專(zhuān)利名稱(chēng)：精密脫扣器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬高、低壓電器技術(shù)領(lǐng)域
背景技術(shù)：
在輸送、分配、使用電能中，斷路器是最基本的保護(hù)開(kāi)關(guān)電器元件，占有極其重要 的位置，應(yīng)用范圍十分廣泛，在工業(yè)、民用和建筑配電領(lǐng)域幾乎全面取代了熔斷器。斷路器主要有兩大功能一是起動(dòng)、停止用電設(shè)備的開(kāi)關(guān)功能，二是在線路或用電 設(shè)備發(fā)生過(guò)載、短路故障時(shí)自動(dòng)切斷電源的保護(hù)功能。保護(hù)功能是斷路器非常重要的使用 功能，是保護(hù)用電設(shè)備和人身安全的重要手段。斷路器的基本保護(hù)功能主要有過(guò)載保護(hù)和 短路保護(hù)，還可以附加漏電保護(hù)、接地保護(hù)、參數(shù)顯示及網(wǎng)絡(luò)通訊等功能?，F(xiàn)代斷路器的保護(hù)與控制核心就是電子脫扣器，電子脫扣器使斷路器的保護(hù)功能 日趨完善，控制更加靈活，操作更加簡(jiǎn)便，有些斷路器甚至具有了通訊等非常重要的使用功 能。目前，國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)和使用的斷路器經(jīng)過(guò)熱脫扣器時(shí)代、電磁脫扣器時(shí)代的發(fā)展和 改進(jìn)，已經(jīng)發(fā)展到電子脫扣器時(shí)代和智能化可通訊脫扣器時(shí)代。作為電子化、智能化、可通 訊的智能化斷路器與熱脫扣器、電磁脫扣器時(shí)代的斷路器比較，其主要區(qū)別在于前者多為 雙金屬熱脫扣保護(hù)或電磁脫扣保護(hù)，而電子化、智能化、可通訊的智能斷路器幾乎全部采用 以單片機(jī)為核心的智能脫扣器作控制與保護(hù)，采用單片機(jī)技術(shù)的智能脫扣器是當(dāng)代斷路器 的主要標(biāo)志。采用智能脫扣器的斷路器不僅功能多，在保護(hù)范圍內(nèi)的靈敏度較高，額定電流 可在最大框架電流下分檔選擇或連續(xù)整定，提高了保護(hù)工作范圍，智能斷路器與普通電子 脫扣斷路器比較，其顯著特點(diǎn)就是增加了網(wǎng)絡(luò)通訊功能。目前世界上各種斷路器的額定電流都是固定式或者只能一次性整定的，其中包括 采用單片機(jī)控制與保護(hù)的智能斷路器，用戶(hù)只能按預(yù)期最大負(fù)載電流選擇或整定斷路器的 額定電流。然而，由斷路器的保護(hù)特性和國(guó)際斷路器標(biāo)準(zhǔn)idt IEC 60947. 2或與之對(duì)應(yīng)的國(guó) 家斷路器標(biāo)準(zhǔn)GB 14048.2可知如果斷路器的額定負(fù)載電流h小于斷路器額定電流Ir的 81%，則斷路器的反時(shí)限過(guò)載保護(hù)性能將失效；如果斷路器的額定負(fù)載電流^小于斷路器 額定電流Ir的67%，則斷路器將失去短路保護(hù)功能，即已喪失斷路器的全部保護(hù)功能，而 只有開(kāi)關(guān)功能，必然導(dǎo)致負(fù)載設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)過(guò)載或短路故障而斷路器卻不能進(jìn)入保護(hù)狀態(tài) 而分?jǐn)嚯娫?，從而引發(fā)人身設(shè)備事故及火災(zāi)。事實(shí)上，用戶(hù)在使用斷路器中，斷路器下口的負(fù)載設(shè)備往往不止一臺(tái)，也不可能完 全同時(shí)運(yùn)行，而在斷路器選擇時(shí)只能根據(jù)預(yù)期的全部最大負(fù)載選擇斷路器的額定電流，這 將導(dǎo)致用戶(hù)的額定負(fù)載減小時(shí)斷路器失去應(yīng)有的過(guò)載、短路保護(hù)功能，不能有效的保護(hù)用 電設(shè)備和用電線路的安全，這是極其嚴(yán)重的安全隱患，很多非常嚴(yán)重的后果均由此引發(fā)！近些年國(guó)內(nèi)外的知名電氣公司雖然采用現(xiàn)代電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了 裝有智能脫扣器的所謂智能斷路器，但他們的控制方法與控制結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)并不盡如人意，4如西門(mén)子公司的3VL塑殼斷路器的電子脫扣器的智能脫扣器；施耐德公司的fesyl^ct NS 塑殼斷路器的智能脫扣器以及三菱公司的super AE系列世界超級(jí)斷路器的電子脫扣器等 雖然在其他性能上都有了長(zhǎng)足進(jìn)步，但其基本原理和保護(hù)功能的靈敏度和精確性并沒(méi)有重 大的突破與創(chuàng)新，其基本保護(hù)功能的靈敏度和精確性仍未得到提高，當(dāng)斷路器的額定負(fù)載 電流h小于額定電流Ir的81 %以下時(shí)，斷路器的反時(shí)限過(guò)載保護(hù)特性仍將下降或失靈，當(dāng) 額定負(fù)載電流h小于額定電流Ir的67%以下時(shí)，斷路器將失去過(guò)載、短路保護(hù)功能，而只 有開(kāi)關(guān)功能。雖然發(fā)明專(zhuān)利CN1835167A(多量程時(shí)間程序控制斷路器)可以通過(guò)修改額定電流 的方式提高脫扣保護(hù)的靈敏度和精確性，但其需要人工手動(dòng)設(shè)定來(lái)完成，其精確度仍有一 定差距。而發(fā)明專(zhuān)利CN101202185A(智慧安防斷路器)雖然采用了學(xué)習(xí)方式自動(dòng)設(shè)定額定 電流提高脫扣保護(hù)的靈敏度和精確性，但他在較低的額定電流時(shí)，其脫扣保護(hù)的動(dòng)態(tài)工作 范圍較小，影響了精確性的進(jìn)一步提高，而本發(fā)明專(zhuān)利的比例放大方法能在動(dòng)態(tài)工作范圍 不變的條件下，自動(dòng)將額定負(fù)載電流放大至與額定電流在同一值上，從而獲得極高的保護(hù) 靈敏度和精確性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種具有高靈敏度、高精確性的精密脫扣器，以使斷路器的 保護(hù)靈敏度和精確性大幅度提高，從而能夠在額定負(fù)載電流較小時(shí)，斷路器仍然具有高靈 敏度、高精確性的保護(hù)性能，以保證斷路器具有靈敏、精確、安全、可靠保護(hù)用電線路和負(fù)載 設(shè)備的能力，極大地減少事故和火災(zāi)，保證人們的生產(chǎn)與生活用電安全。精密脫扣器及其實(shí)現(xiàn)方法由電子控制系統(tǒng)1、脫扣機(jī)構(gòu)2、電流傳感器3等組成， 其電子控制系統(tǒng)1主要由單片機(jī)或數(shù)字信號(hào)處理器ICi組成硬件電路，該硬件電路至少有 一個(gè)用于比例放大的模擬放大器或數(shù)字放大器，并且通過(guò)對(duì)負(fù)載電流的記憶存儲(chǔ)和比例放 大，從而獲得框架電流下的全量程范圍都具有高靈敏度、高精確性、高可靠性的保護(hù)性能， 使精密脫扣器在任何過(guò)載與短路故障時(shí)均能提供可靠的脫扣保護(hù)，確保人們的生產(chǎn)與生活 用電安全。精密脫扣器電子控制系統(tǒng)1的單片機(jī)或數(shù)字信號(hào)處理器ICl包括有微處理器、程 序存儲(chǔ)器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序數(shù)據(jù)通用存儲(chǔ)器，電可擦除/改寫(xiě)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或類(lèi)似的存 儲(chǔ)裝置，多組I/O端口，多路A/D轉(zhuǎn)換器，多個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器，通訊端口及捕捉/比較器/脈 沖調(diào)制器及其他資源，外圍部件主要有信號(hào)調(diào)理電路、輸出驅(qū)動(dòng)電路、預(yù)報(bào)警電路、顯示器 和鍵盤(pán)。精密脫扣器具有過(guò)載保護(hù)與短路保護(hù)的基本功能，根據(jù)保護(hù)對(duì)象的需要精密脫扣 器還可加入漏電保護(hù)、接地保護(hù)、溫度保護(hù)等功能。精密脫扣器的比例系數(shù)k是實(shí)現(xiàn)負(fù)載電流h比例放大的重要參數(shù)，對(duì)于斷路器能 否實(shí)現(xiàn)精密脫扣保護(hù)至關(guān)重要。比例系數(shù)k是負(fù)載電流h與額定電流Ir之比的比值，由 設(shè)定方式下的軟件程序自動(dòng)設(shè)定完成，也可以由人工鍵盤(pán)設(shè)定完成，設(shè)定完成后，軟件程序 將自動(dòng)記憶存儲(chǔ)比例系數(shù)k。電子控制系統(tǒng)1的運(yùn)算部件通常是數(shù)字運(yùn)算裝置，當(dāng)然，也可 以使用模擬運(yùn)算裝置。精密脫扣器的電子控制系統(tǒng)1通過(guò)運(yùn)算獲得比例系數(shù)k后，將其存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置 相應(yīng)的存儲(chǔ)單元，然后，精密脫扣器自動(dòng)轉(zhuǎn)入運(yùn)行狀態(tài)，或者人工設(shè)定轉(zhuǎn)入運(yùn)行狀態(tài)，在運(yùn)行狀態(tài)下精密脫扣器將根據(jù)采集的負(fù)載電流^與額定電流Ir比較運(yùn)算結(jié)果的比例系數(shù)k 分別轉(zhuǎn)入相應(yīng)的程序如果比例系數(shù)k大于1，則直接由此計(jì)算出過(guò)載保護(hù)與短路保護(hù)的脫 扣保護(hù)參數(shù)，然后，轉(zhuǎn)脫扣保護(hù)處理程序；如果比例系數(shù)k等于1，則循環(huán)檢測(cè)、比較和顯示； 如果比例系數(shù)k小于1，則讀取負(fù)載電流與比例系數(shù)k，然后，將負(fù)載電流乘以比例系 數(shù)k的倒數(shù)，所得的乘積作為放大電流hf，放大倍數(shù)f即為比例系數(shù)k的倒數(shù)，其計(jì)算公 式為f = 1/k，放大電流^if即為負(fù)載電流的放大值。完成比例放大后，再用放大電流 Inf與額定電流Ir比較，計(jì)算出過(guò)載保護(hù)與短路保護(hù)的脫扣保護(hù)參數(shù)，然后再轉(zhuǎn)入脫扣保 護(hù)處理程序，從而獲得k = 1或接近于1的高靈敏度、高精確性的最佳安全保護(hù)特性。根據(jù) 高精度精密保護(hù)的需要，在精密脫扣器的工作程序中，其脫扣保護(hù)參數(shù)的計(jì)算中還可加入 修正系數(shù)α，加入修正系數(shù)α的放大倍數(shù)f的計(jì)算公式為f = l/(kX α )。對(duì)于額定負(fù)載^頻繁變化的負(fù)載，需在設(shè)定方式時(shí)將負(fù)載電流變化的時(shí)間T分別 記憶存儲(chǔ)在相應(yīng)的時(shí)間存儲(chǔ)單元，同時(shí)將該時(shí)間負(fù)載電流^與額定電流Ir的比例系數(shù)k 分別記憶存儲(chǔ)在相應(yīng)的比例系數(shù)存儲(chǔ)單元。因此，比例系數(shù)k是由一組自然數(shù)kl kn組 成，對(duì)應(yīng)的時(shí)間記憶存儲(chǔ)也應(yīng)為T(mén)l Tn —組自然數(shù)組成。設(shè)定完成后，精密脫扣器即自動(dòng)轉(zhuǎn)入或人工設(shè)定轉(zhuǎn)入運(yùn)行狀態(tài)，在運(yùn)行狀態(tài)下精 密脫扣器將分別根據(jù)各個(gè)時(shí)間存儲(chǔ)的比例系數(shù)k分別轉(zhuǎn)入相應(yīng)的程序如果比例系數(shù)k大 于1，則直接由此計(jì)算出過(guò)載保護(hù)與短路保護(hù)的脫扣保護(hù)參數(shù)，然后，轉(zhuǎn)脫扣保護(hù)處理程序； 如果比例系數(shù)k等于1，則循環(huán)檢測(cè)、比較和顯示；如果比例系數(shù)k小于1，則分別讀取負(fù)載 電流^與比例系數(shù)k，然后，將負(fù)載電流^乘以比例系數(shù)k的倒數(shù)，所得的積作為放大電 流hf，放大倍數(shù)f即為比例系數(shù)k的倒數(shù)，即f = Ι/k，放大電流hf即為負(fù)載電流h的 放大值。再用放大電流Inf與額定電流Ir比較運(yùn)算，計(jì)算出過(guò)載保護(hù)與短路保護(hù)的脫扣 保護(hù)參數(shù)，然后再轉(zhuǎn)入脫扣保護(hù)處理程序，從而在負(fù)載電流^任意變化時(shí)都能獲得高靈敏 度、高精確性的最佳安全保護(hù)特性。用來(lái)存儲(chǔ)比例系數(shù)k、額定電流Ir、負(fù)載電流In、放大電流hf、負(fù)載電流h的采 集時(shí)間1 的存儲(chǔ)裝置一般為單片機(jī)內(nèi)部的非易失性存儲(chǔ)器，也可以采用外部的非易失性 存儲(chǔ)器及其他類(lèi)似的記憶存儲(chǔ)裝置。電子控制系統(tǒng)1由單片機(jī)ICI的微處理器讀取存儲(chǔ)器 或存儲(chǔ)裝置內(nèi)的存儲(chǔ)信息，并進(jìn)行運(yùn)算和處理。也可以采用獨(dú)立的微處理器及其類(lèi)似的處 理裝置讀取存儲(chǔ)器內(nèi)的存儲(chǔ)信息，并進(jìn)行運(yùn)算和處理。經(jīng)過(guò)單片機(jī)ICi運(yùn)算、處理后的輸出 控制信息，控制脫扣機(jī)構(gòu)2，以執(zhí)行脫扣保護(hù)動(dòng)作，脫扣機(jī)構(gòu)2是電子控制系統(tǒng)1的外部執(zhí)行 元件。精密脫扣器的電子控制系統(tǒng)1的軟件程序主要由初始化程序、信號(hào)采集處理程 序、設(shè)定記憶存儲(chǔ)程序，運(yùn)行控制程序、脫扣保護(hù)與報(bào)警程序、時(shí)鐘程序、鍵盤(pán)參數(shù)設(shè)定程 序、更新顯示程序等組成。為了設(shè)定或修改比例系數(shù)k、修正系數(shù)α、負(fù)載電流負(fù)載電流^!變化的采集時(shí) 間Tn及其他脫扣保護(hù)參數(shù)的需要，精密脫扣器配有鍵盤(pán)設(shè)定程序，以便通過(guò)鍵盤(pán)設(shè)定或修 改比例系數(shù)k、修正系數(shù)α、負(fù)載電流In、采集時(shí)間Tn等參數(shù)。顯示程序用以顯示比例系數(shù)k、負(fù)載電流In、負(fù)載電流h的采集時(shí)間Tru額定電 流Ir及其它參數(shù)，信號(hào)采集處理程序用以采集電流傳感器及其他輸入信息，脫扣保護(hù)程序 是精密脫扣器的過(guò)載保護(hù)與短路保護(hù)的基本保護(hù)功能程序，他們以負(fù)載電流^、比例系數(shù)k與額定電流Ir為計(jì)算基準(zhǔn)。精密脫扣器的設(shè)定程序由鍵盤(pán)選擇進(jìn)入設(shè)定方式，運(yùn)行設(shè)定程序時(shí)自動(dòng)采集實(shí)時(shí) 的負(fù)載電流In，并將采集的負(fù)載電流與額定電流Ir比較運(yùn)算后計(jì)算出比例系數(shù)k，然 后，記憶存儲(chǔ)負(fù)載電流^變化時(shí)的比例系數(shù)k。設(shè)定完成后，自動(dòng)轉(zhuǎn)入運(yùn)行工作狀態(tài)，或者 由人工控制轉(zhuǎn)入運(yùn)行工作狀態(tài)。此外，用戶(hù)還可以通過(guò)鍵盤(pán)修正或設(shè)定比例系數(shù)k、修正系 數(shù)α以及其他參數(shù)，具體可見(jiàn)鍵盤(pán)功能描述。由于精密脫扣器在運(yùn)行控制程序中的比例系數(shù)k跟蹤了額定負(fù)載電流Ir的變化 而改變，并自動(dòng)對(duì)采集的負(fù)載電流^按比例系數(shù)k進(jìn)行放大，從而實(shí)現(xiàn)了根據(jù)實(shí)際負(fù)載將 精密脫扣器的負(fù)載電流^放大至與額定電流Ir相比較最精確保護(hù)值上，因此，精密脫扣器 的負(fù)載電流^能完全按用電設(shè)備額定負(fù)載變化時(shí)的比例系數(shù)k放大至最佳電流Inf值上， 從而實(shí)現(xiàn)斷路器對(duì)用電設(shè)備及輸配電線路的高靈敏度、高精確性與高安全性能的精密安全 保護(hù)。在實(shí)際生產(chǎn)、生活的使用電能過(guò)程中，由于斷路器的額定電流規(guī)格選用不當(dāng)、額定 電流整定不準(zhǔn)確，或由于用電設(shè)備各個(gè)時(shí)間用電負(fù)荷變化較大而導(dǎo)致的斷路器保護(hù)失靈的 故障經(jīng)常發(fā)生，由此而引發(fā)的重大人身設(shè)備事故乃至嚴(yán)重的火災(zāi)也時(shí)有報(bào)導(dǎo)。而本發(fā)明的 精密脫扣器從根本上解決了長(zhǎng)期困擾用戶(hù)選型難，用戶(hù)只要選定了預(yù)計(jì)的最大額定電流， 其他均由精密脫扣器根據(jù)實(shí)際負(fù)載的變化而自動(dòng)放大至最佳的精確保護(hù)值上，從而更能有 效地保護(hù)用電設(shè)備和線路安全。精密脫扣器的電子控制系統(tǒng)1的比例系數(shù)設(shè)定與比例放大控制原理與方法適用 于斷路器、接觸器、繼電器、電磁鐵或電磁閥上實(shí)施，也適宜于采用比例放大方法提高精確 性和靈敏度的控制裝置。本發(fā)明的精密脫扣器還適宜于各種脫扣器的更新?lián)Q代，并且易于 做成模塊化結(jié)構(gòu)，便于安裝和更換。
圖1 精密脫扣器原理框2:主程序流程3:中斷處理程序流程4 ；設(shè)定程序流程5:比例放大程序流程6 ；時(shí)鐘程序流程7:脫扣保護(hù)程序流程8 ；:A/D轉(zhuǎn)換程序流程9 ；鍵盤(pán)掃描程序流程10更新顯示程序流程11鍵盤(pán)參數(shù)設(shè)定程序流程圖
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖給出一種精密脫扣器的實(shí)施方式，以進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的工作原理 和電子控制系統(tǒng)1的單片機(jī)程序存儲(chǔ)器存放程序的執(zhí)行步驟，單片機(jī)ICl應(yīng)包括以下幾部分組成微處理器，程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或通用存儲(chǔ)器，EEPROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，I/O端口， 多路A/D轉(zhuǎn)換器，多個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器、捕捉/比較器/脈沖調(diào)制器、通訊端口等資源。采用單片機(jī)控制可獲得智能化與低成本的良好效果，如果不考慮體積和制造成本 等因素電子控制系統(tǒng)1的單片機(jī)ICi也可由通用計(jì)算機(jī)替代完成。精密脫扣器的電子控制 系統(tǒng)1通過(guò)其單片機(jī)ICi程序存儲(chǔ)器內(nèi)的軟件程序使內(nèi)部資源與外部資源協(xié)調(diào)工作，完成 精密脫扣器所需的數(shù)值運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)了期望的精密脫扣的自動(dòng)運(yùn)行結(jié)果。按照?qǐng)D1所示的精密脫扣器的原理框圖，將以單片機(jī)ICl為核心的電子電路組裝 后，與脫扣機(jī)構(gòu)2、電流傳感器3連接，即可以組裝成整體的精密脫扣器。電子控制系統(tǒng)1是精密脫扣器的控制核心，以單片機(jī)ICl為主要核心元件，配以顯 示器，控制鍵盤(pán)，工作電源以及相應(yīng)的軟件程序構(gòu)成。單片機(jī)ICl采用典型的中檔產(chǎn)品即可勝任工作，他們通常都具有A、B、C、D四組8 位復(fù)用I/O端口，用作顯示器、鍵盤(pán)、報(bào)警、通訊與脫扣保護(hù)的控制端口，此外，還有復(fù)位端 口，時(shí)鐘端口和工作電源，他們的工作環(huán)境采用相關(guān)技術(shù)規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)電路參數(shù)即可滿(mǎn)足要 求。電流傳感器3的信號(hào)首先連接到信號(hào)調(diào)理電路，經(jīng)過(guò)調(diào)理后的信號(hào)再接到單片機(jī) ICl的A/D轉(zhuǎn)換器輸入端。電流傳感器3采用每相電源分別配置一只傳感器，然后，分別連 接到各相的信號(hào)調(diào)理電路，再分別接到單片機(jī)ICl的A/D轉(zhuǎn)換器的各個(gè)輸入端，然后，通過(guò) 運(yùn)算電路把采集的各相信號(hào)相加后再求平均值，這樣有利于提高精度。當(dāng)然，用一只傳感器 也是可以的，只是不如采用多只傳感器容易獲得較高精度。精密脫扣器電子控制系統(tǒng)1的控制軟件主要由主程序、中斷服務(wù)程序、設(shè)定程序、 比例放大程序、時(shí)鐘程序、脫扣保護(hù)程序、A/D轉(zhuǎn)換程序、鍵盤(pán)掃描程序、更新顯示程序和鍵 盤(pán)參數(shù)設(shè)定程序組成，電子控制系統(tǒng)1的控制軟件流程圖如圖2 11所示。圖2 11說(shuō)明圖1所示的電子控制系統(tǒng)1的存儲(chǔ)程序運(yùn)行流程圖，程序運(yùn)行是在 單片機(jī)ICI的微處理器中響應(yīng)程序存儲(chǔ)器中的指令序列完成，上電復(fù)位或按鍵復(fù)位后微處 理器自動(dòng)從主程序開(kāi)始執(zhí)行，在主程序中依次完成A/D轉(zhuǎn)換器初始化，I/O端口初始化，定 時(shí)器1、2初始化為定時(shí)工作，預(yù)置定時(shí)器1、2時(shí)間常數(shù)。然后，置比例系數(shù)k初值，置A/D 通道計(jì)數(shù)初值，置修正系數(shù)α初值，置定時(shí)中斷允許，開(kāi)放中斷。然后再查詢(xún)有鍵按下否？如果有鍵按下，則調(diào)鍵盤(pán)掃描程序，然后，調(diào)A/D轉(zhuǎn)換程 序，再測(cè)試定時(shí)中斷否？如果定時(shí)中斷，則響應(yīng)中斷，轉(zhuǎn)中斷服務(wù)程序。如果無(wú)鍵按下，則直 接調(diào)A/D轉(zhuǎn)換程序，然后查詢(xún)中斷，如果定時(shí)中斷未到，則查詢(xún)等待中斷。中斷返回后，重新 置比例系數(shù)k初值、A/D通道計(jì)數(shù)初值、修正系數(shù)α初值，置定時(shí)中斷允許，然后重新開(kāi)放 中斷。在中斷服務(wù)程序中，將依次調(diào)時(shí)鐘程序、調(diào)設(shè)定程序或比例系數(shù)處理程序，調(diào)脫扣 保護(hù)程序，調(diào)更新顯示程序，然后，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，重新開(kāi)放中斷，中斷返回。如果沒(méi)有定時(shí)中斷 請(qǐng)求，則查詢(xún)其他中斷源，轉(zhuǎn)其他中斷處理，然后，清中斷標(biāo)志，調(diào)更新顯示程序，再恢復(fù)現(xiàn) 場(chǎng)，重新開(kāi)放中斷，中斷返回。在設(shè)定程序中，將完成比例系數(shù)k的計(jì)算與存儲(chǔ)。在比例放大程序中，將完成負(fù)載電流的比例放大運(yùn)算與脫扣保護(hù)程序的調(diào)用，并 自動(dòng)完成脫扣器的過(guò)載、短路保護(hù)與報(bào)警。調(diào)用的脫扣保護(hù)程序?qū)⑼瓿筛鶕?jù)負(fù)載電流或放大電流的過(guò)載、短路脫扣保護(hù)參數(shù)的計(jì)算脫扣、報(bào)警保護(hù)。在鍵盤(pán)掃描程序中，如果有鍵按下；則查詢(xún)鍵值，然后根據(jù)鍵值散轉(zhuǎn)至相應(yīng)的鍵值 處理程序。精密脫扣器的鍵盤(pán)基本參數(shù)設(shè)定功能定義如下額定電流Ir設(shè)定鍵；進(jìn)行額定電流Ir的設(shè)定。比例系數(shù)k設(shè)定鍵；進(jìn)行比例系數(shù)k的設(shè)定。修正系數(shù)α設(shè)定鍵；進(jìn)行修正系數(shù)α的設(shè)定增量鍵；調(diào)增量程序，進(jìn)行指定參數(shù)的遞增。減量鍵；調(diào)減量程序，進(jìn)行指定參數(shù)的遞減。刪除鍵；調(diào)刪除程序，進(jìn)行指定參數(shù)的刪除。秒設(shè)定鍵；進(jìn)行時(shí)鐘(秒)的設(shè)定與調(diào)校。分設(shè)定鍵；進(jìn)行時(shí)鐘(分)的設(shè)定與調(diào)校。時(shí)設(shè)定鍵；進(jìn)行時(shí)鐘(時(shí))的設(shè)定與調(diào)校。脫扣參數(shù)設(shè)定鍵；進(jìn)行脫扣保護(hù)參數(shù)的設(shè)定。復(fù)位鍵；按此鍵程序重新初始化并從主程序開(kāi)始執(zhí)行。目前國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上的帶有電子脫扣器的斷路器，其過(guò)載保護(hù)與短路保護(hù)的參數(shù)設(shè) 定大多采用公式化的計(jì)算方式獲得相關(guān)的脫扣保護(hù)特性，本發(fā)明的精密脫扣器，其過(guò)載保 護(hù)與短路保護(hù)的設(shè)定，則采用更靈活的查表計(jì)算方法獲得相關(guān)的脫扣保護(hù)特性，查表計(jì)算 方法更具有簡(jiǎn)便、靈活、仿真的特點(diǎn)，尤其對(duì)于非線性參數(shù)、離散特性參數(shù)更具有優(yōu)越性。精密脫扣器的圖2主程序流程圖執(zhí)行步驟如下起始步驟100之后，執(zhí)行步驟 101，初始化A/D轉(zhuǎn)換器，初始化I/O端口，初始化定時(shí)器1、2為定時(shí)工作，預(yù)置定時(shí)器1、2 時(shí)間常數(shù)，然后，執(zhí)行步驟102，置比例系數(shù)k初值，置A/D通道計(jì)數(shù)初值，置修正系數(shù)α初 值，再執(zhí)行步驟103，置定時(shí)中斷允許，然后，執(zhí)行步驟104，開(kāi)放中斷。再執(zhí)行步驟105，查詢(xún) 有鍵按下否？如果有鍵按下，則執(zhí)行步驟106，調(diào)鍵盤(pán)掃描程序，然后，執(zhí)行步驟107，調(diào)A/ D轉(zhuǎn)換程序，再執(zhí)行步驟108，測(cè)試定時(shí)中斷否？如果定時(shí)中斷，則響應(yīng)中斷，執(zhí)行步驟109， 轉(zhuǎn)中斷服務(wù)程序，中斷返回后，重新回到步驟102執(zhí)行。如果執(zhí)行步驟105，無(wú)鍵按下，則直 接執(zhí)行步驟107，調(diào)A/D轉(zhuǎn)換程序，然后執(zhí)行步驟108。如果執(zhí)行步驟108，定時(shí)中斷未到，則 查詢(xún)等待中斷，直至響應(yīng)中斷，執(zhí)行步驟109，轉(zhuǎn)中斷服務(wù)程序。圖3的中斷服務(wù)程序執(zhí)行步驟為起始步驟200之后，執(zhí)行步驟201，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，然 后，執(zhí)行步驟202，測(cè)試定時(shí)中斷否？如果不是定時(shí)中斷，執(zhí)行步驟203，查詢(xún)其他中斷源， 然后，執(zhí)行步驟204，轉(zhuǎn)其他中斷，再執(zhí)行步驟205，清中斷標(biāo)志，然后，跳轉(zhuǎn)至步驟212執(zhí) 行，調(diào)更新顯示，再執(zhí)行步驟213，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，然后執(zhí)行步驟214，重開(kāi)定時(shí)中斷，再執(zhí)行步驟 215，中斷返回。如果執(zhí)行步驟202，測(cè)試到定時(shí)中斷，執(zhí)行步驟206，關(guān)中斷，再執(zhí)行步驟207，調(diào) 時(shí)鐘程序，再執(zhí)行步驟208，測(cè)試是設(shè)定方式否？如果是設(shè)定方式，執(zhí)行步驟209，調(diào)設(shè)定程 序，再執(zhí)行步驟210 測(cè)試學(xué)習(xí)標(biāo)志等于1否？如果不等于1，執(zhí)行步驟212，調(diào)時(shí)鐘控制程 序，然后，跳轉(zhuǎn)至步驟212執(zhí)行，調(diào)更新顯示，再執(zhí)行步驟213，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，然后執(zhí)行步驟214， 重開(kāi)定時(shí)中斷，再執(zhí)行步驟215，中斷返回。如果執(zhí)行步驟208，測(cè)試不是設(shè)定方式，則執(zhí)行步驟210，調(diào)比例系數(shù)處理程序，然 后，執(zhí)行步驟211，調(diào)脫扣保護(hù)程序，再執(zhí)行步驟212，調(diào)更新顯示，然后執(zhí)行步驟213，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，再執(zhí)行步驟214，重開(kāi)定時(shí)中斷，然后，執(zhí)行步驟215，中斷返回。圖4的設(shè)定程序起始步驟300之后，執(zhí)行步驟301 保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，然后執(zhí)行步驟302， 測(cè)試是首次設(shè)定否？如果是首次設(shè)定程序，執(zhí)行步驟304，取比例系數(shù)k的存放地址、比例 系數(shù)k清零，然后，執(zhí)行步驟305，取負(fù)載電流額定電流Ir，計(jì)算比例系數(shù)(Ic=^iAr), 然后執(zhí)行步驟306，保存比例系數(shù)k，再執(zhí)行步驟307 設(shè)定結(jié)束、清設(shè)定標(biāo)志，然后，執(zhí)行步 驟308，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，再執(zhí)行步驟309，返回。如果執(zhí)行步驟302，測(cè)試不是首次設(shè)定，則執(zhí)行步驟303，取比例系數(shù)k存放地址， 然后，直接跳至步驟305，取負(fù)載電流額定電流Ir，計(jì)算比例系數(shù)(k= In/Ir)，然后執(zhí) 行步驟306，保存比例系數(shù)k，再執(zhí)行步驟307，設(shè)定結(jié)束、清設(shè)定標(biāo)志，然后，執(zhí)行步驟308， 恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，再執(zhí)行步驟309，返回。圖5的比例放大程序步驟如下起始步驟350之后，執(zhí)行步驟351，取負(fù)載電流額定電流Ir、比例系數(shù)k，再執(zhí)行步驟352 測(cè)試比例系數(shù)k等于1否？如果不等于1，執(zhí)行 步驟353，測(cè)試比例系數(shù)k大于1否？如果不大于1，則執(zhí)行步驟354 取負(fù)載電流In、比例 系數(shù)k，計(jì)算(Inf = hX Ι/k)，然后，執(zhí)行步驟355，交換負(fù)載電流h與放大電流hf，再執(zhí) 行步驟356，調(diào)脫扣保護(hù)程序，然后，執(zhí)行步驟357，調(diào)更新顯示，再執(zhí)行步驟358，返回。如果執(zhí)行步驟352，測(cè)試比例系數(shù)k等于1，則跳至步驟358執(zhí)行，調(diào)更新顯示，再 執(zhí)行步驟358，返回。如果執(zhí)行步驟353 ；測(cè)試比例系數(shù)k大于1，則跳至執(zhí)行步驟356，調(diào)脫扣保護(hù)程 序，然后，執(zhí)行步驟357，調(diào)更新顯示，再執(zhí)行步驟358，返回。圖6的時(shí)鐘程序執(zhí)行步驟如下起始步驟400之后，執(zhí)行步驟401，取秒信號(hào)、秒計(jì) 數(shù)加1，然后執(zhí)行步驟402，測(cè)試秒計(jì)數(shù)等于60否？如果秒計(jì)數(shù)等于60，則執(zhí)行步驟403，秒 計(jì)數(shù)清零、分計(jì)數(shù)加1，然后執(zhí)行步驟404，測(cè)試分計(jì)數(shù)等于60否？如果分計(jì)數(shù)等于60，則執(zhí) 行步驟405，分計(jì)數(shù)清零、時(shí)計(jì)數(shù)加1，然后執(zhí)行步驟406，測(cè)試時(shí)計(jì)數(shù)等于M否？如果時(shí)計(jì) 數(shù)等于對(duì)，則執(zhí)行步驟407，時(shí)計(jì)數(shù)清零，然后執(zhí)行步驟408，調(diào)更新顯示，再執(zhí)行步驟409， 返回。如果執(zhí)行步驟402，測(cè)試秒計(jì)數(shù)不等于60 ；執(zhí)行步驟404，測(cè)試分計(jì)數(shù)不等于60 ； 執(zhí)行步驟406，測(cè)試時(shí)計(jì)數(shù)不等于M，則都將跳至步驟408，調(diào)更新顯示，再執(zhí)行步驟409，返 回。圖7的脫扣保護(hù)程序步驟如下起始步驟500之后，執(zhí)行步驟501，取負(fù)載電流In， 或放大電流hf，然后，執(zhí)行步驟502，測(cè)試負(fù)載電流>瞬時(shí)脫扣值否？如果負(fù)載電流 不大于或等于瞬時(shí)脫扣值，則執(zhí)行步驟503，測(cè)試負(fù)載電流h >短路短延時(shí)脫扣值否？如果不大于或等于短路短延時(shí)脫扣 值，執(zhí)行步驟507，測(cè)試負(fù)載電流>過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)脫扣值否？如果不大于或等于過(guò)載長(zhǎng)延 時(shí)脫扣值，執(zhí)行步驟510，取預(yù)報(bào)警值，然后，執(zhí)行步驟511，測(cè)試負(fù)載電流>預(yù)報(bào)警值 否？如果不大于或等于預(yù)報(bào)警值，執(zhí)行步驟513，保存負(fù)載電流值In，再執(zhí)行步驟515，調(diào)更 新顯示，然后，執(zhí)行步驟516，返回。如果執(zhí)行步驟502，測(cè)試負(fù)載電流h大于或等于瞬時(shí)脫扣值，則執(zhí)行步驟512，啟 動(dòng)預(yù)報(bào)警與脫扣保護(hù)，然后，順序執(zhí)行步驟513，保存負(fù)載電流值In，再執(zhí)行步驟515，調(diào)更 新顯示，然后，執(zhí)行步驟516，返回。
如果執(zhí)行步驟503，測(cè)試負(fù)載電流h大于或等于短路短延時(shí)脫扣值，則執(zhí)行步驟 504，短延時(shí)時(shí)間查表計(jì)算及延時(shí)處理，然后，執(zhí)行步驟505，測(cè)試負(fù)載電流h >短路短延時(shí) 脫扣值否？如果不大于或等于短路短延時(shí)脫扣值，跳至步驟507執(zhí)行。如果執(zhí)行步驟505， 測(cè)試負(fù)載電流h大于或等于短路短延時(shí)脫扣值，跳至步驟512執(zhí)行，直至執(zhí)行步驟516，返 回。如果執(zhí)行步驟507，測(cè)試負(fù)載電流h大于或等于過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)脫扣值，則執(zhí)行步驟 508，長(zhǎng)延時(shí)時(shí)間查表計(jì)算及延時(shí)處理，然后，執(zhí)行步驟509，測(cè)試負(fù)載電流h >過(guò)載長(zhǎng)延時(shí) 脫扣值否？如果不大于或等于過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)脫扣值，跳至步驟510執(zhí)行。如果執(zhí)行步驟509， 測(cè)試負(fù)載電流h大于或等于過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)脫扣值，跳至步驟512執(zhí)行，直至執(zhí)行步驟516，返 回。如果執(zhí)行步驟511，測(cè)試負(fù)載電流^大于或等于預(yù)報(bào)警值，執(zhí)行步驟514，啟動(dòng)報(bào) 警，然后，執(zhí)行步驟515，調(diào)更新顯示，再執(zhí)行步驟516，返回。圖8的A/D轉(zhuǎn)換程序起始步驟600之后，執(zhí)行步驟601，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，再執(zhí)行步驟602， 關(guān)顯示，然后執(zhí)行步驟603，取A/D轉(zhuǎn)換通道號(hào)、數(shù)據(jù)存放首地址、通道計(jì)數(shù)，然后執(zhí)行步驟 604，啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換，然后，執(zhí)行步驟605，測(cè)試A/D轉(zhuǎn)換完否？如果未完則查詢(xún)等待，如果轉(zhuǎn) 換完成，則執(zhí)行步驟606，存A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果，再執(zhí)行步驟607，測(cè)試A/D通道計(jì)數(shù)等于0否？ 如果A/D通道計(jì)數(shù)不等于0，則執(zhí)行步驟608，A/D轉(zhuǎn)換通道計(jì)數(shù)_1，A/D轉(zhuǎn)換通道號(hào)+1，A/ D轉(zhuǎn)換結(jié)果存放地址+1，然后，跳回到步驟603執(zhí)行。如果執(zhí)行步驟607 測(cè)試A/D通道計(jì)數(shù)等于0，則執(zhí)行步驟609，置A/D轉(zhuǎn)換通道號(hào) 為AN. 0、置A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果存放首址、置A/D轉(zhuǎn)換通道計(jì)數(shù)初值，然后，執(zhí)行步驟610，置A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志，再執(zhí)行步驟611，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，然后，執(zhí)行步驟612，返回。圖9的鍵盤(pán)掃描程序如下起始步驟700之后，執(zhí)行步驟701，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，再執(zhí)行步 驟702，關(guān)顯示，然后執(zhí)行步驟703，置鍵掃描工作參數(shù)，然后，執(zhí)行步驟704，從第一行開(kāi)始 掃描鍵盤(pán)，再執(zhí)行步驟705，測(cè)試掃描完成否？如果未完，則查詢(xún)等待，如果掃描完畢，則執(zhí) 行步驟706，測(cè)試有鍵按下否？如果無(wú)鍵按下，則執(zhí)行步驟711，置無(wú)鍵落標(biāo)志，然后，執(zhí)行 步驟712，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，再執(zhí)行步驟713，返回。如果執(zhí)行步驟706，測(cè)試有鍵按下，則執(zhí)行步驟707，測(cè)試此前的鍵命令完否？如 果未完成，則跳至步驟712，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，再執(zhí)行步驟713，返回。如果此前的鍵命令完成，則執(zhí) 行步驟708，查表求鍵值并保存鍵值，然后執(zhí)行步驟709，置鍵落標(biāo)志，再執(zhí)行步驟710，鍵值 散轉(zhuǎn)處理，然后執(zhí)行步驟712，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，再執(zhí)行步驟713，返回。圖10的更新顯示程序起始步驟800之后，執(zhí)行步驟801，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，再執(zhí)行步驟 802，關(guān)顯示，然后執(zhí)行步驟803，置顯示數(shù)據(jù)端口、置顯示數(shù)據(jù)地址、顯示數(shù)據(jù)初值，然后， 執(zhí)行步驟804，清顯示寄存器及數(shù)據(jù)存放單元，然后執(zhí)行步驟805，取顯示數(shù)據(jù)，再執(zhí)行步驟 806，查表求字形代碼送顯示器，然后執(zhí)行步驟807，顯示延時(shí)，再執(zhí)行步驟808，測(cè)試數(shù)據(jù)顯 示完否？如果數(shù)據(jù)顯示未完，返回到步驟806執(zhí)行，查表求字形代碼送顯示器，刷新顯示。 執(zhí)行步驟808，測(cè)試數(shù)據(jù)顯示完成，執(zhí)行步驟809，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，然后執(zhí)行步驟810，返回。圖11鍵盤(pán)參數(shù)設(shè)定程序的起始步驟850之后，執(zhí)行步驟851，讀取鍵值，然后執(zhí)行 步驟852，測(cè)試是Ir設(shè)定鍵否？如果是Ir設(shè)定鍵，執(zhí)行步驟853，進(jìn)行Ir設(shè)定，然后，執(zhí)行 步驟873，調(diào)更新顯示，再執(zhí)行步驟874，返回。如果執(zhí)行步驟852，測(cè)試不是Ir設(shè)定鍵，執(zhí)行步驟854，測(cè)試是k設(shè)定鍵否？如果是k設(shè)定鍵，執(zhí)行步驟855，進(jìn)行k設(shè)定，然后，跳至步驟 873執(zhí)行，調(diào)更新顯示，再執(zhí)行步驟874，返回。如果執(zhí)行步驟854，測(cè)試不是k設(shè)定鍵，則執(zhí) 行步驟856，測(cè)試是α設(shè)定鍵否？如果是α設(shè)定鍵，則執(zhí)行步驟857，進(jìn)行α設(shè)定，然后， 跳轉(zhuǎn)至步驟873，調(diào)更新顯示，再執(zhí)行步驟874，返回。如果執(zhí)行步驟856，測(cè)試不是α設(shè)定 鍵，則執(zhí)行步驟858，測(cè)試是秒設(shè)定鍵否？如果是秒設(shè)定鍵，則執(zhí)行步驟859，進(jìn)行秒設(shè)定， 然后，跳轉(zhuǎn)至步驟873，調(diào)更新顯示，再執(zhí)行步驟874，返回。如果執(zhí)行步驟858，測(cè)試不是秒 設(shè)定鍵，則執(zhí)行步驟860，測(cè)試是分設(shè)定鍵否？如果是分設(shè)定鍵，則執(zhí)行步驟861，進(jìn)行分設(shè) 定，然后，跳轉(zhuǎn)至步驟873，調(diào)更新顯示，再執(zhí)行步驟874，返回。如果執(zhí)行步驟860，測(cè)試不是 分設(shè)定鍵，則執(zhí)行步驟862，測(cè)試是時(shí)設(shè)定鍵否？如果是時(shí)設(shè)定鍵，則執(zhí)行步驟863，進(jìn)行時(shí) 設(shè)定，然后，跳轉(zhuǎn)至步驟873，調(diào)更新顯示，再執(zhí)行步驟874，返回。如果執(zhí)行步驟862，測(cè)試 不是時(shí)設(shè)定鍵，則執(zhí)行步驟864，測(cè)試是脫扣參數(shù)設(shè)定鍵否？如果是脫扣參數(shù)設(shè)定鍵，則執(zhí) 行步驟865，進(jìn)行脫扣參數(shù)設(shè)定，然后，跳轉(zhuǎn)至步驟873，調(diào)更新顯示，再執(zhí)行步驟874，返回。 如果執(zhí)行步驟864，測(cè)試不是脫扣參數(shù)設(shè)定鍵，執(zhí)行步驟866，測(cè)試是增量鍵否？如果是增 量鍵，則執(zhí)行步驟867，指定數(shù)據(jù)遞增，然后，跳轉(zhuǎn)至步驟873，調(diào)更新顯示，再執(zhí)行步驟874， 返回。如果執(zhí)行步驟866，測(cè)試不是增量鍵，則執(zhí)行步驟868，測(cè)試是減量鍵否？如果是減 量鍵，則執(zhí)行步驟869，指定數(shù)據(jù)遞減，然后，跳轉(zhuǎn)至步驟873，調(diào)更新顯示，再執(zhí)行步驟874， 返回。如果執(zhí)行步驟868，測(cè)試不是減量鍵，則執(zhí)行步驟870，測(cè)試是刪除鍵否？如果是刪除 鍵，則執(zhí)行步驟871，進(jìn)行刪除，然后，跳轉(zhuǎn)至步驟873，調(diào)更新顯示，再執(zhí)行步驟874，返回。 如果執(zhí)行步驟870，測(cè)試不是刪除鍵，則執(zhí)行步驟872，轉(zhuǎn)運(yùn)行程序，然后，執(zhí)行步驟873，調(diào) 更新顯示，再執(zhí)行步驟874，返回。由于精密脫扣器具有優(yōu)異的自動(dòng)設(shè)定功能，其額定電流的比例系數(shù)k 一般不需要 人工設(shè)定，鍵盤(pán)只是提供了作為人工設(shè)定的補(bǔ)充和修改。一般運(yùn)行一次設(shè)定程序既可完成 參數(shù)設(shè)定，并且可以自動(dòng)轉(zhuǎn)入運(yùn)行程序，操作簡(jiǎn)單。作為保護(hù)用電設(shè)備和用電線路安全的電子脫扣器，其保護(hù)功能是非常重要的技術(shù) 指標(biāo)，因此，精密脫扣器的脫扣保護(hù)參數(shù)計(jì)算依據(jù)的放大電流^f是根據(jù)比例系數(shù)k放大后 而跟蹤設(shè)定，從而使保護(hù)精確度極大提高，靈敏度和可靠性更好，加之聲光報(bào)警功能，對(duì)各 種電氣火災(zāi)隱患可提供最精確的安全保護(hù)，可以通過(guò)通訊端口與其他電器或計(jì)算機(jī)控制系 統(tǒng)連接，以組成網(wǎng)絡(luò)化的火災(zāi)安全防護(hù)系統(tǒng)。1權(quán)利要求
1.一種精密脫扣器及其實(shí)現(xiàn)方法由電子控制系統(tǒng)(1)、脫扣機(jī)構(gòu)O)、電流傳感器(3) 組成，其電子控制系統(tǒng)(1)主要由單片機(jī)或數(shù)字信號(hào)處理器(ICi)組成，單片機(jī)或數(shù)字信號(hào) 處理器(ICi)包括有微處理器、程序存儲(chǔ)器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序數(shù)據(jù)通用存儲(chǔ)器，電可擦 除/改寫(xiě)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或類(lèi)似的存儲(chǔ)裝置，多組I/O端口，多路A/D轉(zhuǎn)換器，多個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù) 器，捕捉/比較器/脈沖調(diào)制器及通訊端口，外圍部件主要有信號(hào)調(diào)理電路、輸出驅(qū)動(dòng)電路、 預(yù)報(bào)警電路、顯示器和鍵盤(pán)，精密脫扣器除提供有過(guò)載保護(hù)與短路保護(hù)功能外，還可擴(kuò)展漏 電保護(hù)功能、接地保護(hù)功能，其特征在于所述精密脫扣器的實(shí)現(xiàn)方法是通過(guò)對(duì)小于額定電流(Ir)的負(fù)載電流(In)進(jìn)行比例放 大而獲得；其比例系數(shù)(k)的設(shè)定以自動(dòng)設(shè)定方式為主，亦可通過(guò)手動(dòng)設(shè)定完成；電子控制 系統(tǒng)(1)通過(guò)運(yùn)算部件或運(yùn)算程序完成比例系數(shù)(k)的運(yùn)算，其運(yùn)算部件采用軟件運(yùn)算程 序完成，亦可用數(shù)字運(yùn)算裝置或模擬運(yùn)算裝置完成，運(yùn)算部件或運(yùn)算程序通過(guò)對(duì)負(fù)載電流 (In)與額定電流(Ir)的比較運(yùn)算而獲得比例系數(shù)(k)；精密脫扣器的電子控制系統(tǒng)(1)通過(guò)運(yùn)算獲得比例系數(shù)(k)后，將其存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器或 存儲(chǔ)裝置相應(yīng)的存儲(chǔ)單元；存儲(chǔ)完成后，精密脫扣器自動(dòng)轉(zhuǎn)入運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)然，亦可由人工 設(shè)定方式轉(zhuǎn)入運(yùn)行狀態(tài)；在工作狀態(tài)下根據(jù)比例系數(shù)(k)的范圍，分別轉(zhuǎn)入相應(yīng)的處理程 序如果比例系數(shù)(k)大于1，則直接由此計(jì)算出過(guò)載保護(hù)與短路保護(hù)的脫扣保護(hù)參數(shù)，然 后，轉(zhuǎn)脫扣保護(hù)程序；如果比例系數(shù)(k)等于1，則正常運(yùn)行，循環(huán)檢測(cè)、比較、顯示；如果比 例系數(shù)(k)小于1，則讀取負(fù)載電流(In)與比例系數(shù)(k)，然后，計(jì)算負(fù)載電流(In)乘以比 例系數(shù)(k)的倒數(shù)，所得的積作為放大電流(Inf)，放大電流anf)是負(fù)載電流(In)的放大 值，然后，用放大電流anf)與額定電流(Ir)比較運(yùn)算，計(jì)算出過(guò)載保護(hù)與短路保護(hù)的脫扣 保護(hù)參數(shù)，再轉(zhuǎn)入相應(yīng)的脫扣保護(hù)處理程序，從而在比較小的負(fù)載電流下也能獲得比例系 數(shù)k等于1或接近于1的高靈敏度、高精確性的安全保護(hù)性能。對(duì)于額定負(fù)載電流經(jīng)常變化的負(fù)載，需要在設(shè)定方式時(shí)將額定負(fù)載電流變化時(shí)的采集 時(shí)間Tn記憶存儲(chǔ)在相應(yīng)的時(shí)間存儲(chǔ)單元，同時(shí)將該時(shí)間采集的負(fù)載電流(In)與額定電流 (Ir)之比的比例系數(shù)(k)記憶存儲(chǔ)在相應(yīng)的比例系數(shù)存儲(chǔ)單元。然后，精密脫扣器即自動(dòng) 轉(zhuǎn)入運(yùn)行狀態(tài)，或通過(guò)人工設(shè)定方式轉(zhuǎn)入運(yùn)行狀態(tài)，在運(yùn)行狀態(tài)下精密脫扣器將根據(jù)存儲(chǔ) 的各個(gè)采集負(fù)載電流(In)的時(shí)間，分別根據(jù)該時(shí)間存儲(chǔ)的比例系數(shù)(k)分別轉(zhuǎn)入相應(yīng)的 程序如果比例系數(shù)(k)大于1，則直接由此計(jì)算出過(guò)載保護(hù)與短路保護(hù)的脫扣保護(hù)參數(shù)， 然后，轉(zhuǎn)相應(yīng)的脫扣保護(hù)處理程序；如果比例系數(shù)(k)等于1，則正常運(yùn)行，循環(huán)檢測(cè)、比較 和顯示；如果比例系數(shù)(k)小于1，則分別在對(duì)應(yīng)設(shè)定方式下的采集時(shí)間Tn讀取負(fù)載電流 (In)與比例系數(shù)(k)，然后，將負(fù)載電流(In)乘以比例系數(shù)(k)的倒數(shù)(即Ι/k)，所得的積 作為放大電流(Inf)，然后，用放大電流(Inf)與額定電流(Ir)比較，計(jì)算出過(guò)載保護(hù)與短 路保護(hù)的脫扣保護(hù)參數(shù)，再轉(zhuǎn)入相應(yīng)的脫扣保護(hù)程序，從而在負(fù)載電流變化的各個(gè)時(shí)間都 能獲得高靈敏度、高精確性的安全保護(hù)性能。
2.如權(quán)力要求1所述精密脫扣器，其特征還在于用來(lái)存儲(chǔ)比例系數(shù)(k)、額定電流 (Ir)、負(fù)載電流an)、放大電流anf)及負(fù)載電流(In)采集時(shí)間(Tn)的存儲(chǔ)裝置是可擦 除/讀寫(xiě)的非易失性存儲(chǔ)器，或者采用類(lèi)似的記憶存儲(chǔ)裝置；至少有一個(gè)讀取存儲(chǔ)器或存 儲(chǔ)裝置內(nèi)存儲(chǔ)信息的運(yùn)算、處理裝置，該裝置通常是單片機(jī)內(nèi)部的微處理器，或者采用獨(dú)立 的微處理器及類(lèi)似的處理裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的精密脫扣器，其特征還在于精密脫扣器的電子控制系統(tǒng)(1) 的自動(dòng)設(shè)定方法和比例系數(shù)(k)的計(jì)算及其比例放大方法適用于斷路器、接觸器、繼電器、 電磁鐵或電磁閥，也適宜于采用比例放大方法提高精確性和靈敏度的控制裝置。
4.如權(quán)利要求1所述的精密脫扣器，其特征還在于采用查表方法設(shè)計(jì)精密脫扣器的 保護(hù)特性曲線參數(shù)，從而獲得更靈活的、更貼近實(shí)際需要的線性、非線性、離散參數(shù)保護(hù)特 性曲線，當(dāng)然，用公式計(jì)算方法獲得精密脫扣器的保護(hù)特性曲線參數(shù)也是可以的。
全文摘要
本發(fā)明屬高、低壓電器技術(shù)領(lǐng)域，精密脫扣器主要由電子控制系統(tǒng)1，脫扣機(jī)構(gòu)2，電流傳感器3組成。其精密脫扣保護(hù)與控制功能是在設(shè)定方式下，將采集的負(fù)載電流與額定電流進(jìn)行比較運(yùn)算，并記憶存儲(chǔ)該運(yùn)算結(jié)果的比例系數(shù)，然后，在運(yùn)行方式下將采集的小于額定值的負(fù)載電流按記憶存儲(chǔ)的比例系數(shù)放大至等于或接近于額定電流值，從而獲得高靈敏度、高精確性的精密安全保護(hù)特性，確保用電設(shè)備和用電線路的安全運(yùn)行，杜絕人身、設(shè)備事故和火災(zāi)的發(fā)生。本發(fā)明主要用于各種斷路器的精密脫扣保護(hù)與精密控制，也適用于接觸器、繼電器、電磁鐵、電磁閥的精密控制，此外，本發(fā)明還適宜于其他采用比例放大方法提高靈敏度和精確性的控制裝置。
文檔編號(hào)H02H3/04GK102044381SQ20091018047
公開(kāi)日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月16日
發(fā)明者張世興 申請(qǐng)人:張世興