專利名稱：開關電器短路保護裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種保護裝置，尤其涉及一種開關電器短路保護裝置，屬于配電技術 領域。
背景技術：
就現(xiàn)有技術應用來看，電器中的控制與保護開關需要將斷路器、接觸器、熱繼電 器、隔離器、漏電保護器、欠壓保護繼電器、起動器、時間繼電器、變送器、測量互感器等各種 分離元器件的功能很好的融為一體，力求與各分立元器件的保護特性、控制特性配合相適應。但正因為如此，現(xiàn)有的電器短路保護裝置結構復雜，且出現(xiàn)異常時往往不能正確 判斷當前狀態(tài)是故障還是干擾。往往會導致處置不當，錯誤短路或是損毀電器。同時，其判 斷過程往往需要依賴外部短路檢測模塊，增加了耗時。因此，現(xiàn)有的保護開關無法實現(xiàn)一個 快速正確的判斷，無法在較為廣泛的領域中推廣應用。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術存在的以上問題，提供一種開關電器短路保護裝置。為實現(xiàn)本發(fā)明的目的開關電器短路保護裝置，包括保護裝置本體，其內設有信號 采樣輸入模塊，其中信號采樣輸入模塊的輸出端通過微處理模塊連入脫扣器驅動模塊的 輸入端，所述微處理模塊至少包括A/D轉換模塊，中斷系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理單元。信號采樣輸入 模塊的輸出端連接A/D轉換模塊器的輸入端，A/D轉換器的輸出端分別連入A/D數(shù)據(jù)整理 器及數(shù)據(jù)比較器的輸入端，A/D數(shù)據(jù)整理器及中斷系統(tǒng)的輸出端均接入數(shù)據(jù)處理單元的輸 入端，數(shù)據(jù)處理單元的輸出端連接脫扣器驅動模塊的輸入端。進一步地，上述的開關電器短路保護裝置，其中，所述的比較器的輸入端連接有中 斷通道。更進一步地，上述的開關電器短路保護裝置，其中，所述的電流信號放大裝置為運 算放大器電路。更進一步地，上述的開關電器短路保護裝置，其中，所述的數(shù)據(jù)轉換裝置為A/D數(shù) 據(jù)整理器。更進一步地，上述的開關電器短路保護裝置，其中，所述的比較裝置為數(shù)據(jù)比較器。更進一步地，上述的開關電器短路保護裝置，其中，所述的微處理器為設有自帶A/ D轉換及硬件比較器模塊的數(shù)據(jù)處理單元。再進一步地，上述的開關電器短路保護裝置，其中，所述的保護裝置本體上連接有 電源轉換模塊，電源轉換模塊的輸出端連接信號采樣輸入模塊及微處理器的供電端。采用本發(fā)明技術方案，整體設計緊湊，各個裝置之間的信號傳遞方式簡約，動作可靠性好且抗干擾能力強，可靠性高。更為重要的是，通過A/D轉換模塊內的硬件比較器與 數(shù)據(jù)處理單元的配合，能對信號進行精確判斷，第一時間進行處置。因此，可廣泛應用于自 動化集中控制系統(tǒng)和基于現(xiàn)場總線的分布式生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)等場合，例如冶金、煤礦、鋼 鐵、石化、港口、船舶、鐵路等領域的電動機控制與保護系統(tǒng)和現(xiàn)代化建筑中的照明、電源轉 換、泵、風機、空調等電氣控制與保護系統(tǒng)。本發(fā)明的目的、優(yōu)點和特點，將通過下面優(yōu)先實 施例的非限制性說明進行圖示和解釋，這些實施例是參照附圖僅作為例子給出的。


圖1是本開關電器短路保護裝置的構造示意圖。圖中各附圖標記的含義如下1信號采樣輸入模塊2脫扣器驅動模塊
3中斷通道4A/D轉換器
5A/D數(shù)據(jù)整理器6數(shù)值比較器
7數(shù)據(jù)處理單元8電源轉換模塊
9保護裝置本體10微處理模塊
具體實施例方式如圖1所示的開關電器短路保護裝置，包括保護裝置本體9，其內設有信號采樣輸 入模塊1，其特別之處在于信號采樣輸入模塊1的輸出端通過微處理模塊10連入脫扣器 驅動模塊2的輸入端。具體來說，所述微處理模塊10至少包括電流信號放大裝置、數(shù)據(jù)轉換裝置、比較 裝置及微處理器，信號采樣輸入模塊1的輸出端連接電流信號放大裝置的輸入端，電流信 號放大裝置的輸出端分別連入數(shù)據(jù)轉換裝置及比較裝置的輸入端，數(shù)據(jù)轉換裝置及比較裝 置的輸出端均接入微處理器的輸入端，微處理器的輸出端連接脫扣器驅動模塊2的輸入端。為了免去累贅的外部短路檢測模塊，同時實現(xiàn)自主供電。通過多次對比試驗后，本 發(fā)明在保護裝置本體9上連接有電源轉換模塊8，電源轉換模塊8的輸出端連接信號采樣輸 入模塊及微處理器的供電端。結合本發(fā)明一較佳的實施方式來看，為了便于故障處理，在比較裝置的輸入端連 接有中斷通道3。進一步來看，電流信號放大裝置采用A/D轉換器4較為適宜。同樣的，采 用A/D數(shù)據(jù)整理器5作為數(shù)據(jù)轉換裝置。同時，將數(shù)值比較器6作為比較裝置，能夠很好地用來對比判斷正半波閥值與負 半波閥值。當然為了適應不同的工作要求，閥值可以進行適當?shù)脑O定。或者，直接采用固定 判斷閥值的設備作為數(shù)值比較器6，適應一些常見的設備。并且，為了加快處理速度，微處理器為設有自帶A/D轉換及硬件比較器模塊的數(shù) 據(jù)處理單元7。結合本發(fā)明的實際使用來看，信號采樣輸入模塊1將電流信號進行放大及電位抬 升后直接送入微處理器模塊中。隨后，微處理器模塊的A/D轉換器數(shù)據(jù)比較器6在A/D數(shù) 據(jù)整理器5整理得出符合數(shù)據(jù)處理單元處理格式的數(shù)據(jù)之前進行信號的比較。具體來說，當采樣的電流瞬時值I >短路閥值，且經(jīng)微處理器確認為短路故障而非干擾時，數(shù)據(jù)處理 單元7發(fā)出指令給脫扣器驅動模塊2。隨即，脫扣器驅動模塊2將數(shù)據(jù)處理單元7發(fā)出的指令轉換成電平信號，通過該電 平信號驅動脫扣器帶動電源轉換模塊8工作，其將交流高電壓轉換成直流低電壓，為上述 各個模塊及裝置供電。在此過程中，不使用外部短路檢測模塊，能可靠、快速完成短路故障 檢測響應。再進一步來看，由于微處理器模塊中的微處理器為設有自帶A/D轉換及數(shù)據(jù)比較 器的數(shù)據(jù)處理單元7，其可以在數(shù)據(jù)處理單元7得到A/D轉換數(shù)據(jù)之前進行信號與閥值的比 較。因此，能夠在第一時間內對當前情況屬于故障還是干擾加以正確區(qū)分，發(fā)出正確的處理 指令給脫扣器驅動模塊2。通過多次對比試驗，數(shù)據(jù)處理單元7的判斷可以采用軟件進行連續(xù)多次，即至少 兩次以上的采樣比較。這樣中斷方式較為可靠，不影響短路故障脫扣保護的執(zhí)行。通過上述的文字表述并結合附圖可以看出，采用本發(fā)明后，整體設計緊湊，各個裝 置之間的信號傳遞方式簡約，動作可靠性好且抗干擾能力強，可靠性高。更為重要的是，通 過數(shù)值比較器與數(shù)據(jù)處理單元的配合，能對信號進行精確判斷，第一時間進行處置。因此， 可廣泛應用于自動化集中控制系統(tǒng)和基于現(xiàn)場總線的分布式生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)等場合，例 如冶金、煤礦、鋼鐵、石化、港口、船舶、鐵路等領域的電動機控制與保護系統(tǒng)和現(xiàn)代化建筑 中的照明、電源轉換、泵、風機、空調等電氣控制與保護系統(tǒng)。當然，以上僅是本發(fā)明的具體應用范例，對本發(fā)明的保護范圍不構成任何限制。除 上述實施例外，本發(fā)明還可以有其它實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方 案，均落在本發(fā)明所要求保護的范圍之內。
權利要求
開關電器短路保護裝置，包括保護裝置本體，其內設有信號采樣輸入模塊，其特征在于所述信號采樣輸入模塊的輸出端，通過微處理模塊連入脫扣器驅動模塊的輸入端，微處理模塊至少包括A/D轉換模塊，中斷系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理單元，且A/D轉換模塊由A/D轉換器，A/D數(shù)據(jù)整理器，數(shù)據(jù)比較器各自有數(shù)據(jù)端口互聯(lián)組成，信號采樣輸入模塊的輸出端通過采樣通道連接A/D轉換器的輸入端，A/D轉換器的輸出端分別連入A/D數(shù)據(jù)整理器及數(shù)據(jù)比較器的輸入端，A/D數(shù)據(jù)整理器及中斷系統(tǒng)的輸出端均接入數(shù)據(jù)處理單元的輸入端，數(shù)據(jù)處理單元的輸出端連接脫扣器驅動模塊的輸入端。
2.根據(jù)權利要求1所述的開關電器短路保護裝置，其特征在于所述比較裝置的輸出 端有中斷通道與中斷系統(tǒng)連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的開關電器短路保護裝置，其特征在于所述的信號采樣輸入 模塊為運算放大器電路。
4.根據(jù)權利要求1所述的開關電器短路保護裝置，其特征在于所述的數(shù)據(jù)轉換裝置 為A/D數(shù)據(jù)整理器。
5.根據(jù)權利要求1所述的開關電器短路保護裝置，其特征在于所述的數(shù)據(jù)比較器為 數(shù)值比較器。
6.根據(jù)權利要求1所述的開關電器短路保護裝置，其特征在于所述的微處理器為設 有自帶A/D轉換及數(shù)據(jù)比較器的數(shù)據(jù)處理單元。
7.根據(jù)權利要求1所述的開關電器短路保護裝置，其特征在于所述的保護裝置本體 上連接有電源轉換模塊，電源轉換模塊的輸入端連接放大裝置、數(shù)據(jù)轉換裝置、比較裝置及 微處理器的供電端。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種開關電器短路保護裝置，屬于配電技術領域。其包括保護裝置本體，其內設有信號采樣輸入模塊，特點是信號采樣輸入模塊的輸出端通過微處理模塊連入脫扣器驅動模塊的輸入端，信號采樣輸入模塊的輸入端連接電流信號放大裝置的輸出端，電流信號放大裝置的輸出端分別連入數(shù)據(jù)轉換裝置及比較裝置的輸入端，數(shù)據(jù)轉換裝置及比較裝置的輸出端均接入微處理器的輸入端，微處理器的輸出端連接脫扣器驅動模塊的輸入端。因此，整體設計緊湊，各個裝置之間的信號傳遞方式簡約，動作可靠性好且抗干擾能力強，可靠性高，能對信號進行精確判斷，第一時間進行處置。
文檔編號H02H7/22GK101902034SQ20091014650
公開日2010年12月1日 申請日期2009年5月25日 優(yōu)先權日2009年5月25日
發(fā)明者李向宇, 王通 申請人:蘇州萬龍電氣集團股份有限公司