新一代塑壳断路器用智能型控制器
一种多功能智能型塑壳断路器介绍
品 ，结构 上不紧 凑 ，产 品体积 大 ，很难 实 现小 型化 。
ＧＭ Ｔ ９系列 多 功 能智 能 型 塑壳 断 路器 全 部 采用 硬 连
接技 术 ，因而上述 问题 均可完 全避 免 。 ２ ２产 品的创 新点 ． １ 用 气 吹 加 磁 吹 灭弧 技 术 大 大 提 高 产 品 的 ）采 灭弧性 能 ； 动触 头采 用硬 连接 结构 ，达到 限流效 果 ，
（） 相 、欠压 、过压保 护功 能 ； ２缺 （） 度监控 保护 功能 ： ３温 （） 报警功 能 ； ４预
３ 环 保技 术 ：随着工 农业 的发展 ，环境 污染 日 ） 趋 严 重 ，对 电器 产 品 的设 计 、生 产 提 出 了新 的要 求 ，环保 电器 、绿色 电器 应运而 生 。技术人 员在进
行 产 品设计 时 ，充 分考虑 了环保 要求 ，设计 开发 的
Ｇ Ｍ 系列产 品 ，所 选用 的原材料 ，可 回收率最 高达 Ｔ９ 到 了８ ％ ５ ，而 对 于少 部分 不 能 回收 的材 料 ，设 计人 员 也在 其零 部件上做 了明确的标 示 ，提醒用户 将不
可 回收件 妥善 处理 ，应该 说 ，这 种设 计理念符 合环 保 要求 。 ４ 连接 技 术 ：传 统 的塑 壳 断路 器 产 品 ，动 ）硬 触 头与 导 电系 统 的过 渡连接 部位 ，均采 用 以铜 绞线 或 铜编织 线 为连接件 的软连 接方 式 ，这种连接 方式
（） 准 的Ｒ ２ ２ Ｓ ８ 、Ｐ ｏ ｉ ｕ 、Ｍ ｄ ｕ ９标 Ｓ ３ 、Ｒ ４ ５ ｒ ｆ ｂ ｓ ｏ ｂ ｓ 现 场 总线协 议 ；
一
６ 一 ０
一
种多功能智能型塑壳断路器介绍
电工 电气 （００ ． ２ １ ６ Ｎｏ ）
NM8、NM8S系列塑料外壳断路器
7816614NM8、NM8S 系列塑料外壳式断路器210111351815161512配电电器配电电器断路器类NM8 系列塑料外壳式断路器(以下简称断路器)是本公司最新开发的新产品，其设计体现了最新的限流原理和制造技术，具有小型紧凑、模块化、高分断、零飞弧、绿色环保等特点。
断路器适用于交流50Hz，额定电压690V及以下，和直流系统额定电压500V及以下，额定电流至1250A及以下的电路中作接通、分断和承载额定电流，并能在线路和用电设备发生过载、短路、欠压的情况下对线路和用电设备进行可靠的保护。
也能作为电动机的不频繁起动及过载、短路、欠压保护。
断路器可以垂直安装(即竖装)，水平安装(即横装)，也可以下进线。
具有隔离功能 。
符合标准：GB/T 14048.2、IEC 60947-2。
1 适用范围2.1 周围空气温度周围空气温度的上限为+40℃，下限为-5℃，且24h内平均温度不超过+35℃。
2.2 海拔安装地点的海拔高度不超过2000m。
2.3 大气条件2.3.1 湿度大气相对湿度在周围空气温度+40℃时不超过50%，在较低温度下可以有较高的相对湿度，最湿月的月平均最大相对湿度为90%。
应考虑因温度的变化发生在产品表面上的凝露。
2.3.2 污染等级 污染等级为3级。
2 正常工作条件和安装条件3 型号及含义: 800 800;用途：配电用无代号；电动机保护用 ：M 极数： 极； 2表示2极；1表示1 3表示3极； 4表示4极；接通；4B表示N极不安装过电流脱扣元件， 且N极与其它三极一起合分(N极先合后分)； 4C表示N极安装过电流脱扣元件，且N极与其它 三极一起合分(N极先合后分)，动作电流为1.0I ；R 4D表示N极安装过电流脱扣元件，且N极始终接 通，动作电流为1.0I ；R 4A表示N极不安装过电流脱扣元件，且N极始终 额定电流：100: 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100; 250: 100, 125, 160, 180, 200, 225, 250; 630: 250, 315, 350, 400, 500, 630; , 1250 1250: 630, 700, 800, 1000; 分断能力特征代号：标准型: S ; 较高型: H ; 限流型: R 壳架等级额定电流： 100; 250;630(热磁式断路器的额定工作电流最大至500A); 800(无热磁式); 脱扣器型式特征代号： 热磁式脱扣器：无代号； 智能式脱扣器：S； 设计序号塑料外壳式断路器 企业特征代号N M 8 □-□□/□/□/□1250;A配电电器配电电器断路器类4 功能和特性注：1、4P产品仅提供分断能力S、H型；2、NM8-630热磁式断路器的额定工作电流至500A；3、NM8S-630插入式的额定工作电流至570A；4、交流、直流系统用产品不能通用，如需用于直流系统，请特殊订货。
国产与进口低压塑壳断路器主要技术参数的比较
国产与进口低压塑壳断路器主要技术参数的比较一、低压塑壳断路器简介低压塑壳断路器是低压配电的重要元件。
作为电机、照明、动力配电等控制保护元件使用，具有过载、短路和欠压保护等功能，能保护电机、线路和电源设备不受损坏或减少损害。
低压断路器主要由3个基本部分组成：①触头和灭弧系统；②各种脱扣器和自由脱扣机构；③附件。
根据用途不同，可选用不同的脱扣器和附件组成不同功能的低压断路器。
常见的脱扣器包括热磁脱扣器、电子脱扣器、欠压脱扣器和分励脱扣器等。
常见的附件包括辅助触头、故障信号触头、联锁机构和手动操作机构等。
低压断路器的主触头靠手动操作合闸。
主触头闭合后，自由脱扣机构将主触头锁在合闸位置。
过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和主电路并联。
当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触头断开主电路；当电路过载时，热脱扣器的热元件发热，使双金属片弯曲，推动自由脱扣机构动作。
当电路欠电压时，欠电压脱扣器的衔铁释放，也使自由脱扣机构动作。
分励脱扣器则作为远距离控制用，正常工作时，其线圈处于断电状态；需要远程跳闸时，按下跳闸按钮，使线圈通电，衔铁带动自由脱扣机构动作，使主触头断开。
对此，低压断路器的合闸只能手动操作，分闸则可通过手动、过载、过电流、欠压和分励等方式进行。
随着科技的发展，低压塑壳断路器得到了广泛的应用，并在应用中获取了大量的数据和经验，产品日臻完善，应用成熟。
二、国内外低压塑壳断路器的发展概况世界上最早的断路器产生于1885年，它是一种刀开头和过电流脱扣器的组合。
1905年，具有自由脱扣装置的空气断路器诞生。
1930年以来，随着科技的进步，电弧原理的发现和各种灭弧装置的发明，逐渐形成了机构。
50年代末，由于电子元件的兴起，又产生了电子脱扣器，到了今天由于单片机的普及又有了智能型断路器的问世。
中国低压断路器行业自1949年后，是在一些修理、装配简单电器工厂的基础上逐步发展成能独立设计、生产的行业，到1979共有生产企业600多家，经过1985～1986年、1990～1991年两个发展高峰，1995年低压断路器行业已有生产企业约1500家。
塑壳断路器与框架断路器的区别和选用
塑壳断路器与框架断路器的区别和选用（1）塑壳断路器和框架断路器同是断路器产品中使用十分普遍的产品，不过很多人并不是十分了解两者存在的区别，在选购的时候也经常会出现举棋不定的情况。
我所面对的一些客户也经常有这样的困扰，所以我根据这个问题，咨询了工厂内三位资深工程师，并对他们平时选购的一些心得进行总结，在这里说下塑壳断路器与框架断路器两者的区别，以及选用时需要注意的地方。
框架断路器分段能力高且功能完善-工程师1塑壳断路器采用塑料化结构，特点是将断路器外壳、框架采用塑料压制而成，将触头、灭弧系统都放在绝缘小室中，防止相间短路，确保电弧向上喷出，保证触头系统可靠分断。
而框架断路器采用模块化结构，分为框架、触头灭弧系统、手动操作机构、电动操作机构、智能型控制器以及抽屉座等部分。
每个部分都成为一个完整独立的部件，组装时只需1-2个螺钉即可将其固定，拆装十分方便有利于检修维护。
塑壳断路器产品种类繁多，其特点是结构紧凑，操作容易，功能比较简单，一般配置过流脱扣器和瞬时脱扣器，框架断路器则功能完善，特别是近年来单片机技术的应用，框架断路器向着高性能、易维护、网络化的方向发展。
在额定电流上，塑壳断路器一般为630A（一些新产品可达到1600A）以下，而框架断路器的额定电流要大很多，一般为630A-6300A（比如我们公司生产的DW15,DW16和DW17系列框架断路器都达到了这个标准）。
另外在分段能力上，框架断路器要比塑壳断路器高。
在实际应用中，800A以上的回路或分段能力要求特别高的回路或需要功能较多的回路应该采用框架断路器，630A以下的回路，一般使用塑壳断路器。
塑壳断路器适用于做支路保护开关-工程师2框架断路器的所有零件都装在一个绝缘的金属框架内，常为开启式，可装设多种附件，更换触头和部件较为方便，多用在电源端总开关。
过电流脱扣器有电磁式，电子式和智能式脱扣器等几种。
断路器具有长延时、短延时、瞬时及接地故障四段保护，每种保护整定值均根据其壳架等级在一定范围内调整。
新一代高性能CM5／CM5Z系列塑料外壳式断路器
２ 主 要 性 能和 特 点
新 一代 高 性 能 Ｃ ５系列 ＭＣ Ｂ是 依托 虚 拟 Ｍ Ｃ
王 炯 华 （ ９０ ） １７ 一 ， 男 ， 级工 程师 ， 高 从 事 ＭＣ Ｂ研 究 开 发 Ｃ
要技术指标和特点以及 良好的市场应用前景 。在通过一体化内置通信功能模块大 幅缩
小体积 的前提下 ， 分断能力实现 ， ｏ ＝Ｉ 。该产 品具有 多功能 、 能化 、 智 高可靠性 和安全 性、 维护便利 等特点 。
关 键 词 ： 料 外 壳 式 断 路 器 ； 性 能 ； 块 化 ； 合 智 能 化 ； 信 塑 高 模 综 通
中图分类号 ： Ｍ ５ １ 文献标识码 ： 文章编 号 ： ０ １ ５ １ ２ １ ）５０ ４ －３ Ｔ ６ Ｂ １０ － ３ （０ ０ ０ －０９０ ５
工作 。
Ｎｅ Ｇｅ ｅ ａ ｉｎ ｏ ｗ ｎ ｒ ｔ ｆＣＭ ５ ＣＭ ５ Ｓ ｒｅ ｏ ｌ ｅ ｓ ｒ ｕ ｔ ｏ ／ Ｚ ｅ ｉｓＭ ｕｄ ｄ Ｃａ ｅ Ｃｉｃ ｉ
・
产品介绍 ・
低压 电器 （０ ０ｏ ） ２ １Ｎ ５
新 一代 高性 能 Ｃ ／ Ｍ５ 系列 Ｍ５ Ｃ Ｚ 塑 料 外 壳 式 断 路 器
王炯 华 ， 陈志 刚 ， 唐 维春 ， 张 洵初
（ 常熟 开关制造 有 限公 司 ，江苏 常熟
摘
２５０ ） １ ５ ０
要 ： 绍了 Ｃ ５ Ｃ ５ 介 Ｍ ／ Ｍ Ｚ系列塑料外 壳式断路 器。阐述 了该 系列断路 器的主
人民电器 RDM1E系列电子式塑壳断路器 使用说明书
目 录RDM 1E塑料外壳式断路器RDM 1E 液晶塑料外壳式断路器237……………………………………………………………………RDM 1E 液晶量测塑壳式断路器69………………………………RDM 1E塑壳式断路器(项目型)101………………………………R D M1E塑料外壳式断路器符合标准：GB/T 14048.2警告：1.严禁擅自拆封，否则后果自负。
2.产品安装后使用前必须装上防护罩或隔弧板，否则后果自负。
3.本断路器安装必须由具有专业资格的人员进行配线作业。
4.严禁湿手操作断路器，否则可能发生电击事故。
5.断路器因保护电路发生故障(过载或短路)而分闸，必须查明原因，排除故障后，才能进行合闸操作。
6.断路器进行短路动作特性试验时，应使用经国家有关部门检测合格的专用测试装置，严禁利用相线直接触碰的试验方法。
注意：1.断路器安装场所应无爆炸危险、无腐蚀性气体，并应注意防潮、防尘、防震动和避免日晒。
2.安装前应检查铭牌上的技术参数是否符合要求，并手动操作断路器合、分3次，检验操作机构有无卡滞现象，并操作试验按钮，机构应可靠动作，确认完好无损后，方可安装。
3.为防止相间电弧短路，应对进出线端裸露导线及铜母线进行绝缘处理(150~200)mm。
4.断路器安装时，连接的电线应选择能承受相应载流量的铜导线，导线载面积参考值见表12。
5.板前接线的断路器可以安装在金属骨架或绝缘板上，板后接线的断路器应安装在绝缘板上。
6.断路器每六个月进行一次检查，检查时应切断电源，操作手柄时断路器合、分3次, 检查机构是否可靠；并检查断路器与安装板的绝缘电阻,同时清除外壳表层尘埃，保持良好绝缘, 如果绝缘电阻小于10MΩ，则该断路器应烘干或及时更换。
7.在整定断路器技术参数时，开关旋钮一定要旋到位。
否则可能造成误动作。
1 用途及适用范围RDM1E系列电子式塑壳断路器。
是本厂采用国际先进设计、制造技术研制、开发的新型断路器之一。
一种多功能智能型塑壳断路器介绍
一种多功能智能型塑壳断路器介绍X杨海英(黑龙江中盟龙新化工有限公司,黑龙江安达 151400) 摘 要:介绍了一种新型多功能智能型塑壳断路器的主要功能,该产品关键技术和创新点;产品性能试验和应用验证。
关键词:新型多功能智能型塑壳断路器;主要功能;关键技术;创新点 中图分类号:T M561 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)05—0060—01 塑壳断路器因其结构简单,性能可靠,价格低廉,在过去很长一段时间内一直得到了广大用户的青睐,但随着社会,时代的进步,配电系统的信息化、网络化、智能化和多功能化程度不断提高,这就要求与之配套的电器元件也要具备相应的功能。
作为低压配电系统最常用的电器元件之一,传统的塑壳断路器已不能满足当今配电系统的要求,因而,开发一种多功能智能型塑壳断路器已是大势所趋,也是塑壳断路器的发展方向。
巨邦电气有限公司设计开发的GTM9系列多功能智能型塑壳断路器突破了传统的塑壳断路器设计理念,综合了各种塑壳断路器的功能和优点,真正满足了多功能、智能化要求。
1 新型多功能智能塑壳断路器的主要功能GTM9系列多功能智能型塑壳断路器采用多功能智能控制器与塑壳断路器本体相组合,智能控制器是塑壳断路器的核心部件,该控制器装配于塑壳断路器,可对配电网络进行测量、保护、控制和通信等功能。
实现了对配电网络系统的全方位、多样化保护作用,主要功能包括如下:四段保护功能:过载长延时反时限、短路延时(反时限、定时限)、短路瞬间动作、接地/漏电等保护功能参数的整定;缺相、欠压、过压保护功能;温度监控保护功能;预报警功能;双路无源信号输出功能;过载热记忆功能及分励功能;脱扣测试功能;运行电流光柱指示、预报警指示、过载指示功能;标准的RS232、RS485、Pr ofibus、Modbus现场总线协议;b k通信即四遥(遥调、遥测、遥信、遥控)功能;b l控制器自诊断功能;b m高档液晶显示,可实现电流值显示、故障查询等功能。
HOMER UEM5系列塑壳断路器、UEM5L系列漏电断路器、UEM5Z1系列智能断路器 说明书
一、产品介绍UEM5系列的不断创新和发展使其成为今天市场上主要的低压塑壳断路器之一，能够满足不同用户的安装使用需要。
HOMER一直把创新、技术和质量作为产品开发中的宗旨。
UEM5系列塑壳断路器的开发正是在这样的宗旨下进行的，因此在任何条件下都具备高质量、高可靠性和高性能的特性，而且安装简单、操作方便、使用安全。
持续不断的发展使UEM5产品系列不断扩展，并进一步的完善。
UEM5系列产品依据不同用户需求、不同使用场合所合理的将其分为四个壳架和四个分断登记，当然对于一些特殊电力系统中特殊产品的需求，HOMER也将最大限度的予以满足。
UEM5系列的创新性不仅体现在其使用上的合理性，而且在外形尺寸、安装方式以及与断路器相关的附件都一一得到体现。
UEM5系列发展的另一个重点是智能化断路器。
它们是专为电网的智能化、网络化发展的需要而设计开发的。
创新和可选择性的保护功能保障了UEM5智能产品的经济性、方便性和可靠性。
UEM5系列智能产品的一个基本特征是可以和HOMER配电智能监控系统进行通讯与对话，从而保证断路器在电网监控系统中最优化应用和集成。
二、丰硕的成果HOMER 一如既往的根据市场的需要，甚至预期、不断更新，并总是走在技术的前沿。
同时将质量与可靠性保持在客户要求的最高水准，这一点得到了市场的赞赏。
每一处细节都意味着一个被满足的客户要求。
UEM5系列产品，不论是标准设计还是特殊设计，应用在世界各地的很多领域。
在任何有电的地方就有UEM5系列产品：制造业、钢厂、精炼厂、化工厂、医院、铁道、机场、地铁站、计算中心、办公大楼、摩天大楼等。
UEM5系列产品同时也承担保护的功能，用以保护经济和技术上都相当重要的基础设施中，如：发电厂等。
三、主要特性4.设计新颖独到（获得多项国家专利）外观专利◇全系列外观特征专利。
新材料应用专利◇聚合物产气型自动吹弧材料的运用。
结构设计专利 ◇动触头斥开后自锁结构 ◇新式的外盖翻转结构 ◇双向斥开的触头系统 …………（1）聚合物产气型自动吹弧 （2）双向斥开的触头系统（3）新型灭弧装置（4）动触头电动斥开及自锁机构聚合物产气材料聚合物产气材料 ◇快速分割电弧 ◇缩短电弧燃弧时间 ◇延长触电寿命 ◇提供短路分断能力创新的利用电流安培力“异向相斥”原理,将动静触头设成旋转式; 在短路大电流情况下,该系统可迅速斥开切断回路。
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软件分为主程序和中断程序两大部分。主程 序包括通信处理、故障处理、显示处理和能量记忆 处理等子程序。中断程序包括键盘中断、通信中 断、定时器中断。中断优先级从高到低为定时器、
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低压电器（ 2012No． 18）
·智能电器·
键盘、通信。 （ 1） 智能型控制器主程序流程如图 4 所示。
图 4 智能型控制器主程序流程
1． 1 硬件设计 采用 16 位低功耗单片机为核心的智能型控
制器的工作原理框图如图 1 所示。
感应的二次电流输出与一次母线电流成正比。为 了提高精度和采样分辨率，把信号分为小信号和 大信号 2 组。对于小信号，利用硬件电路进行放 大处理； 而大信号，经跟随隔离后直接输入。N 相 一般电流较小，需经放大处理。A、B、C 三相大信 号、三相小信号和 N 相信号共 7 路模拟信号输入 A / D 采样口，信号采样处理周期为 0． 5 ms。瞬动 短路故障采用峰值采样，考虑抗尖峰干扰，信号处 理时间为双周期 1 ms，最长捕捉到故障信号的时 间为 5 ms，硬件抗干扰 2 ～ 3 ms。这样，总体上瞬 动处理到执行的时间为 7 ～ 8 ms。短路故障电流 较大时，瞬动处理较快。一般，过载长延时、过流 短延时、N 相保护采用有效值处理，以 20 ms 为一 个周期，受电网信号变化、畸变谐波等影响较小； 在电机保护中可避开起动过程中波形畸变，实施 可靠保护。信号采集原理框图如图 3 所示。
3 智能型控制器特点
3． 1 智能型 MCCB 与热磁式 MCCB 比较 （ 1） 新 一 代 智 能 型 MCCB 的 工 作 温 度 为
关键词： 塑壳断路器； 智能型控制器； 自生电源； 现场总线 中图分类号： TM 561 文献标志码： A 文章编号： 1001-5531（ 2012） 18-0018-05
徐 颐 安 （ 1953—） ， 男，工 程 师，主 要 从 事塑 壳 断 路 器 的 研究。
Intelligent Controller for New Generation of Moulded Case Circuit Breaker
（ 4） 控制执行电路。智能控制器主要目的是 能实时处理过载、短路、接地等故障信号，按保护 特性要求延时或瞬时控制执行元件分断断路器， 从而达到保护目的。执行元件采用磁通变换器， 其磁路全封闭或半封闭。正常工作时，靠永磁铁 保证铁心处于闭合状态，这样有助于抗震动和抗 电磁场干扰。动作执行时，控制器发出脉冲方波， 通过线圈的电流产生反向磁场，抵消固有磁通，靠 磁通变换器中的反力弹簧推动铁心，从而带动断 动器的连动机构分断断路器。 1． 2 软件设计
（ 2） 通信子程序流程。通信子程序流程如 图 5所示。通信采用 RS-485 总线，半双工方式， 波特率 19 200 b / s，数据位 8 位，奇校验方式。由 于采用 16 位低功耗 CPU，硬件支持和处理速度较 快、可靠性高、设计较为方便。
图 5 通信子程序流程
（ 3） 定时器中断。定时器中断构成信号采样 周期，其中断周期为 0． 5 ms，每一周波（ 20 ms） 为
随着智能化技术和现场总线技术在低压配电 系统 中 的 运 用，势 必 要 求 MCCB 进 行 智 能 化 处 理。本设计的智能型控制器设计方案能达到过载 长延时保护，短 路 短 延 时 保 护，短 路 瞬 时 保 护，N 相保护，漏电保护，试验、故障记忆，负载监控及过 载报警，故障光隔信号输出； 可实现基于现场总线
·智能电器·
低压电器（ 2012No． 18）
（ 5） 在原理设计和线路板设计时，使用先进 的电子设计软件 Protel 2000 进行设计，并且在线 路板制板前均进行了计算机模拟仿真，排除许多 因元件布置不合理造成的不稳定因素。
2 试验情况
试验项目主要是电磁兼容试验和特性试验。 电磁兼 容 试 验 按 国 际 标 准 IEC 6100-4 系 列 和 GB / T 22710—2008 进行下述试验。
传统的 MCCB 的保护功能由欠压脱扣器、过 电 流 脱 扣 器、分 励 脱 扣 器 等 各 种 脱 扣 器 来 实 现。 欠压脱扣器用来监视工作电压的波动，当电网电 压降至 70% ～ 35% 额定电压或电网发生故障时， 断路器可立即分断； 在电源电压低于 35% 额定电 压时，能防止断路器闭合； 带延时动作的欠压脱扣 器，可防止因负荷陡升引起的电压波动而造成断
路器不适当地分断。分励脱扣器用于远距离分断 断路器。
传统的 MCCB 采用热动式脱扣控制方式，利 用负荷电流的热效应，使双金属片受热弯曲产生 变形控制脱扣。由于双金属片的外形结构和热变 形精度难以保证，因而断路器脱扣延时时间难以 精确控制，断路器断流精度不高。同时，其还有功 能不完善的缺点，如缺相故障无法判定、引起断路 器故障的原因用户无法知道、维修不便等。
XU Yi’an1 ， XU Yongbing2 （ 1． Shanghai JINGYI Electrical Apparatus Factory Co． ，Ltd． ，Shanghai 201700，China； ）
2． Jiangsu CHNE Electric Apparatus Co． ，Ltd． ，Suzhou 215000，China）
Key words： moulded case circuit breaker（ MCCB） ； intelligent controller； autogenous power； fieldbus
0引言
在低 压 配 电 系 统 中，塑 壳 断 路 器 （ Moulded Case Circuit Breaker，MCCB） 一般可用于配电馈 线控制和保护、小型配电变压器的低压侧出线总 开关、动力配电终端控制和保护以及住宅配电终 端控 制 和 保 护，也 可 用 于 各 种 生 产 机 械 的 电 源 开关。
低压电器（ 2012No． 18）
·智能电器·
新一代塑壳断路器用 智能型控制器
徐颐安1 ， 徐拥兵2 （ 1． 上海精益电器厂有限公司，上海 201700； 2． 江苏创能电器有限公司，江苏 苏州 215000）
摘 要： 介绍了一种以 16 位单片机为核心，用于新一代塑壳断路器的智能型控制 器设计方案。它可实现线路保护及电源设备免受过载、短路、接地等故障的危害，能实 现参数现场可整定和合 / 分闸操作控制功能，还具有实现基于现场总线技术的数据传 送双向通信功能。
（ 4） 由于电子器件的工作受温度影响较大， 因而在控制器生产过程中需对控制器进行高 （ 70 ± 5 ℃ ） 、低温（ － 25 ± 5 ℃ ） 各 4 h 老化试验。 与此同时，对控制器的动作特性和不动作性进行 验证，通过高、低温严酷等级电老化，元器件中质 量不稳定、温漂大和线路虚焊等现象器件均能被 筛选出来； 高、低温合格的产品放入 40 ℃ 培养箱 中进行 7 昼夜试运行干热试验，最终合格的产品 再通过控制器微机综合检测系统自动检测。
Abstract： This paper introduced a design of 16 bit single chip microcomputer intelligent controller for a new generation of moulded case circuit breaker （ MCCB） ，to protecte circuits and equipments from failures originated from overload，short circuit，and grounding． It also enabled field parameter setting and on-off operation control， and realize bi-directional data transmission based on fieldbus technology．
（ 2） 电磁兼容试验是型式试验中强制性项 目。软件设计采用冗余技术，软、硬件都设有“看 门狗”，采用自诊断、自动恢复等方法确保软件程 序不“死机”、不“跑飞”； 瞬动峰值采样时，进行剔 除突变干扰处理，确保动作可靠。
（ 3） 由于 MCCB 的体积比较小，势必要求控 制器的体积也要小，并且性价比要高。本系列智 能型控制器采用 SMT 表贴技术和波峰焊技术，使 用集成度较高的器件，一方面为规模生产提供了 条件，另一方面也为成本下降创造了空间。
（ 1） 智能控制器采用了目前最先进的微处理 器，主芯片 不 仅 包 含 了 CPU，还 有 A / D 转 换 器、 EPROM、看门狗 电 路 和 带 驱 动 能 力 的 接 口 电 路， 体积小，适用于 － 40 ℃ ～ 85 ℃ 工业场合。这样不 仅给设计带来了方便，而且缩短了总线引出长度， 增强了控制器的可靠性和稳定性。
徐拥兵（ 1974—） ，男，工程师，主要从事智能控制器研究。
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·智能电器·
低压电器（ 2012No． 18）
技术的数据传送双向通信功能，达到遥信、遥测、 遥调和遥控的目的，使之更符合电力系统信息化、 智能化和网络化的要求，且新一代 MCCB 将逐步 实现限流选择性保护［1］。
1 智能型控制器的结构和性能
图 1 智能型控制器工作原理框图
（ 1） 电源。电流互感器供电，又称自生电源 或 者 自 供 电，是 断 路 器 所 特 有 的 一 种 供 电 方 式。 单独使用时，可省去供电电路，节省成本，且可以 随电网的接通自动开始工作，是一种理想的供电 方式［2］。电源为自生电源，通过铁心电流互感器 TA 从三相供电线路感应能量供控制器工作。该 电源只与通过母线电流有关，当三相运行电流达 到 0． 1 In 或单相运行电流达到 0． 2 In 时，控制器 即可靠工作； 当三相运行电流过大时，即电源能量 过高时，控制器会自动泄放电源能量，保证工作电 源的稳定性，防止电子器件由于电压过高导致损 坏。电源部分结构框图如图 2 所示。