智能断路器的设计方案

智能断路器的设计方案一．系统的整体框架

断路器位置刀

闸

位

置

弹

簧

状

态

合

闸

控

制

信

号

开关位置信息分合闸命令断路器遥控

储能电机操作电流刀

闸

电

机

操

作

电

流

分

闸

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度

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速

度

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保护电流测

量

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电

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测

量

电

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二．智能断路器各个模块映射的通信协议栈及通信特点

从图中可以看出：MMS映射了全部的A协议集和T协议集，复杂程度最高。但是该模块主要实现的是断路器参数的在线检测和远程控制，因此对通信的实时性要求并不高，基本上是以人的反映时间为准。

GOOSE模块直接映射到了以太网，其目的是保证分合闸GOOSE报文的快速传递，因此它的特点是：通信映射简单，但是实时性要求高，GOOSE报文的时延必须小于2ms。 SMV也直接映射到了以太网，其特点是：实现简单，但是实时性要求最高，SMV的时延必须控制在微秒级。

三．具体的实现方案

1.方案一

图中所示为南瑞的开关设备智能装置实现方案。CPU采用Freescale公司高性能32位微处理器，考虑到GOOSE和SMV的强实时性要求，在系统中嵌入Vxworks专业硬实时操作系统。MMS,GOOSE,SMV全部在嵌入式单系统中实现。其优点是：结构紧凑，硬件平台比较简单，实现起来相对容易；

缺点是：①采用专业的实时操作系统直接提高了研发经费，个人觉得仅仅为了满足GOOSE和SMV的实时性而采用Vxworks有点浪费；

②由于该系统只采用了61850定义的逻辑节点进行建模，因此系统在线检测的信息种类相对偏少。应该按照62271-3标准进行建模，个别的检测参数如果在标准中没有对应的数据对象，可以考虑扩展建模。

③由于CPU的IO口有限，该方案中的电流互感器和电压互感器采样信号只能以QSPI（同步队列串行接口）方式通过CPU的IO口送入CPU中。这种方式下将不可避免的会造成采样值的巨大时延，产生很大的相位偏移。

这种时延在电子式互感器的设计规范中将不可容忍。

2.方案二

方案二是对方案一的改进，采用双系统实现智能断路器的所有功能。

①具有高实时性要求的GOOSE报文和SMV帧采用FPGA，用纯硬件逻辑实现；由于FPGA具有丰富的IO口资源，可以实现电流电压采样信号的并行接入，减少时延。

②使用嵌入系统实现复杂的MMS服务。由于不需要实现高实时性的任务，因此就没有必要使用昂贵的专业硬实时操作系统，Linux或者WINCE都可以满足MMS的设计要求。研发费用大幅度降低。

③按照62271标准建模，扩展在线检测的信号种类，提高系统遥控和遥测的能力。

方案二的缺点是：硬件电路比较复杂，研发的难度比方案一大。

我在嵌入系统和FPGA系统中都进行过数字化变电站相关产品的研发，具备一定的研发经验，因此按照方案二实现智能断路器还是有信心的。

CW系列智能型万能式断路器操作说明

CW1系列智能型万能式断路器操作说明一. 贮能操作 1.手动贮能 1.1贮能时将贮能手柄上下反复扳动适当次数（约 6?7次），当手感觉不到反力时就完成了贮能 1.2贮能完毕后，“贮能、释能”指示器在“贮能”位置。 2.电动贮能控制回路通电后，电动贮能即自动运行（控制电路已接成自动预贮能形式时）二. 分合闸操作 1.手动分合闸操作 1.1合闸合闸”指示器由“ ”转换到“ ”，“贮能、释能”指示器由“贮能”状态转换到 “释能”状态。 1.2分闸当断路器处于闭合状态时，推压红色“ ”按钮，断路器即分闸，“分闸、合闸” I 0 指示器由“ ”转换到“ ”。 2.电动分合闸操作当断路器处于贮能、断幵状态时，推压黑色按钮，断路器合闸，“分闸、

2.1合闸当断路器处于贮能、断幵状态时，将额定电压施加于合闸电磁铁上能使断路器合闸。 2.2分闸当断路器处于闭合状态时，将额定电压施加于分励脱扣器便能将断路器分闸。三.抽屉式断路器操作 1.断路器本体插入操作 1.1拉出抽出导轨1.2将断路器本体放置在导轨上，注意断路器两凸出支架座应卡入导轨凹入处图1断路器面板 1.3将断路器本体向内推入，直至不能推动为止。

1.4抽出手柄，并将手柄六角完全插入抽屉座手柄内。 1.5顺时针转动手柄，直至为止指示器转至“连接”位置，并能听见抽屉座两侧有 “咔嚓”两声，拉出手柄并放入原位。 2.断路器本体抽出操作 2.1首先将断路器本体从“连接”位置移动至“分离”位置（将手柄向逆时针方向摇动）。 2.2将手柄拔出后，拉出断路器本体，注意拉出断路器本体时，由于重心前移，要注意防止断路器倾倒及跌落。 2.3 将断路器本体从抽屉内取出，然后将抽出导轨推回原处

智能脱扣器设计 (1)

1低压断路器及智能化脱扣器概述 1.1 低压断路器随着电力技术的高速发展和供电规模的日益扩大, 系统的网络结构和运行方式日趋复杂, 对电源的可靠性、安全性及供电质量也都提出了更高的要求,相应地对系统设备的操作简便性和安全性以及可靠性也提出了新的要求。低压断路器作为电力供配电系统中广泛使用的主要控制电器, 除了要能正常分合相关系统额定电流外, 还要在相关系统故障时能快速有选择性地可靠分断相关系统短路故障电流,且不能出现越级跳闸或拒动现象。特别是随着电力系统控制方式数字化进程的发展应用以及电力系统综合自动化的广泛应用, 对系统可视化、自动化、网络化、实时化、精确化的要求越来越高, 相应地对应用面积广、网络结构复杂、操作较频繁、故障率高的低压断路器也就提出了更高的要求, 传统断路器根本无法满足现代电力系统综合自动化的需要。智能化技术的应用于是成了低压断路器的一个重要发展应用方向。 1．2 脱扣器的发展过程脱扣器是能使断路器在电气设备遭受过载，短路，欠电压，过电压等故障时实施各种保护功能的机构。早起的脱扣器是空气断路器采用的电磁式过电流脱扣器，该脱扣器只能实现瞬时保护功能。随着断路器的发展，其额定工作电压，电流以及分段能哭和保护功能不断发展，脱扣器也随之发展起来。在采用油阻尼，空气阻尼，钟表结构等作为延时元件后，脱扣器实现了过载延时和短路延时等功能。采用热双金属片的热

式脱扣器也逐步出现，到20世纪60年代初，由于电子技术的普及和应用，出现了半导体脱扣器。现用的脱扣器出来热式脱扣器，电磁式脱扣器外，还有半导体是脱扣器。进入20世纪90年代初依赖，低压断路器的保护紧跟国际发展趋势，由电子式向数字智能化方向发展，脱扣器的过流脱扣系统由微处理器控制。它除了保持了电子式脱扣器的各种优点外，还具有保护精度高，调节范围广，操作方便等特点。特脱扣器是能使断路器在电气设备遭受过载，短路，欠电压，过电压等故障时实施各种保护功能的机构。早起的脱扣器是空气断路器采用的电磁式过电流脱扣器，该随着电力技术的高速发展和供电规模的日益扩大, 系统的网络结构和运行方式日趋复杂, 对电源的可靠性、安全性及供电质量也都提出了更高的要求,相应地对系统设备的操作简便性和安全性以及可靠性也提出了新的要求。低压断路器作为电力供配电系统中广泛使用的主要控制电器, 除了要能正常分合相关系统额定电流外, 还要在相关系统故障时能快速有选择性地可靠分断相关系统短路故障电流,且不能出现越级跳闸或拒动现象。特别是随着电力系统控制方式数字化进程的发展应用以及电力系统综合自动化的广泛应用, 对系统可视化、自动化、网络化、实时化、精确化的要求越来越高, 相应地对应用面积广、网络结构复杂、操作较频繁、故障率高的低压断路器也就提出了更高的要求, 传统断路器根本无法满足现代电力系统综合自动化的需要。智能化技术的应用于是成了低压断路器的一个重要发展应用方向。脱扣器是能使断路器在电气设备遭受过载，短路，欠电压，过电压等故障时实施各种保护功能的机构。

智能控制器使用手册范本

一概述智能控制器是框架式空气断路器的核心部件，适用于50~60Hz电网，主要用作配电、馈电或发电保护，使线路和电源设备免受过载、短路、接地/漏电、电流不平衡、过压、欠压、电压不平衡、过频、欠频、逆功率等故障的危害；通过负载监控，需量保护，区域连锁等功能实现电网的合理运行。同时也用作电网节点的电流、电压、功率、频率、电能、需量、谐波等电网参量的测量；故障、报警、操作、电流历史最大值、开关触头磨损情况等运行维护参数的记录；当电力网络进行通讯组网时，智能控制器可用为电力自动化网络的远程终端实现遥测，遥信，遥控，遥调等，智能控制器支持多种协议以适用不同的组网要求。二基本功能对于M型无任何可选功能（加*的项目）时其功能配置为基本功能，如表1所示：表1 基本功能配置 2.1.3 通讯功能通讯功能为可选项，对于M型没有通讯功能，对于H型通讯协议可根据需要选择为Modbus,Profibus-DP,Device net. 2.1.4增选功能选择增选功能为可选项，M型，H型都可以选择增选功能配置，不同增选功能代号与增选功能内容如表2所示。

2.1.5 区域连锁及信号单元的选择 “区域连锁及信号单元”为可选项，M型、H型都可以选择信号单元的功能配置，当信号单元选择为S2，S3时，控制器具备区域连锁功能。 2.2 技术性能 2.2.1 适用环境工作温度：－10℃～＋70℃（24h?内平均值不超过+35℃）储存温度：－25℃～＋85℃ 安装地点最湿月的月平均最大相对湿度不超过90%，同时该月的月平均最低温度不超过+25℃，允许由于温度变化产生在产品表面的凝露。污染等级：3级。 (在和断路器装配在一起的情况下) 安装类别：Ⅲ。 (在和断路器装配在一起的情况下) 2.2.2工作电源由辅助电源和电源互感器同时供电，保证负载很小和短路情况下控制都可以可靠工作。控制器的供电方式有下面3种方式： a.电源CT供电额定电流大于等于400A时，一次电流单相不低于0.4In，三相不低于0.2In时控制器正常工作。额定电流小于400A时，单相不低于0.8倍，三相不低于0.4倍In时控制器正常工作。 b. 辅助电源供电额定电压：DC24V （ST450-3仅支持此种方式），允许变动范围：±5%；

智能断路器的设计方案

智能断路器的设计方案一．系统的整体框架断路器位置刀闸位置弹簧状态合闸控制信号开关位置信息分合闸命令断路器遥控储能电机操作电流刀闸电机操作电流分闸线圈操作电流合闸线圈操作电流开关触头的温升灭弧室真空度分闸速度合闸速度保护电流测量电流保护电压测量电压

二．智能断路器各个模块映射的通信协议栈及通信特点从图中可以看出：MMS映射了全部的A协议集和T协议集，复杂程度最高。但是该模块主要实现的是断路器参数的在线检测和远程控制，因此对通信的实时性要求并不高，基本上是以人的反映时间为准。 GOOSE模块直接映射到了以太网，其目的是保证分合闸GOOSE报文的快速传递，因此它的特点是：通信映射简单，但是实时性要求高，GOOSE报文的时延必须小于2ms。 SMV也直接映射到了以太网，其特点是：实现简单，但是实时性要求最高，SMV的时延必须控制在微秒级。

三．具体的实现方案 1.方案一图中所示为南瑞的开关设备智能装置实现方案。CPU采用Freescale公司高性能32位微处理器，考虑到GOOSE和SMV的强实时性要求，在系统中嵌入Vxworks专业硬实时操作系统。MMS,GOOSE,SMV全部在嵌入式单系统中实现。其优点是：结构紧凑，硬件平台比较简单，实现起来相对容易；缺点是：①采用专业的实时操作系统直接提高了研发经费，个人觉得仅仅为了满足GOOSE和SMV的实时性而采用Vxworks有点浪费； ②由于该系统只采用了61850定义的逻辑节点进行建模，因此系统在线检测的信息种类相对偏少。应该按照62271-3标准进行建模，个别的检测参数如果在标准中没有对应的数据对象，可以考虑扩展建模。 ③由于CPU的IO口有限，该方案中的电流互感器和电压互感器采样信号只能以QSPI（同步队列串行接口）方式通过CPU的IO口送入CPU中。这种方式下将不可避免的会造成采样值的巨大时延，产生很大的相位偏移。

智能断路器的设计方案

智能断路器的设计方案一．系统的整体框架二．智能断路器各个模块映射的通信协议栈及通信特点断路器位置刀闸位置弹簧状态合闸控制信号开关位置信息分合闸命令断路器遥控储能电机操作电流刀闸电机操作电流分闸线圈操作电流合闸线圈操作电流开关触头的温升灭弧室真空度分闸速度合闸速度保护电流测量电流保护电压测量电压

从图中可以瞧出:MMS映射了全部的A协议集与T协议集,复杂程度最高。但就是该模块主要实现的就是断路器参数的在线检测与远程控制,因此对通信的实时性要求并不高,基本上就是以人的反映时间为准。 GOOSE模块直接映射到了以太网,其目的就是保证分合闸GOOSE报文的快速传递,因此它的特点就是:通信映射简单,但就是实时性要求高,GOOSE报文的时延必须小于2ms。 SMV也直接映射到了以太网,其特点就是:实现简单,但就是实时性要求最高,SMV的时延必须控制在微秒级。三．具体的实现方案 1.方案一

图中所示为南瑞的开关设备智能装置实现方案。CPU采用Freescale公司高性能32位微处理器,考虑到GOOSE与SMV的强实时性要求,在系统中嵌入Vxworks专业硬实时操作系统。MMS,GOOSE,SMV全部在嵌入式单系统中实现。其优点就是:结构紧凑,硬件平台比较简单,实现起来相对容易; 缺点就是:①采用专业的实时操作系统直接提高了研发经费,个人觉得仅仅为了满足GOOSE与SMV的实时性而采用Vxworks有点浪费; ②由于该系统只采用了61850定义的逻辑节点进行建模,因此系统在线检测的信息种类相对偏少。应该按照62271-3标准进行建模,个别的检测参数如果在标准中没有对应的数据对象,可以考虑扩展建模。 ③由于CPU的IO口有限,该方案中的电流互感器与电压互感器采样信号只能以QSPI(同步队列串行接口)方式通过CPU的IO口送入CPU中。这种方式下将不可避免的会造成采样值的巨大时延,产生很大的相位偏移。这种时延在电子式互感器的设计规范中将不可容忍。 2.方案二

断路器说明书

1 概述 1.1 产品型号和名称 LW25-252高压六氟化硫断路器。 1.2 主要用途 LW25-252高压六氟化硫断路器是户外三极交流高压开关设备，用作电力系统的控制和保护电器，也可用作联络断路器。 1.3 环境条件海拔高度不起过1000mm，高原型与用户协商最大风速34m/s 环境温度-25℃～40℃ 最大日温差25℃ 相对温度90%（月平均）履冰厚度不超过10mm 日照强度不超过1000w/㎡（晴天中午）抗震设防烈度 8度 1.4主要参数 1.4.1 产品主要技术参数见表1 表1

1.4.2 六氟化硫气体压力参数（20℃时）见表2 表2 1.4.3 产品结构参数见表3 表3 1.4.4 控制回路与辅助回路参数见表4

2 结构和工作原理 2.1总体结构断路器总体结构见图1.1及图1.2（a ） 1- Interrupting unit 2- Mechanism housing 3- Support 图1.1断路器总体结构图(40kA)

1- Interrupting unit 2- Mechanism housing 3- Support 图1.2断路器总体结构图(50kA) LW25-252高压六氟化硫断路器为每级单断口结构，每台产品由三个单极组成，每个单极包括灭弧室、支柱，操动机构和支架，外形呈I型布置。产品每极配用一台CT20-III（X）P型弹簧操动机构，可单极操作，也可三级电气联动操作。2.2 灭弧室灭弧室以自能热膨胀熄弧原理为主，结合压气熄弧原理，采用变开距、双吹结构，它是由静触头系统、动触头系统、灭弧室瓷套、绝缘拉杆、支柱瓷套、直动密封待组成，见图2。电力引线接在灭弧室瓷套的上下接线端子1和上，具体安装孔尺寸由现场配钻。在合闸位置，电流从上接线端子1经静触头系统2、动触头系统4到下接线端子8。分闸时，由绝缘拉杆5带动动触头系统4中运动部分一起向下运动，当动、静弧触头脱离，产生电弧时，利用静弧触头及电弧对喷口的堵塞效应和电弧对气全的热膨胀作用，迅速提高灭弧室的吹弧气体压力，获得良好的吹弧效果，使得灭弧室具有极强的熄弧能力。合闸时，绝缘拉杆向上运动，这时所有的动运部件按分闸操作的反方向动作SF气体进入压气缸，动触头最终到达合闸位置。直动密封7安装在支持瓷瓶的底部，保证SF6气体的密封。静触头座内装有吸附剂，吸附剂用来保持SF6气休干燥，并吸收由电弧分解所产生的劣化气体。 2.3弹簧操动机构弹簧操动机构其结构及工作原理见图3。 2.3.1 分闸操作见图3（A）

万能断路器说明书..

智能型万能式断路器使用说明书 1．概述 1.1适用范围 HJW1系列空气断路器（以卜简称断路器）主要适用于交流50Hz，额定工作电压为400V、690V，额定电流为400A-6300A的配电网络中，用来分配电能和保护线路及电源设备免受过载、欠电压、短路取和接地等故障的危害。断路器核心部件采用智能型控制器，具有精确的选择性保护，可避免不必要的停电，提高供电系统的可靠性、连续性和安全性。 1.2型导及其舍义 1 3正常的使用，安装和运输条件 1.3.1正常使用条件 a)周围空气温度上限不超U+40℃，下限不低于-5℃，24h的平均值不超过+35℃，注：在周围空气温度高于+40℃或低-5℃的条件下使用的断路器应与制造厂协商。 b)安装地点的海拔不超过2000m， c)大气的相对湿度在周围最高温度+40℃时不超过50%，在较低在温度下可以有较高的相对湿度（侧如 20℃时的90%），并考虑到因温度变化发生在产品表面上的凝露。 1.3.2正常安装条件 a)安装位置应垂直、各方向的倾斜度不超过5℃； b)污染等缎：3级 c)安装类别：断路器主电路及欠电压脱扣器线圈、电源变压器初级线圈为Ⅳ级，辅助电路、控制电路为 Ⅲ级。 1 3 3正常贮存和运输条件 a)温度下限不低于-25℃，上限小超过十55℃， b)相对湿度(25℃时)不超过95%， c)产品在运输过程中，应轻搬轻放，小应倒放，应尽量避免剧烈碰撞。 2．技术特征 21分类 2.1.1按安装方式分：固定式、抽屉式。 2 1 2按操作方式分：电动操作、手动操作。 2 1 3按脱扣器种类：具有智能型控制器、欠电压瞬时（或延时）脱扣器和分励脱扣器。 2 1 4智能型控制器分娄： a) Perfection-L(简称L)型（经济型，光柱显示）， h) Perfection-M（简称M）型（普通型，LED数码显示）， c) Perfection-H (简称H)型（增强型，LCD液晶显示）。

低压断路器智能脱扣器的设计与实现

低压断路器智能脱扣器的设计与实现黄绍平,李永坚(湖南工程学院,411101) 摘要:智能化开关设备是在传统开关设备中引入计算机技术、数字处理技术和通信技术而形成的新一代开关设备。本文介绍了低压断路器智能脱扣器的设计方案和具体实现方法,这种智能脱扣器具有测量、保护、通信和断路器状态在线监测等功能。文中着重阐述了硬件系统的原理和具体电路,并对软件设计要点进行了介绍。关键词:低压断路器;智能脱扣器;测量;保护中图分类号:TM561文献标识码:B文章编号:1004-0420(2004)03-0008-03 Design and implement on intellectualized release of low voltage circuit breaker HUANG Shao-ping,LI Yong-jian (Hunan Institute of Engineering,411101) Abstr act:Intellectualized switchgear is a new generation switchgears,which syncretizes microco mputer technology,digi2 tal processing technology,and communication technolo gy.In this paper,a design project and the implement methods for the in2 tellectualized release of low voltage circuit br eaker are introduced.This kind of intellectualized r elease have some functions, such as measurement,protection,co mmunication and on-line monitor ing fo r the status of cir cuit breaker.The principle of its hardware system and the detailed circuits ar e explained,and the design points of software are o ffered. Key wor ds:low v oltage cir cuit breaker;intellectualized r elease;measurement;protection 0引言低压断路器(又称自动空气开关)是低压电网中一种重要的控制电器和保护电器,应用非常广泛。低压断路器一般由触头系统、灭弧装置、脱扣器和操动机构等4部分组成。其中,脱扣器是低压断路器的检测和故障处理单元,它对被保护电路进行电参数的检测和判断,决定断路器是否动作和如何动作。传统的低压断路器采用电磁式和热式脱扣器,其动作精度低,动作值整定困难;而且,为了获得不同的保护特性,要配置不同的脱扣器。随着配电自动化的发展,使用传统脱扣器的低压断路器已不能适应新的要求。于是,运用计算机技术、数字信号处理技术和通信技术的智能脱扣器成为国内外开关电器行业的研究开发热点。智能脱扣器也叫做智能控制器或智能控制/保护单元,它一般具有以下功能: a.保护包括电流三段保护(长延时过电流、短延时过电流、瞬时短路)、单相接地故障保护、欠压保护等,而且保护参数可设定; b1测量可测量电流、电压、频率、有功功率、无功功率、功率因数、电能等各种电量,并可以显示; c1断路器状态在线监测例如:1断路器操作次数统计)))监测断路器是否达到规定机械寿命次数或达到需要进行维修的次数;o开断电流加权值)))间接监测断路器触头的电磨损,预测其剩余电寿命; d1通信智能脱扣器与配电自动化系统的主控计算机(上位机)进行通信,一方面,上传电参数测量值、断路器工作状态(断开还是闭合)、故障信号、断路器自诊断信息等;另一方面,上位机可对断路器进行遥控(断路器分、合闸)、遥测、遥调(调整保护整定值)、遥信的/四遥0功能。目前,世界上各大开关电器制造商均推出了智能型低压断路器(装有智能脱扣器的断路器),如ABB公司的F 系列,施耐德公司的M系列,西门子公司的3W N 系列和3VF系列,三菱公司的AE系列等,这些产品均在国内有所应用。国内一些电器厂家也推出 ) 8 ) 机床电器2004.3研究#开发)))低压断路器智能脱扣器的设计与实现

智能控制开关设计

智能控制开关设计智能控制开关设计电源，单从对电源输出的控制来说，可以有几种控制方式。其一是单片机输出一个电压（经DA芯片或PWM方式），用作电源的基准电压。这种方式仅仅是用单片机代替了原来的基准电压，可以用按键输入电源的输出电压值，单片机并没有加入电源的反馈环，电源电路并没有什么改动。这种方式最简单。其二是单片机扩展AD，不断检测电源的输出电压，根据电源输出电压与设定值之差，调整DA的输出，控制PWM芯片，间接控制电源的工作。这种方式单片机已加入到电源的反馈环中，代替原来的比较放大环节，单片机的程序要采用比较复杂的PID算法。其三是单片机扩展AD，不断检测电源的输出电压，根据电源输出电压与设定值之差，输出PWM波，直接控制电源的工作。这种方式单片机介入电源工作最多。第三种方式是最彻底的单片机控制智能控制开关，但对单片机的要求也最高。要求单片机运算速度快，而且能够输出足够高频率的PWM波。这样的单片机显然价格也高。DSP类单片机速度够高，但目前价格也很高，从成本考虑，占电源成本的比例太大，不宜采用。廉价单片机中，AVR系列最快，具有PWM输出，可以考虑采用。但AVR单片机的工作频率仍不够高，只能是勉强使用。下面我们具体计算一下AVR单片机直接控制开关电源工作可以达到什么水平。AVR单片机中，时钟频率最高为16MHz。如果PWM分辨率为10位，那么PWM波的频率也就是开关电源的工作频率为16000000/1024=15625(Hz)，开关电源工作在这个频率下显然不够(在音频范围内)。那么取PWM分辨率为9位，这次开关电源的工作频率为16000000/512=32768(Hz)，在音频范围外，可以用，但距离现代开关电源的工作频率还有一定距离。不过必须注意，9位分辨率是说功率管导通－关断这个周期中，可以分成512份，单就导通而言，假定占空比为0.5，

KFW2系列智能型万能式断路器智能控制器

KFW2系列智能型万能式断路器智能控制器基本功能过载长延时、短路短延时、短路瞬时保护电流不平衡保护接地报警中性相保护四相电流及接地电流测量故障记录报警记录自诊断触头磨损及机械寿命指示热记忆故障时钟中文人机界面、液晶显示、LED状态指示、键盘操作可选功能接地保护漏电保护功率测量区域联锁

电压测量谐波测量欠压保护过压保护电压不平衡保护频率测量电能测量相序检测过频保护欠频保护相序保护逆功率保护其他功能（Unit6为基本功能，Unit4没有此功能）通信功能（可以实现遥测，遥调，遥控，遥信“四遥”功能）控制器状态设别如控制面板所示，控制器在运行中有如下状态； 1、设置状态：“设置”灯恒亮。可查看或修改各种保护特性整定值。

2、查寻状态：查询灯恒亮，可查看历史故障信息。 3、试验状态：试验灯恒亮可进行跳闸试验。 4、故障状态：故障灯恒亮，指示故障类别，循环显示故障电流和时间。 5、报警状态：报警灯恒亮，表示处于故障延时过程中。 6、贮存状态：贮存灯亮，表示发生一次数据更改。 7、自诊断状态：T灯亮，表示控制器有自诊断故障 KFW2智能型万能式断路器（KFW2—1600） Ig::接地保护 Isd:短路短延时 Ii:短路瞬时保护 Ir:过载长延时保护 MCR和越线跳闸保护储能操作手动储能 1.储能时将储能手柄上下反复扳动适当次数（约6-7次），当手感觉不到反力时就完成储能2储能完毕后，“贮能、释能”指示器在“贮能”位置电动储能控制回路通电后，电动储能即自动进行（控制电路已接成自动预贮能形式时）分合闸操作手动分合闸操作 1合闸当断路器处于贮能、断开状态，推压绿色“I”按钮，断路器合闸，指示器由红色“0”转换成绿色 2分闸当断路器处于闭合状态，推压红色“0”按钮，断路器分闸，指示器由绿色“1”转换成红色“0” 电动分合闸储能合闸当断路器处于储能、断开状态时，将额定电压施加于合闸电磁铁上能使断路器合闸

基于-单片机的智能断路器设计

基于单片机的智能化断路器设计Design of Intelligent Circuit Breaker Based on MCU 学生：所在学院：所在专业：指导教师：职称：所在单位：论文提交日期：论文答辩日期：学位授予单位：

目录摘要………………………………………………………………………………………I ABSTRACT…………………………………………………………………………………II 第1章绪论 (1) 1.1 课题背景 (1) 1.2 国外现状和发展趋势 (1) 1.2.1 发展现状 (1) 1.2.2 发展趋势 (2) 1.3 智能断路器的基本原理 (2) 1.4 本文的主要容 (3) 第2章控制器的硬件设计 (4) 2.1 单片机系统 (5) 2.2 电压、电流互感器 (6) 2.3 AD转换模块 (7) 2.3 人机交互模块 (8) 2.4 温度检测与时钟电路 (8) 2.5 通信模块 (9) 2.6 本章小结 (10) 第3章控制器的软件设计 (11) 3.1 主程序 (11) 3.2 保护模块软件设计 (12) 3.2.1 三段电流保护软件设计 (13) 3.2.2 接地故障保护软件设计 (15) 3.2.3 过电压、欠电压保护设计 (16) 3.3 通信模块软件设计 (16) 3.4 本章小结 (17) 第4章控制器的仿真及分析 (18) 4.1 基于Proteus的保护仿真模块 (18) 4.2 过载长延时保护性能测试 (21) 4.3 短路延时保护性能测试 (21) 4.3 单相接地保护性能测试 (22) 4.3 过压保护性能测试 (22) 4.4 本章小结 (23)

断路器及图示介绍

断路器按其使用范围分为高压断路器，和低压断路器，高低压界线划分比较模糊，一般将3kV以上的成为高压电器。低压断路器又称自动开关，它是一种既有手动开关作用，又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的电器。它可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件，一获得了广泛的应用。分类：按操作方式分有：电动操作、储能操作和手动操作。按结构分有：万能式和塑壳式。按使用类别分有：选择型和非选择型。按灭弧介质分有：油浸式、真空式和空气式。按动作速度分有：快速型和普通型。按极数分有：单级、二级、三级和四级等。按安装方式分有：插入式、固定式和抽屉式等。高压断路器(或称高压开关)是变电所主要的电力控制设备,具有灭弧特性,当系统正常运行时,它能切断和接通线路及各种电气设备的空载和负载电流;当系统发生故障时,它和继电保护配合,能迅速切断故障电流,以防止扩大事故范围.因此,高压断路器工作的好坏,直接影响到电力系统的安全运行；高压断路器种类很多，按其灭弧的不同，可分为：油断路器（多油断路器、少油断路器）、六氟化硫断路器

（SF6断路器）、真空断路器、压缩空气断路器等高压开关额定电压1kV及以上主要用于开断和关合导电回路的电器。高压负荷开关

高压负荷开关是一种功能介于高压断路器和高压隔离开关之间的电器，高压负荷开关常与高压熔断器串联配合使用；用于控制电力变压器。高压负荷开关具有简单的灭弧装置，因为能通断一定的负荷电流和过负荷电流。但是它不能断开短路电流，所以它一般与高压熔断器串联使用，借助熔断器来进行短路保护。功能在规定的使用条件下，可以接通和断开一定容量的空载变压器（室内315KVA，室外500KVA）；可以接通和断开一定长度的空载架空线路（室内5KM，室外10KM）；可以接通和断开一定长度的空载电缆线路。特点

基于Zigbee的智能开关的设计与实现

. . 基于Zigbee的智能开关的设计与实现摘要近年来，智能家居是不断被人们提到的热点话题，其能够提升家居的安全性和舒适性，同时为用户提供了生活便利。除了其出色的用户体验，智能家居还有助于实现居住环境的节能环保，因此成为未来家居的发展方向。本文首先提出了一种基于Zigbee技术的智能家居系统，该系统由用户手机、网络服务器、网关和若干功能性子节点组成。在此系统架构下，本文针对功能性子节点中的智能开关节点部分，从其硬件电路和软件程序两个角度分析了该类节点实现自动联网、断线自检、无线通讯等功能的原理，并设计了一个具有以上功能的智能开关节点设备。通过对节点的调试，该设备成功实现了用户对智能开关的本地、远程控制。该智能开关节点便于安装、使用简单、出现故障后能够完成自检，经过长期的测试证明，该节点在整个智能开关系统中能够正常稳定地运行。关键词：智能家居远程控制ZigbeeCC2530

. . Design and Implementation of Smart Switch Based on Zigbee Abstract Smart Home is a hot topic in recent years, which can enhance home security and comfort, while providing convenient life. In addition to its excellent user experience, smart home also contributes to energy saving and environmental protection of the living environment, thus becoming the future direction of home. This paper presents a technique based on Zigbee smart home system, the system consists of mobile phone users, network servers, gateways, and several functional temper nodes. In this system architecture, this paper function temper intelligent switching node section, from hardware and software program analyzes the class two node network automatically, breaking the principle of self-test, wireless communications and other functions, and design of the intelligent switching node apparatus having the above functions. By node debugging, the successful implementation of the local device, remote control user intelligent switches. The intelligent switch node is easy to install, simple to use, after a failure to complete the self-test, after a long test proved that the node can be normal and stable operation throughout the intelligent switch system.

断路器及图示介绍

高压开关额定电压1kV及以上主要用于开断和关合导电回路的电器。高压负荷开关高压负荷开关是一种功能介于高压断路器和高压隔离开关之间的电器，高压负荷开关常与高压熔断器串联配合使用；用于控制电力变压器。高压负荷开关具有简单的灭弧装置，因为能通断一定的负荷电流和过负荷电流。但是它不能断开短路电流，所以它一般与高压熔断器串联使用，借助熔断器来进行短路保护。功能在规定的使用条件下，可以接通和断开一定容量的空载变压器（室内315KVA，室外500KVA）；可以接通和断开一定长度的空载架空线路（室内5KM，室外10KM）；可以接通和断开一定长度的空载电缆线路。特点 A、可以隔离电源，有明显的断开点，多用于固定式高压设备。 B、没有灭弧装置，在合闸状态下可以通过正常工作电流和短路电路。 C、严禁带负荷接通和断开电路，常与高压断路器串连使用。灭弧原理（FN3-10R）---利用分闸时主轴带动活塞压缩空气，使压缩了的空气由喷嘴中高速喷出而吹灭电弧的；FN5-10D---有整套灭弧装置的灭弧管构成。（真空管）

智能开关设计开题报告_0

智能开关设计开题报告各位读友大家好！你有你的木棉，我有我的文章，为了你的木棉，应读我的文章！若为比翼双飞鸟，定是人间有情人！若读此篇优秀文，必成天上比翼鸟！ (一)选题背景在国内，整个急救体系还处于起步阶段，存在的很多隐患可能在病人突发症病后影响急救效率。当病人突出心脏病、脑溢血、低血糖、癫痫病等突发性疾病时，病人的生命安危将在很大程度上决定于病人能否在最短时间内得到有效的救助。由此自然促进了急救业务的发展和常用急救知识的普及。例如，如果一个心脏病人在路边散步时突然发病倒在路过该怎么办?打电话?如果附近没有公共电话呢?找人帮忙?一旦被非专业人员错误处理，导致延误治疗很可能弄巧成拙。打车送医院?资料表明，当病人心跳停止后5-10min脑细胞就开始死亡。换句话说：在这种情况下必须要让专业急敌人员尽快到场才能保证病

人的生命安全。从这个角度进行思考，我提出了这么一个设想：能不能设计一种装置使得病人因突然发病而跌倒到医生赶到救治的过程得到尽快的简化呢?我在专利局查阅有关资料之后，发现国内目前尚没有此类产品的设计。一个类似创意的设计是：在一个瓶子内设置两个金属接点，瓶子内部灌一些水银。当人站立时，水银集中在一个接点处，电路断开。当人倒地时，瓶子的倾斜使水银同时接触到2个接点，电路被触发，瓶子内置的警报器发出警报，示意求助。这个设计显然是很粗糙的。(1)它只是通过身体倾斜的角度来决定是否报警，而不是按照真正的生理状况，必然会出现很高的误报率。(2)它无非是在最短时间内引起了别人注意，却并没有使整个过程简化，所以对于提高救护效率不会起到实质影响。结合我自己的设想和现有设施的缺陷，我希望做出一套“倒地后急救体系”：当病人倒地之后，用一个监测装置感知病人诸如血压、脉搏等生理状

万能断路器说明书

人生不能留遗憾人生不能留遗憾人生不能留遗憾人生不能留遗憾智能型万能式断路器使用说明书 1．概述 1.1适用范围 HJW1系列空气断路器（以卜简称断路器）主要适用于交流50Hz，额定工作电压为400V、690V，额定电流为400A-6300A的配电网络中，用来分配电能和保护线路及电源设备免受过载、欠电压、短路取和接地等故障的危害。断路器核心部件采用智能型控制器，具有精确的选择性保护，可避免不必要的停电，提高供电系统的可靠性、连续性和安全性。 1.2型导及其舍义 1 3正常的使用，安装和运输条件 1.3.1正常使用条件 a)周围空气温度上限不超U+40℃，下限不低于-5℃，24h的平均值不超过+35℃，注：在周围空气温度高于+40℃或低-5℃的条件下使用的断路器应与制造厂协商。 b)安装地点的海拔不超过2000m， c)大气的相对湿度在周围最高温度+40℃时不超过50%，在较低在温度下可以有较高的相对湿度（侧如 20℃时的90%），并考虑到因温度变化发生在产品表面上的凝露。 1.3.2正常安装条件 a)安装位置应垂直、各方向的倾斜度不超过5℃； b)污染等缎：3级 c)安装类别：断路器主电路及欠电压脱扣器线圈、电源变压器初级线圈为Ⅳ级，辅助电路、控制电路为

Ⅲ级。 1 3 3正常贮存和运输条件 a)温度下限不低于-25℃，上限小超过十55℃， b)相对湿度(25℃时)不超过95%， c)产品在运输过程中，应轻搬轻放，小应倒放，应尽量避免剧烈碰撞。 2．技术特征 21分类 2.1.1按安装方式分：固定式、抽屉式。 2 1 2按操作方式分：电动操作、手动操作。 2 1 3按脱扣器种类：具有智能型控制器、欠电压瞬时（或延时）脱扣器和分励脱扣器。 2 1 4智能型控制器分娄： a) Perfection-L(简称L)型（经济型，光柱显示）， h) Perfection-M（简称M）型（普通型，LED数码显示）， c) Perfection-H (简称H)型（增强型，LCD液晶显示）。 2.2主要技术参数见表1 表1主要技术参数 2 .3主要技术性能 2.3. l智能型控制器保护特性的电流整定值范围及准确度见表2。表2控制器保护特性的电流整定值范围及准确度

智能型漏电断路器的设计

智能型漏电断路器的设计吴茂（佛山科学技术学院广东佛山528000）摘要：叙述了剩余电流产生的原因及危害，设计了一套智能型漏电断路器，并给出了硬件结构和软件设计。试验结果表明:该智能断路器质量可靠、性能稳定、完全达到了国家标准的要求。关键词：剩余电流；断路器；电气火灾中图分类号：TM561 文献标识码：A 文章编号：1674－6236（2012）14-0029-03 Design of intelligent leakage circuit breaker WU Mao （Foshan University ，Foshan 528000，China ） Abstract:This paper describes the causes of residual current and its hazards.Intelligent Leakage current breaker is designed and the hardware architecture and software design were given.The testing result indicates this detector ，which has some characteristics such as Reliable quality and stable performance ，Fully meet the state standards.-Key words:leakage current ；breaker ；electric fire 收稿日期：2012-03-04 稿件编号：201203025 作者简介：吴茂（1968—），男，广东佛山人，实验师。研究方向：电器智能化技术。电气接地故障中电弧性对地短路是引发电气火灾的重要原因。电弧性对地短路具有很大的阻抗和电压降，它限制了故障电流，使过电流保护器不能动作或不能及时动作来切断电源，而几百毫安的漏电弧产生的局部高温可达2000℃以上，足以引燃周围的可燃物而引起火灾。况且，用电设备分布在建筑物的各个角落，危害范围广，如不对系统的漏电进行监测和防控，就会对人身和财产安全构成威胁，存在很大的火灾隐患。智能型漏电断路器能准确监控电气线路的故障和异常状态，能有效预防常见的因漏电导致接地电弧所引起的建筑物电气火灾事故。为了保证人民生命财产安全，在建筑物的电源进线处及干线上安装智能型漏电断路器十分必要。 1剩余电流产生的原因和保护原理让三相四线导线一起穿过一零序电流互感器CT ，也可在中性线N 上安装一个零序电流互感器CT ，利用这些CT 来检测三相的电流矢量和，即剩余电流，如图1所示，根据电路原理可知，当电路中没有发生设备漏电或接地故障且三相负荷完全平衡时，一次侧中瞬时电流的矢量和为零，即I a +I b +I c + I N =0，在电流互感器中产生磁通的矢量和等于零，此时，二次线圈中感应电流I L =0。当被保护的电路出现绝缘故障时，负载侧有对地泄载电流，零序电流互感器的矢量和不为零，即 I a +I b +I c +I N ≠0，在电流互感器中产生磁通的矢量和也不等于零，此时，零序电流互感器二次绕组中便产生感应电流，即剩余电流I L ≠0。漏电断路器主要由零序电流互感器CT ，漏电检测电路，脱扣器组成。被保护电路有漏电或人体触电时，只要漏电或触电电流达到漏电动作电流值，零序电流互感器的二次绕组就输出一个信号，经过集成电路放大器放大后送给CUP ，CPU 输出驱动信号使漏电脱扣器动作驱动断路器脱扣，从而切断电源起到漏电和触电保护作用。 2 断路器控制器的设计 2.1 系统基本功能智能型漏电断路器集剩余电流、短路、过载、过压和欠压（缺相）等电气故障的监测、分析、报警及控制于一体，主要具有以下功能： 1）具有剩余电流检测和保护功能，当检测到发生漏电时，即剩余电流I L ≠0，该信号经过单片机采样运算后进行快速判断，当剩余电流达到整定动作值时，驱动晶闸管，接通电磁脱扣器电源，电磁脱扣器吸合，使断路器跳闸，从而达到漏电保护的功能。 2）保护动作电流、分断时间可调：用作台区总保护时，剩电子设计工程 Electronic Design Engineering 第20卷Vol.20第14期No.142012年7月Jul.2012 图1 剩余电流互感器工作原理 Fig. 1 Principle of residual current transformer