，包括本体、电流互感器和控制器，控制器计算互感器初级电流、控制本体进行相应动作，断路器还包括永久存储器，永久存储器中存储互感器的初级电流数学计算模型相关参数，数学计算模型以次级电流为界，分为至少两个区间，分别对应不同的函数表达式，控制器根据次级电流的测量值判断其所属区间，并采用对应的函数表达式计算初级电流。

一种具有带铁芯电流互感器的断路器初级电流测量方法，包括以下步骤：

读取电流互感器的次级电流，判断所属的数学计算模型区间，根据该区间对应的函数表达式计算初级电流，若测得次级信号落在了线性区，则通过线性函数计算初级电流；若测得次信号在饱和区，则通过二次函数计算初级电流，数学计算模型区间以次级电流为界，模型的参数存储于存储器中，存储器集成在断路器中。

数学计算模型分为线性区和饱和区，分别对应一次函数表达式和二次函数表达式。