什么是電子式斷路器

睿析儀器

一、電子式斷路器的核心結(jié)構(gòu)

• 電流/電壓檢測(cè)模塊
  • 電流互感器（CT）：將主電路的大電流按比例轉(zhuǎn)換為小電流（如5A或1A），供后續(xù)電路處理。
  • 電壓傳感器：監(jiān)測(cè)線路電壓，用于過(guò)壓/欠壓保護(hù)或功率計(jì)算。
  • 羅氏線圈（Rogowski Coil）：高頻電流檢測(cè)場(chǎng)景（如短路瞬態(tài)保護(hù)），響應(yīng)速度更快。
    
• 信號(hào)處理與控制單元
  • 模擬前端（AFE）：對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行濾波、放大、整流，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
  • 微處理器（MCU）：核心控制單元，運(yùn)行保護(hù)算法（如反時(shí)限過(guò)載保護(hù)、短路瞬時(shí)保護(hù)）、存儲(chǔ)參數(shù)、通信處理。
  • 存儲(chǔ)器（EEPROM/Flash）：保存設(shè)定參數(shù)、故障記錄、事件日志。
    
• 脫扣執(zhí)行機(jī)構(gòu)
  • 電磁鐵：接收MCU指令，快速拉動(dòng)脫扣桿斷開(kāi)電路。
  • 永磁機(jī)構(gòu)：部分型號(hào)采用永磁保持，減少能耗并提高可靠性。
  • 電子開(kāi)關(guān)（如MOSFET/IGBT）：小電流場(chǎng)景下直接通過(guò)電子器件切斷電路（如直流斷路器）。
    
• 輔助功能模塊
  • 顯示與操作界面：LCD/LED顯示電流、電壓、故障類型，按鍵設(shè)置參數(shù)。
  • 通信接口：RS485、Modbus、CAN、以太網(wǎng)等，支持遠(yuǎn)程監(jiān)控與集群管理。
  • 能量管理單元：監(jiān)測(cè)電能質(zhì)量（如諧波、功率因數(shù)），優(yōu)化用電效率。
    
  
  

二、工作原理分步解析1. 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)階段

• 電流/電壓采樣：CT或羅氏線圈將主電路電流轉(zhuǎn)換為小信號(hào)，電壓傳感器直接采集電壓值。
• 信號(hào)調(diào)理：AFE電路對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行抗混疊濾波、增益調(diào)整，消除噪聲干擾。
• 模數(shù)轉(zhuǎn)換（ADC）：將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，供MCU處理。
  

2. 故障判斷與保護(hù)動(dòng)作

• 過(guò)載保護(hù)：
  • MCU運(yùn)行反時(shí)限算法（如I2t特性），根據(jù)電流大小和持續(xù)時(shí)間計(jì)算熱量積累。
  • 當(dāng)熱量超過(guò)閾值時(shí)，觸發(fā)脫扣信號(hào)（如1.2倍額定電流下10秒脫扣）。
    
• 短路保護(hù)：
  • 檢測(cè)到電流突增（如10倍額定電流以上），MCU立即輸出脫扣信號(hào)（響應(yīng)時(shí)間<10ms）。
    
• 漏電保護(hù)：
  • 通過(guò)零序電流互感器檢測(cè)剩余電流，當(dāng)漏電流超過(guò)設(shè)定值（如30mA）時(shí)脫扣。
    
• 過(guò)壓/欠壓保護(hù)：
  • 監(jiān)測(cè)電壓有效值，超出設(shè)定范圍（如過(guò)壓253V、欠壓187V）時(shí)斷開(kāi)電路。
    
  
  

3. 執(zhí)行與反饋

• 脫扣執(zhí)行：MCU驅(qū)動(dòng)電磁鐵或永磁機(jī)構(gòu)，機(jī)械斷開(kāi)觸點(diǎn)或通過(guò)電子開(kāi)關(guān)切斷電流。
• 狀態(tài)反饋：通過(guò)輔助觸點(diǎn)或通信接口上報(bào)脫扣原因（如“過(guò)載脫扣”“短路脫扣”）。
• 自檢與復(fù)位：部分型號(hào)具備自動(dòng)重合閘功能，故障排除后自動(dòng)恢復(fù)供電。
  

迪柯尼

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