[发明专利]一种断路器内部冗余保护结构及其保护方法

说明书

本发明公开了一种断路器内部冗余保护结构及其保护方法，断路器包括静触头、动触头、脱扣机构和主回路母排；静触头固定于断路器内部，脱扣机构带动动触头旋转；当脱扣机构位于未脱扣状态时，动触头与静触头接触，当脱扣机构位于脱扣状态时，动触头与静触头分离；主回路母排与动触头连接；主回路母排之上安装有与主回路母排并联的支路导线；支路导线上安装有电流互感器；断路器内部还安装有电磁瞬时保护结构、热过载长延时保护结构和电子式保护结构。本发明在原断路器的结构内部增加了另一个保护系统，使原有断路器具备了热电磁和电子两种保护方式，互为冗余，降低了原断路器单一保护方式可能出现的拒动概率，提高断路器保护的可靠性。

技术领域

本发明涉及断路器，具体涉及一种断路器内部冗余保护结构及其保护方法。

背景技术

如图1、图2所示，目前断路器的保护有热电磁式、电子式保护方式，由于电子技术的发展和断路器小型化发展的原因，通常采用热电磁保护方式，或者采用电子保护方式。

热电磁保护是断路器早期大量使用的一种保护方式，结构简单，成本低，动作相对较可靠，但无法根据现场保护需求进行调整或精确调整，由于热保护是采用双金属热元件构成，在不同的温度环境下，容易产生较大的整定参数变化，从而造成断路器误动或拒动，影响断路器的保护功能。

电子式保护是由于电子技术的发展，特别是嵌入式微处理机技术发展而产生的一种新型保护技术，这种技术可以精确调整、控制被保护对象的设定参数，并且可以增加很多附加功能，是当前和未来大力推广的一种断路器保护技术，由于电子式保护需大量使用电子元器件，以弱电的方式进行信息采集、运算、处理和控制，而断路器是在强电场的使用环境，所以随着使用环境的变化，会出现电子元件的损坏或受强电场、强磁场的干扰而出现误动或拒动，影响断路器的保护功能。

随着人民生活水平的提高和智能电网的建设的要求，电网对供电的连续性提出了很高的要求，年平均停电率的指标也会越来越高，对断路器保护的可靠性相对也有了很高的要求，断路器的误动或拒动都将有可能造成大面积停电事故，这对电网公司和电力用户是难以接受的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了一种断路器内部冗余保护结构及其保护方法。

本发明的技术方案如下：

一种断路器内部冗余保护结构，断路器包括静触头、动触头、脱扣机构和主回路母排；静触头固定于断路器内部，脱扣机构带动动触头旋转；当脱扣机构位于未脱扣状态时，动触头与静触头接触，当脱扣机构位于脱扣状态时，动触头与静触头分离；

断路器内部还安装有电磁瞬时保护结构、热过载长延时保护结构和电子式保护结构；电磁瞬时保护结构包括衔铁，当电磁瞬时保护结构中感应到电磁力时，衔铁触发脱扣机构动作使之位于脱扣状态，之后动触头与静触头分离；热过载长延时保护结构包括双金属片，当双金属片发生形变时触发脱扣机构动作使之位于脱扣状态，之后动触头与静触头分离；电子式保护结构包括电子脱扣机构和线路板；线路板中安装有电源处理电路、电流采样电路和MCU；电源处理电路为电流采样电路和MCU提供电源；电流采样电路的输入端口连接至电流互感器的电流输出端；断路器的主回路中，电流采样电路的输出端口连接至MCU的信号输入端；MCU的信号输出端口连接至电子脱扣机构的信号输入端；当电子脱扣机构接收到MCU的触发信号，电子脱扣机构触发脱扣机构动作使之位于脱扣状态，之后动触头与静触头分离。

其进一步的技术方案为，主回路母排与动触头连接；主回路母排之上安装有与主回路母排并联的支路导线；支路导线上安装有电流互感器。

其进一步的技术方案为，所述MCU的型号是STM32F051。

其进一步的技术方案为，所述电源处理电路包括第一三端稳压器和第二三端稳压器；第一三端稳压器的输出端输出9V的电压，输送至线路板中的外围电路；第二三端稳压器的输出端输出3.3V电压，输送至MCU和电流采样电路。