[发明专利]一种不限负载类型的电气火灾限流式保护器

权利要求书

1.一种不限负载类型的电气火灾限流式保护器，其特征在于：包括依次相连的故障电流提取单元(1)、高阶低通滤波处理单元(2)、迟滞比较判断单元(3)、MCU主控单元(4)、隔离驱动单元(5)、固态电子开关单元(6)、多级分段嵌位保护单元(7)，

所述故障电流提取单元(1)：用于提取线路中的故障电流信号，并将所提取的故障电流信号输出给所述高阶低通滤波处理单元(2)；

所述高阶低通滤波处理单元(2)：用于接收所述故障电流提取单元(1)发送的故障电流信号，通过分析短路故障电流信号与电磁环境干扰信号的特征差异，分离出有效故障电流信号；

所述迟滞比较判断单元(3)：用于将所述高阶低通滤波处理单元(2)分离出的故障电流有效信号与所述MCU主控单元(4)设置的短路门槛值进行对比，得到短路判断信号，并将其作为输出信号输出给所述MCU主控单元(4)；所述MCU主控单元(4)：用于接收所述迟滞比较判断单元(3)的输出信号，并负责判别线路是否发生短路故障，并在识别线路发生短路故障后，立即输出驱动信号给所述隔离驱动单元(5)，实现限流保护功能；

所述隔离驱动单元(5)：用于接收所述MCU主控单元(4)下发的驱动信号，并根据所接收的驱动信号控制所述固态电子开关单元(6)分断线路；

所述固态电子开关单元(6)：用于接收并执行所述隔离驱动单元(5)下发的处于导通或截止状态的控制指令；

所述多级分段嵌位保护单元(7)：用于当所述固态电子开关单元(6)分断时，抑制嵌位电压继续上升，保护电子开关。

2.根据权利要求1所述的电气火灾限流式保护器，其特征在于，所述故障电流提取单元(1)包括宽频电流互感器或分流器设备，所述宽频电流互感器或分流器设备用于提取线路中的故障电流信号；在所述故障电流提取单元(1)中，所提取的故障电流信号包含有效信号和电磁干扰信号。

3.根据权利要求1所述的电气火灾限流式保护器，其特征在于，所述迟滞比较判断单元(3)为纳秒级快速响应的比较器电路。

4.根据权利要求1所述的电气火灾限流式保护器，其特征在于，所述MCU主控单元(4)集成有电压、电流、温度测量、有线/无线通信、人机交互显示与声光报警功能。

5.根据权利要求4所述的电气火灾限流式保护器，其特征在于：该电气火灾限流式保护器包括AC/DC辅助电源单元(8)、电流采样单元(9)、电压采样单元(10)、温度测量单元(11)、声光报警单元(12)、人机显示交互单元(13)、通信单元(14)，

所述AC/DC辅助电源单元(8)：用于给所述MCU主控单元(4)、所述隔离驱动单元(5)、所述通信单元(14)供电；

所述电流采样单元(9)：用于测量线路中的负载电流；

所述电压采样单元(10)：用于测量线路电压；

所述温度测量单元(11)：用于实现超温报警和分断功能；

所述声光报警单元(12)：用于当所述MCU主控单元(4)发现异常状态时，发出声光报警；

所述人机显示交互单元(13)：用于实现信息显示以及人机交互功能；

所述通信单元(14)：具有RS-485/二总线有线通信和4G/NB-IOT无线通信方式，用于与后台主机远程通信连接，实现实时读取装置信息、事件记录、远程遥控功能。

6.根据权利要求5所述的电气火灾限流式保护器，其特征在于，所述温度测量单元(11)包含两路外部温度测量、两路内部温度测量，且所述温度测量单元(11)与所述MCU主控单元(4)相连；所述声光报警单元(12)由LED信号灯、蜂鸣器组成。

7.根据权利要求1所述的电气火灾限流式保护器，其特征在于，所述MCU主控单元(4)上设有IO中断口，所述MCU主控单元(4)通过所述IO中断口接入所述迟滞比较判断单元(3)输出信号。

8.根据权利要求1所述的电气火灾限流式保护器，其特征在于，所述隔离驱动单元(5)包括门级驱动芯片，所述隔离驱动单元(5)最大响应时间不大于500ns。