开关电器短路保护装置

摘要

本发明涉及一种开关电器短路保护装置，属于配电技术领域。其包括保护装置本体，其内设有信号采样输入模块，特点是：信号采样输入模块的输出端通过微处理模块连入脱扣器驱动模块的输入端，信号采样输入模块的输入端连接电流信号放大装置的输出端，电流信号放大装置的输出端分别连入数据转换装置及比较装置的输入端，数据转换装置及比较装置的输出端均接入微处理器的输入端，微处理器的输出端连接脱扣器驱动模块的输入端。因此，整体设计紧凑，各个装置之间的信号传递方式简约，动作可靠性好且抗干扰能力强，可靠性高，能对信号进行精确判断，第一时间进行处置。

权利要求

1.开关电器短路保护装置，包括保护装置本体，其内设有信号采样输入模块，其特征在于：所述信号采样输入模块的输出端，通过微处理模块连入脱扣器驱动模块的输入端，微处理模块至少包括A/D转换模块，中断系统及数据处理单元，且A/D转换模块由A/D转换器，A/D数据整理器和数据比较器通过各自的数据端口互联组成，信号采样输入模块的输出端通过采样通道连接A/D转换器的输入端，A/D转换器的输出端分别连入A/D数据整理器及数据比较器的输入端，A/D数据整理器及中断系统的输出端均接入数据处理单元的输入端，数据处理单元的输出端连接脱扣器驱动模块的输入端，所述数据比较器的输出端有中断通道与中断系统连接，所述的数据处理单元为设有自带A/D转换及数据比较器的数据处理单元。

2.根据权利要求1所述的开关电器短路保护装置，其特征在于：所述的信号采样输入模块为运算放大器电路。

3.根据权利要求1所述的开关电器短路保护装置，其特征在于：所述的数据比较器为数值比较器。

4.根据权利要求1所述的开关电器短路保护装置，其特征在于：所述的保护装置本体上连接有电源转换模块，电源转换模块的输出端连接A/D转换器、A/D数据整理器、数据比较器及数据处理单元的供电端。

说明书

开关电器短路保护装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种保护装置，尤其涉及一种开关电器短路保护装置，属于配电技术领域。

背景技术

[0002] 就现有技术应用来看，电器中的控制与保护开关需要将断路器、接触器、热继电器、隔离器、漏电保护器、欠压保护继电器、起动器、时间继电器、变送器、测量互感器等各种分离元器件的功能很好的融为一体，力求与各分立元器件的保护特性、控制特性配合相适应。

[0003] 但正因为如此，现有的电器短路保护装置结构复杂，且出现异常时往往不能正确判断当前状态是故障还是干扰。往往会导致处置不当，错误短路或是损毁电器。同时，其判断过程往往需要依赖外部短路检测模块，增加了耗时。因此，现有的保护开关无法实现一个快速正确的判断，无法在较为广泛的领域中推广应用。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种开关电器短路保护装置。

[0005] 为实现本发明的目的开关电器短路保护装置，包括保护装置本体，其内设有信号采样输入模块，其中：信号采样输入模块的输出端通过微处理模块连入脱扣器驱动模块的输入端，所述微处理模块至少包括A/D转换模块，中断系统及数据处理单元。信号采样输入模块的输出端连接A/D转换模块器的输入端，A/D转换器的输出端分别连入A/D数据整理器及数据比较器的输入端，A/D数据整理器及中断系统的输出端均接入数据处理单元的输入端，数据处理单元的输出端连接脱扣器驱动模块的输入端。

[0006] 进一步地，上述的开关电器短路保护装置，其中，所述的比较器的输入端连接有中断通道。

[0007] 更进一步地，上述的开关电器短路保护装置，其中，所述的电流信号放大装置为运算放大器电路。

[0008] 更进一步地，上述的开关电器短路保护装置，其中，所述的数据转换装置为A/D数据整理器。

[0009] 更进一步地，上述的开关电器短路保护装置，其中，所述的比较装置为数据比较器。

[0010] 更进一步地，上述的开关电器短路保护装置，其中，所述的微处理器为设有自带A/D转换及硬件比较器模块的数据处理单元。

[0011] 再进一步地，上述的开关电器短路保护装置，其中，所述的保护装置本体上连接有电源转换模块，电源转换模块的输出端连接信号采样输入模块及微处理器的供电端。

[0012] 采用本发明技术方案，整体设计紧凑，各个装置之间的信号传递方式简约，动作可靠性好且抗干扰能力强，可靠性高。更为重要的是，通过A/D转换模块内的硬件比较器与数据处理单元的配合，能对信号进行精确判断，第一时间进行处置。因此，可广泛应用于自动化集中控制系统和基于现场总线的分布式生产线的控制系统等场合，例如冶金、煤矿、钢铁、石化、港口、船舶、铁路等领域的电动机控制与保护系统和现代化建筑中的照明、电源转换、泵、风机、空调等电气控制与保护系统。本发明的目的、优点和特点，将通过下面优先实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例是参照附图仅作为例子给出的。

附图说明

[0013] 图1是本开关电器短路保护装置的构造示意图。

[0014] 图中各附图标记的含义如下：

[0015] 1 信号采样输入模块 2 脱扣器驱动模块

[0016] 3 中断通道 4 A/D转换器

[0017] 5 A/D数据整理器 6 数值比较器

[0018] 7 数据处理单元 8 电源转换模块

[0019] 9 保护装置本体 10 微处理模块

具体实施方式

[0020] 如图1所示的开关电器短路保护装置，包括保护装置本体9，其内设有信号采样输入模块1，其特别之处在于：信号采样输入模块1的输出端通过微处理模块10连入脱扣器驱动模块2的输入端。

[0021] 具体来说，所述微处理模块10至少包括电流信号放大装置、数据转换装置、比较装置及微处理器，信号采样输入模块1的输出端连接电流信号放大装置的输入端，电流信号放大装置的输出端分别连入数据转换装置及比较装置的输入端，数据转换装置及比较装置的输出端均接入微处理器的输入端，微处理器的输出端连接脱扣器驱动模块2的输入端。

[0022] 为了免去累赘的外部短路检测模块，同时实现自主供电。通过多次对比试验后，本发明在保护装置本体9上连接有电源转换模块8，电源转换模块8的输出端连接信号采样输入模块及微处理器的供电端。

[0023] 结合本发明一较佳的实施方式来看，为了便于故障处理，在比较装置的输入端连接有中断通道3。进一步来看，电流信号放大装置采用A/D转换器4较为适宜。同样的，采用A/D数据整理器5作为数据转换装置。

[0024] 同时，将数值比较器6作为比较装置，能够很好地用来对比判断正半波阀值与负半波阀值。当然为了适应不同的工作要求，阀值可以进行适当的设定。或者，直接采用固定判断阀值的设备作为数值比较器6，适应一些常见的设备。

[0025] 并且，为了加快处理速度，微处理器为设有自带A/D转换及硬件比较器模块的数据处理单元7。

[0026] 结合本发明的实际使用来看，信号采样输入模块1将电流信号进行放大及电位抬升后直接送入微处理器模块中。随后，微处理器模块的A/D转换器数据比较器6在A/D数据整理器5整理得出符合数据处理单元处理格式的数据之前进行信号的比较。具体来说，当采样的电流瞬时值I≥短路阀值，且经微处理器确认为短路故障而非干扰时，数据处理单元7发出指令给脱扣器驱动模块2。

[0027] 随即，脱扣器驱动模块2将数据处理单元7发出的指令转换成电平信号，通过该电平信号驱动脱扣器带动电源转换模块8工作，其将交流高电压转换成直流低电压，为上述各个模块及装置供电。在此过程中，不使用外部短路检测模块，能可靠、快速完成短路故障检测响应。

[0028] 再进一步来看，由于微处理器模块中的微处理器为设有自带A/D转换及数据比较器的数据处理单元7，其可以在数据处理单元7得到A/D转换数据之前进行信号与阀值的比较。因此，能够在第一时间内对当前情况属于故障还是干扰加以正确区分，发出正确的处理指令给脱扣器驱动模块2。

[0029] 通过多次对比试验，数据处理单元7的判断可以采用软件进行连续多次，即至少两次以上的采样比较。这样中断方式较为可靠，不影响短路故障脱扣保护的执行。

[0030] 通过上述的文字表述并结合附图可以看出，采用本发明后，整体设计紧凑，各个装置之间的信号传递方式简约，动作可靠性好且抗干扰能力强，可靠性高。更为重要的是，通过数值比较器与数据处理单元的配合，能对信号进行精确判断，第一时间进行处置。因此，可广泛应用于自动化集中控制系统和基于现场总线的分布式生产线的控制系统等场合，例如冶金、煤矿、钢铁、石化、港口、船舶、铁路等领域的电动机控制与保护系统和现代化建筑中的照明、电源转换、泵、风机、空调等电气控制与保护系统。

[0031] 当然，以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。除上述实施例外，本发明还可以有其它实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求保护的范围之内。