智能化断路器的开发
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智能断路器工作原理
智能断路器是一种具有智能保护功能的电气设备,通常被用于电力系统中,用于监测和保护电路。
其主要工作原理如下:
1. 电流监测:智能断路器内部带有电流传感器,能够实时监测通过电路的电流大小。
2. 电流判别:智能断路器可以将监测到的电流与预设的额定电流进行比较,根据比较结果判别电路是否正常。
3. 动作保护:当智能断路器监测到电路中的电流超过额定电流时,会立即触发断路器的动作机构,打开断路器使电路断开,切断电力供应,起到保护电器设备的作用。
4. 系统监控:智能断路器还可以连接到一个监控系统,可以远程监控电流情况,并通过报警装置预警异常情况。
5. 自恢复:一旦电流过载情况消失,智能断路器会自动复位,闭合断路器,恢复电力供应,保证电路正常运行。
6. 故障诊断:智能断路器具备故障诊断功能,可识别电路中的故障类型,如过载、短路等,方便维修人员对电路进行检修。
综上所述,智能断路器主要通过电流监测、电流判别、动作保护、系统监控、自恢复和故障诊断等功能来保护电路和电器设备的安全运行。
这些功能使得智能断路器在电力系统中具有重要的作用。
电力系统中新型智能化断路器的应用研究摘要:随着人们用电需求不断的增加,促进了电力行业的发展,配电线路的容量不断的增加,传统的断路器已难以满足发展的需求,新型的智能化的断路器的应用和研究成为了主要的方向,同时也成为了配电行业发展的趋势。
本文针对电力系统中新型智能化的断路器的应用进行了探究,希望对于电力行业的发展能够有所帮助并提供借鉴。
关键词:电力系统;新型智能化;断路器;应用随着社会的发展,人们物质生活水平的逐渐提高,在生产,生活等领域更加依赖于电能,电力系统的安全稳定运行显得尤为重要。
而在电力系统的运行过程中,断路器的正常开断处理,能够灵活的对电路的运行状态进行调整,并在电路发生故障时,及时的进行局部的切断处理以及快速反应,确保了整个电力系统的安全稳定运行。
而为了满足电力系统发展的需求,新型的自动化断路器的研究和应用,对于电力事业的发展意义重大。
1.新型智能化断路器应用的必要性随着配电线路容量不断的增加,传统的断路器技术以及器具的局限性难以满足电力行业发展的需求。
例如,传统的跌落式熔断器,当出现电路故障时,不能够及时的对问题进行解决,常常会导致大面积的电路受阻导致大面积停电,并伴随其他危险问题的出现。
也不利于检修人员的检修工作,很难在短时间内发现问题所在并进行解决,影响了正常的电力系统的运行,同时也不利于电力系统的自动化发展。
而随着电气设备广泛的应用,尤其是室外的,电气设备,如果发生了故障和问题,由于检修的困难会直接影响到人们的正常生活。
因此,新型智能化的断路器则显得尤为重要。
新型自动化断路器与传统的断路器技术相比,具有明显的技术优势,其主要表现在:第一,新型智能化断路器,其性能更高,体积小,而且可靠性强,他能够准确的对电流和电压进行采集,并精准的对故障类型进行判断。
新型的,智能化的断路器,其防护的等级更高。
他集成了高精度的电压传感器以及电流传感器以及取件单元的采集部分于一身,并在绝缘套管的保护下。
智能空开断路器实施方案智能空开断路器是一种集成了智能化技术的电气保护设备,它能够实现对电路的智能监控、远程控制和故障诊断,为电力系统的安全稳定运行提供了重要保障。
本文将针对智能空开断路器的实施方案进行详细介绍,包括选型、安装、调试和运行维护等方面,以期为相关工程技术人员提供参考和指导。
一、选型在选型阶段,需要根据具体的电力系统要求和环境条件,综合考虑智能空开断路器的额定电流、额定短路能力、动稳定性能、防护等级、通信接口等参数。
同时,还需要考虑设备的可靠性、稳定性、维护性以及成本等因素,选择适合自身需求的智能空开断路器产品。
二、安装在安装阶段,需要严格按照产品说明书和相关标准规范进行操作,保证设备的安全可靠安装。
首先要对安装环境进行检查,确保设备能够在良好的环境条件下工作。
然后根据设备的安装要求进行线路连接、接地、固定等工作,确保设备安装牢固可靠。
三、调试在调试阶段,需要对智能空开断路器进行各项功能的测试和调整,确保设备能够正常工作。
首先要进行电气连接的检查和测试,确保设备的接线正确无误。
然后对设备的保护功能、通信功能、远程控制功能等进行测试,确保设备的各项功能正常可靠。
四、运行维护在设备投入运行后,需要对智能空开断路器进行定期的运行检查和维护工作,确保设备能够长期稳定可靠地运行。
运行维护工作主要包括设备的定期检查、清洁、保护参数的监测和调整、故障的处理等工作,以保证设备在运行过程中能够及时发现并解决问题,确保电力系统的安全稳定运行。
总结智能空开断路器作为电力系统的重要保护设备,具有智能化、自动化、远程控制等特点,能够为电力系统的安全稳定运行提供重要保障。
在实施智能空开断路器时,需要充分考虑选型、安装、调试和运行维护等方面的工作,确保设备能够正常可靠地运行,为电力系统的安全稳定运行提供有力支持。
关于智能供配电网的断路器控制器研究与设计发布时间:2021-09-17T05:50:07.293Z 来源:《中国电业》2021年第14期作者:缪华[导读] 根据电力系统使用情况,对智能供配电网的断路器控制器进行分析缪华云南电网有限责任公司普洱镇沅供电局云南普洱665000摘要:根据电力系统使用情况,对智能供配电网的断路器控制器进行分析,总结系统研究及设计的相关内容,旨在结合智能供配电网使用中存在的问题,设置智能供配电网的断路器控制器设计方案,逐步提升设备的使用效果,满足行业的高质量发展需求。
关键词:智能供配电网;断路器;控制器在电力商业运行及不断发展的背景下,智能供配电网的断路器控制器作为行业中较为重要的组成,通过设备管理及设备维护方案的设置,可以充分满足电力行业的基本需求,实现电力行业的可持续发展。
但是,在智能供配电网使用中,存在着电源点布置不足及自动化覆盖率较低的问题,这些现象若不能及时控制,会影响智能供配电网的运行效果。
因此,在行业运行中,应该将智能供配电网的使用作为重点,通过断路器控制器研究及设计方案的分析,确定具体的设备使用方案,保证电力设备的正常运行。
一、断路器控制器特点断路器控制器特点如下:第一,智能化。
在智能电网飞速发展的背景下,低压供电系统的网络化作为当前发展发展趋势,应将通信功能的使用作为核心,通过断路器及以太网的融合,可以保证配电系统的高效性、简洁性,满足智能配电网的多功能使用需求;第二,模块化。
根据断路器控制器的使用情况,在低压断路器使用中,通过小型化、配套性设备的使用,可以将产品节材作为重点,之后通过产品结构的优化、新技术的使用等,提升断路器控制器的使用效果[1]。
二、智能供配电网设置中存在的问题(一)电源点布设问题结合智能供配电网运行情况,在配电网设备设置中,存在着电源点布设不合理的问题。
伴随社会的城市化发展,部分配电设备存在着过载严重的问题,而且,在农村城镇化的发展背景下,农村电网中的一些低电压问题频发,这些现象与变电站布设不合理、变电站容载比偏低等存在关联,如果不能及时处理,会影响用电效果。
2023年断路器行业市场前景分析断路器是工业生产、民用建筑和各种设施的主要组成部分之一,它具有保障电路安全的作用,是电力系统中的关键设备。
随着工业和民用需求的增加,断路器行业市场前景广阔,下面将对其市场前景进行分析。
首先,在电力行业的发展趋势下,断路器行业将迎来增长机遇。
全球电力需求不断增加,电能的消费量随之增长。
随着新型电力设备和传输技术的发展,能源分布和利用方式得以提高和优化。
全球各个国家纷纷启动电网升级改造工程,以适应新能源时代的发展趋势。
这些改造工程需要更加高效、可靠的断路器才能保证电力系统的安全运行。
因此,断路器行业将迎来更广阔的市场空间。
其次,在智能电力系统的发展趋势下,断路器行业将适应智能化趋势而开拓新的市场。
随着人们对电能安全性的要求越来越高,智能电力系统逐渐成为未来的主流方向。
智能配电设备可以实现远程监控,检测和管理,为电力系统的安全和稳定运行提供了更可靠的保障。
断路器行业作为智能配电设备的重要组成部分,其技术和性能都需要适应智能电力系统的要求。
因此,随着智能电力系统的发展,断路器行业将适应智能化趋势而开拓新的市场。
再次,在节能减排的背景下,断路器行业在节能减排领域有广阔的发展空间。
近年来,环保和能源安全是全球热议的话题,各个国家都在加强环保和能源保障工作。
在此背景下,电力工业的环保要求越来越高,尤其是在能源利用效率上的要求更高。
断路器行业可以应用新材料和新技术,保证电路的安全和可靠性的同时,也可以减少能源消耗和碳排放。
因此,随着环保和节能减排意识的不断提高,断路器行业在环保领域有广阔的发展空间。
综上所述,断路器行业在电力行业发展、智能电力系统和节能减排的背景下,有着非常广阔的市场前景。
同时,随着科技的不断进步和行业的不断创新,断路器行业也在不断发展和完善。
未来断路器行业的发展前景十分广阔,应充分把握机遇,引领行业发展。
2024年智能断路器市场调查报告1. 前言智能断路器是一种智能电气保护装置,可以监测电流、电压、功率因数等电参数,并实时控制断路器的开关动作。
随着智能家居和工业自动化的发展,智能断路器在电力领域中的应用越来越广泛。
本报告对智能断路器市场进行了深入调查,旨在了解市场规模、竞争格局、应用领域和发展趋势等重要信息。
2. 市场规模智能断路器市场呈现良好的增长态势。
根据调查数据显示,2019年全球智能断路器市场规模约为100亿美元,并预计2025年的市场规模将达到200亿美元以上。
这一增长主要源于以下几个因素:•智能家居市场的快速发展:智能家居越来越受到消费者的关注,智能断路器作为智能家居的重要组成部分,得到了广泛的应用。
随着智能家居市场的扩大,智能断路器市场也将得到更多的机会。
•工业自动化的推动:智能断路器在工业自动化中的应用也越来越广泛。
工业企业为了提高生产效率和安全性,智能断路器成为了必备的装置。
这种需求的增加将推动智能断路器市场的增长。
3. 竞争格局当前智能断路器市场竞争激烈,主要的厂商包括ABB、施耐德电气、西门子等知名公司。
这些公司拥有较强的研发能力和市场渗透力,占据了市场的重要份额。
此外,一些新兴厂商也在积极进入市场。
它们通常专注于技术创新和市场细分,通过推出更具竞争力的产品和服务来挑战传统巨头的地位。
4. 应用领域智能断路器在各个领域都有广泛的应用。
以下为一些主要的应用领域:•住宅领域:智能断路器在智能家居系统中起到重要作用。
它可以检测电器设备的用电情况,并在出现异常时自动切断电路,以确保住宅电气安全。
•工业领域:工业企业需要保证生产过程的稳定性和安全性。
智能断路器可以监测电气设备的工作状态,并在发生故障时迅速切断电路,保护设备和人员的安全。
•商业领域:商业建筑中通常有大量电气设备运行,智能断路器可以监测整个建筑的用电情况,并及时切断电路,以避免火灾和其他安全事故发生。
5. 发展趋势智能断路器市场在未来将继续保持良好的发展势头。
产品介绍智能化断路器的开发王富东 王家善 邵光庆 苏州大学工学院(215021)唐春潮 杨正明常熟开关厂(215500)摘 要 对智能化断路器的开发所涉及的关键技术进行了分析和探讨。
介绍一些基本的单元电路和相关技术,如单片机、专用集成电路、集成传感器、电源技术和系统集成化技术等。
重点讨论了用于智能化断路器的智能化全功能低压脱扣器的开发,包括主要技术要求,总体结构和功能电路设计等。
叙 词:断路器 智能化 脱扣器 功能电路Development of Intelligent Circuit B reakerW A N G Fudong W A N G Jiashan S HA O Guangqi ngInstitute of Technology ,Suzhou University (215021)TA N G Chunchao YA N G Zhengm i ngChangshu Switchgear Plant (215500) Abstract :S ome key technologies concerning the development of intelligent circuit breaker were analyzed anddiscussed.S ome basic element circuits and related technologies such as microprocessor ,special integrated circuit ,integrated sensor ,power supply and integrated system technology were introduced.The development of the intelligent release with full functions for intelligent circuit breaker ,including the main specifications ,general construction and the design of function circuits etc were discussed.K ey w ords :circuit breaker intelligence release function circuit第一作者王富东,男,1957年生,1990年于浙江大学获博士学位,副教授。
1 引 言供电网络中的电气开关(包括断路器、转换开关和接触器),通常情况下用于闭合或断开供应电能的电路,以达到停电、供电和转换电路的目的。
当电网出现不正常情况时,例如过载、过压和欠压、短路等,能自动地把负载从电网上断开。
因为这些不正常情况将危及操作人员的安全和设备的正常运行,甚至引起人身死亡事故或造成火灾。
配电用断路器主要在低压配电系统中做过载、短路、过压和欠压保护之用,也可用作为电路的不频繁操作。
配电用断路器有选择型和非选择型两类。
非选择型保护特性较为简单,多用于支路保护。
主断路器则要求采用选择型,以满足电路内各种保护电器的选择性断开,把事故区域限制到最小范围。
传统的断路器保护功能是利用了某些物理效应,通过机械系统的动作来实现的。
因而体积较大,效果也不够理想。
为了防止用电设备发生故障时影响整个供电线路,以及在供电网络出现异常时损坏用电设备,在传统断路器的基础上逐步开发出更可靠的和具有更多保护功能的断路器。
例如,具有短路保护、过流和过热保护、漏电保护、缺相保护等功能的断路器。
随着微电子技术的发展,集成电路的出现大大缩小了普通电子电路的体积,因此出现了以专用集成电路为基础的多功能断路器。
这种断路器已经比原有的机械式断路器进了一大步,但仍然不能称之为智能化。
微型计算机技术的发展为电气开关的智能化提供了条件。
智能化的电气开关,不仅能够提供普通断路器的各种保护功能,还能够实时显示电路中的各种参数(电流、电压、功率、功率因数等)。
各种保护功能的动作参数也可以显示、设定和修—31—智能化断路器的开发低压电器(2000№2)改。
保护电路动作时的故障参数,可以存储在非易失存储器中以便查询。
这些功能只有在采用微处理机以后才能实现。
目前,国外已经开发出了系列化智能断路器。
这些智能化断路器的性能大大优于传统的断路器产品。
我国在这方面的产品开发还刚刚起步。
本文对智能化电气开关的有关技术进行了探讨,并给出一种用于低压电网的智能化断路器的设计开发实例。
2 智能化电气开关的关键技术2.1 单片机及其应用技术单片机以其紧凑的结构、丰富的功能而受到广泛的应用,并成为智能化仪器仪表的核心部件。
目前,在研制高性能、高精度、多功能的测量控制仪表时,几乎无一例外地都考虑采用微处理器和单片机。
在测量控制仪表中采用单片机技术使之成为智能仪表后,能够解决许多传统仪表不能或不易解决的难题,同时还能够简化控制仪表电路,提高系统的可靠性,降低整机的成本以及加快新产品的开发速度。
随着集成电路制造技术的不断提高,单片机的体积越来越小,而功能越来越丰富。
新一代的单片机产品,已经将程序ROM 、定时/计数器、串行通讯接口、A/D 转换器、PWM 转换输出、波形发生器、WA TCHDO G 监视器、I 2C 总线接口、更多的I/O 端口和内部RAM 寄存器集成在一起,从而能够适应更加广泛的用途。
另一方面,功能简单的单片机则向低功耗和小型化方向发展。
采用串行总线的单片机,其外部引脚只有8个。
表1所列是一些典型单片机产品的性能参数。
2.2 专用集成电路智能化电气开关经常涉及到一些特殊的和复杂的功能。
这些功能如果完全由计算机来完成,无疑会加重CPU 的负担,其效果也未必理想。
事实上在智能化电气开关出现以前,已经开发出了许多行之有效的专用集成电路,例如漏电保护专用集成电路。
采用专用集成电路,不仅能够减轻CPU 的工作负荷,还能够在万一CPU 发生故障时保证可靠的动作,在一定程度上也能够提高系统的响应速度。
表1 典型单片机的性能参数型 号片内ROM片内RAMC/T I/O 中断特殊功能8031/87514K ×8128245NMOS 8032/87528K ×8256246NMOS 80C51FA/87C51FA 8K ×8256347PCA 80C51G A/87C51G A 4K ×8128247A/D ,WDT ,OFD 80C552/87C5528K ×82563615A/D ,WDT ,PWM ,I 2C PIC12C5091K ×122561DIP8封装,串行接口80C196KC16K ×8488216位CPU 专用集成电路分为两类:一类是实现某种专用功能的电路,例如漏电保护集成电路、电源专用集成电路、缺相保护集成电路等;另外一类是运算电路,主要是用于电流保护运算(对数、反对数运算)、功率因数运算等。
2.3 智能化集成传感器随着用电保护技术的不断完善,各种保护装置的功能和技术要求也不断地提高。
一般情况下,低压断路器要求具有以下的保护功能:①过电压和欠电压保护功能;②三段电流保护功能;③漏电保护功能;④缺相保护功能;⑤其他异常保护功能(瞬时尖峰脉冲、瞬时断电等)。
要完成这些保护功能,就要有相应的各种传感器。
这些传感器性能的好坏,直接关系到智能化电气开关的性能。
另一方面,传感器要有较高的精度、较宽的动态范围及检测范围,同时又要有较小的体积,输出信号还要便于与智能控制电路接口。
这在目前还是较难做到的。
受微电子技术的影响,传感器正朝着小型、固态、多功能和集成化的方向发展。
如果能够利用最新的技术开发一种集成化的传感器,即将各种电量传感器集成在一起,将能够大大提高其使用性能。
更进一步,还可以将微处理器与传感器集成于一体。
这可以使智能化电气开关的整体性能提高一个档次。
—41—低压电器(2000№2)智能化断路器的开发2.4 电源技术智能化电气开关的电路可以有三种供电方式:专用电源供电、蓄电池供电和电流互感器供电,后者也称为自供电。
这三种供电方式可以单独使用,也可以配合使用,形成冗余供电系统。
前两种供电方式在技术上与一般的微机应用系统没有什么区别。
电流互感器供电是断路器所特有的一种供电方式,单独使用时可以省去其他供电电路,而且可以随着电网的接通自动开始工作,是一种理想的供电方式。
但电流互感器供电有以下几个问题需要妥善处理:①由于电源能量来源于电流互感器,因此电网电路中电流较小时不足以供电。
②,自供电电源的电压也是缓慢上升的。
这对于模拟电路不会有问题,而对于微处理机和数字电路,应该有一个可靠的复位电路,才能使其启动并正常工作。
③由于电流互感器既要作为电流信号,又要提供电源能量,两者之间必然会产生交叉影响。
即智能化电路的工作电流会影响对电网电路电流的检测结果。
因此,要有一套补偿与修正的方法。
使用多种供电方式的冗余供电,可以增加系统的电源可靠性。
但冗余供电方式需要有一个切换装置。
由于智能化电路的工作电流通常都较小,因此切换电路在技术上不难实现。
可以直接由微处理器配合专用电源检测电路进行切换控制。
2.5 系统集成化技术智能化电气开关是以微处理器为核心的机电一体化产品。
它包括供电部分(常规供电、电池供电、电流互感器自供电)、传感器、控制部分、调整部分、执行机构以及开关本体。
各个组成部分之间相互关联,又相互影响。
如何协调与处理好各个组成部分之间的关系,使其既能满足所有的功能要求,又不超出现有技术条件所允许的范围(体积、功耗、可靠性、电磁兼容性等),就是系统集成化技术的主要内容。
智能化电气开关是一类具有较高技术含量的产品。
实践表明,产品的技术含量越高,系统集成化技术对其影响和作用也越大。
特别是在生产实践中,由于牵涉面大,往往一个部件的问题而影响整机的性能与质量。
在现代工业中,系统集成化技术集中体现了基础工业的整体水平。
值得一提的是,目前迅速发展的CAD/CAM 技术对于系统集成化技术有着重要的影响。
CAD/CAM技术已经在机械、电子、电工、建筑、美工、服装等领域得到了广泛的应用。
CAD技术已经不仅仅是作为一种绘图工具发挥作用,而且能够进行计算、分析、校验和模拟。
这些功能不仅能够提高设计效率、减少设计失误,还能够使设计者在设计阶段看到产品的逼真外观,模拟产品的实际运行。
从而使参加设计者能够对产品各方面的情况有一个总体的把握。
3 智能化全功能低压脱扣器的开发CM12Z型智能化脱扣控制器是作者开发的一种全功能型低压配电保护装置,用于配电开关柜中与多种脱扣器配套使用。
3.1 主要技术要求(1)使用条件。
三相四线制线路。
工作电压400V,频率50Hz。