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1.微處理器單元
單片機以其高性價比和可靠性成為智能化斷路器智能控制系統的常用選擇。微處理器單元由高性能的自帶A/D 轉換、看門狗監視器、I2C 串行總線和高速輸入輸出通道、通訊接口和標準的JTAG 程序燒寫口的單片機及其外圍電子電路組成。配以優化的軟件, 組成的單片機控制系統所需外圍元件少, 使得設計簡單, 布線方便, 而且在穩定性和抗干擾能力上都有較大的提高。
2.信號檢測采集單元
信號檢測采集單元作為智能化斷路器十分重要的組成部分, 要求有高的轉換精度、靈敏度、可靠性、頻率響應、測量范圍以及抗干擾能力, 以便微處理單元能夠作出準確的判斷處理。因此, 信號檢測采集單元將保護信號和測量信號分別取自不同類型的電流互感器, 以滿足保護和測量的要求。在測量大電流( 短路電流) 時基本上都采用線性度好、準確度高的空心電流互感器進行保護信號的檢測 而小電流及電參數的檢測則采用鐵芯互感器 測量和保護用的電壓信號則由電壓互感器獲得。上述信號經過信號處理電路后, 便能將主回路中的電壓及電流信號線性的轉換為數字電路和單片機可處理的電平信號,經單片機分析判斷后發出信號或控制斷路器的動作。
根據電流、電壓的采樣值,還可利用不同的算法計算出相應的電壓、電流的有效值、有功功率、無功功率、頻率、功率因數、電能等參數, 實現各種表計功能, 對降低成本, 簡化布線, 提高低壓配電的可靠性大有益處。
3.開關量輸入單元
為了滿足控制邏輯的需要, 單片機內部具有的高速輸入通道(HSI)和高速輸出通道(HSO),可以很方便地用于開關量的輸入與輸出, 便于上位機的監視和操作控制。開關量的輸入主要是斷路器的輔助接點狀態, 經過光電隔離可以很方便地輸入CPU 中,以此判斷斷路器的狀態。
4.顯示和鍵盤單元
在智能化設備中, 不僅要實現自動控制, 還要能把相關信息傳遞給操作運行人員, 還要能夠接受外部輸入并做出響應。靈活的鍵盤管理及直觀的信息顯示給用戶提供了較大的便利。通過液晶屏或發光管能夠適時顯示各種狀態和負載的參數值及故障電流、故障類型和保護動作、試驗整定情況, 結合按鍵還可以進行保護的整定、預警值的設定、開關的試驗和各種功能的檢測。
5.執行輸出單元
執行元件為一個帶長久磁鐵的磁通變換器, 其特點是體積小, 功耗低, 脫扣力大。正常工作時長久磁鐵使動靜鐵芯保持吸合。來自互感器的過載、短路、接地等故障信號, 按預先設計好的保護特性要求, 經微處理器單元處理后, 發出一定寬度的跳閘脈沖(負方波脈沖)送到磁通變換器的線圈,產生反向磁場, 抵消長久磁通, 動鐵芯釋放產生的機械能量推動斷路器的脫扣器使斷路器分斷, 其脫扣執行電路如圖2 所示
6.通信接口
所帶的串行通信接口, 可將智能化斷路器連接到現場總線, 將配電系統組成一局域網,一臺計算機作為主站,若干帶通訊接口的智能斷路器組成從站。斷路器編號、分合閘狀態、各種設定值、運行電流、電壓、故障電流、動作時間及故障狀態等多種參數進行網絡傳輸, 實現與系統上位管理機或控制調度中心計算機間的信息交換, 接收上位機或遠方調度控制中心的數據上傳要求, 完成對現場設備的遠方監控和遙測、遙訊、遙調、遙控功能。
7.電源
采用雙電源供電方式, 只要其中任何一路電源正常工作, 均可可靠地給多功能脫扣器供電。一路電源為自生電源, 用速飽和鐵芯電流互感器從主電路感應獲得電源。另一路電源為輔助電源, 以“或”的方式由外部提供,它不僅在主電源不能工作時提供電源, 還可在主電路停電或斷路器投入運行前對控制器進行參數整定、功能檢查、試驗、狀態顯示、通信以及在斷路器故障分斷后能保持各種狀態指示及故障檢查, 以維持其正常工作和各種顯示。
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2025第十一屆中國國際機電產品交易會 暨先進制造業博覽會
展會城市：合肥市展會時間：2025-09-20