登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
1.背景
漏电保护断路器是配电系统中必须装置的一种低压电器,根据不同的性能参数和应用场合,总体上分为万能式断路器、塑壳断路器和终端断路器三种。随着日前新能源汽车尤其是电动汽车作为国家发展和社会建设的战略需要,各大科研机构、高校和生产企业都在进行相关的研发工作。由于充电桩工作环境的严苛,相应的漏电保护断路器的工艺要求和性能参数自然比当前市面上流行的漏电保护断路器要高,其中对于漏电流的性质方面,就需要相应的断路器能检测平滑直流漏电信号并执行跳闸动作。但是传统的漏电保护器是以零序电流互感器为载体,基于交变电流磁场的变化,漏电流所产生的磁场变化在互感器次级上感应出电压,通过漏电检测芯片(如常用的54123漏电检测芯片)的运放同相和反相输入端,若该漏电流信号达到预设动作阈值时,漏电检测芯片发出报警指令或切断配电电路,起到保护人身安全和设备的正常运行。对于直流电源系统或者漏电流信号是平滑的直流时,传统的典型电路并不适用,此时若想检测出漏电流进而动作保护,就需要不同于传统漏电保护原理的直流漏电保护器。随着新能源电动汽车的兴起和充电桩配套技术的发展,能检测直流漏电信号的断路器开发越来越被相关企业所重视。
2.直流漏电保护断路器基本设计思路
传统的AC型漏电保护断路器,之所以能够检测漏电信号是因为该漏电信号是交流信号,因此可以通过磁场感应出次级绕组电压。针对直流漏电保护断路器,基本思路就是人为叠加一个交流信号在传感器上,就可以借鉴AC型漏电保护断路器的漏电电流检测方法,最后检出直流漏电信号,以此为基础设计硬件电路。由于直流漏电保护断路器的漏电流采样方法不同于AC型,且市面上并未有相应的专业漏电检测芯片,同时本文设计的直流漏电保护断路器在外观上取消试验按钮的设计,而增加指示灯作为产品正常运行(绿灯常亮)或故障状态(红灯闪烁)的直观指示,同时原来的试验按钮位置改为拨码开关,相应的位置分别对应只报警不脱扣、报警且脱扣两种执行方法,方便用户根据实际使用情况动态的选择,而不是一旦选定某种型号就一成不变,其中基础报警方式为红灯闪烁,因此本文设计的直流漏电保护断路器以单片机为控制核心,其典型的功能框架如图所示。单片机根据特定的逻辑算法进行处理,实现直流漏电保护断路器的实时运行状态显示和系统自诊断功能,其中直流漏电流传感器由电源、互感器、方波激励源、低通滤波器、绝对值电路和放大电路组成。
3.直流漏电检测方法
直流漏电流采样电路如图所示,其设计思想在于以激励方波电压为载体,通过磁环在采样电阻Rs上感应出电压,显然该电压值与激励方波电压和Rs电阻存在必然的联系。当磁环中存在直流漏电流时,该直流电流会产生一个恒定的磁场,与磁环固有的磁性叠加,反应在采样电阻Rs上的电压就是相对于Y轴有固定的偏移,其偏移的方向取决于直流漏电流的方向。基于图二原理图,开展数学推导且方波激励电压的傅里叶展开只含奇次谐波分量,当磁环中存在直流漏电流I0时,得到采样电阻上得到的绕组电流I_leak仅含有直流分量和奇次谐波分量,并且直流分量正比于直流漏电电流I0。数学公式的推导也从侧面证实了该设计的可行性,要想得到直流漏电流信号,就需要通过合适的低通滤波器将高频分量滤除。由于直流漏电电流有正负方向,而对于漏电保护断路器而言,关注的重点是漏电流的大小而不是方向,因此还需要通过合适的信号调理电路,才能送到单片机的AD转换引脚,信号调理电路包含低通滤波电路、绝对值电路和放大电路。
4.单片机触发可控硅
本设计基于单片机开展具体的硬件电路设计,不同于传统的AC型漏电检测芯片54123,其内部差分运放输出端4脚和锁存器5脚连接,当锁存器高电平维持一定时间才将7脚电平拉高,以此触发可控硅,且触发后锁存器电平释放掉,使得配电线路排除故障后可以再次合闸;若直接由单片机IO口触发可控硅,从可控硅触发极电流和触发极电压大小考虑是满足要求的,但可控硅在导通瞬间是通过强电流的,为避免强电流对单片机IO口的冲击,需要在单片机IO口和可控硅之间加上隔离电路如常用的光耦,从成本上考虑,本设计采用三极管,其电路原理图如图所示。选择一款刚上电时所有的IO口默认为高电平的单片机即可,此时S9013三极管导通,可控硅SCR的触发极电平几乎为0,直流漏电保护断路器处于正常合闸状态;当检测到直流漏电流信号时,通过程序将单片机IO口SCR_ON设置为0电平,此时S9013三极管截止,可控硅SCR的触发极电平几乎为12V而触发,此时线圈Coil通过大电流使得直流漏电断路器脱扣,起到保护作用。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
近日,中国电气装备所属中国西电研制的210千安环保型发电机快速断路器成套装置顺利通过国家级鉴定,综合性能达到国际领先水平标志着我国百万千瓦大容量发电机断路器的国产化取得标志性突破,填补了国内空白,打破了国外垄断。2008年之前,大容量发电机断路器的研发技术主要被国外几家公司所垄断,成为
国网黑龙江省电力有限公司2024年第二次配网物资协议库存公开招标采购项目推荐的中标候选人公示(招标编号:2424AB)
“1994年7月16日,我清晰地记得入职厦门ABB低压公司的日子,公司刚刚起步,十几个中外员工挤在小小的办事处,携手并肩,克服了从语言障碍到文化差异,再到技术适应,我们一一突破了这些难关。如今,ABB已在厦门落地生根,成为了行业内极具竞争力的企业......”这是ABB在厦门ABB低压电器设备有限公司(
2024日立能源进博会展台示意图11月5日,第七届中国国际进口博览会(进博会)将在上海拉开帷幕。日立能源将携多款创新技术、产品及解决方案,连续第七年亮相这一国际盛会。随着能源转型的加速,电力正成为未来能源系统的重要支柱。此次公司围绕电力电子、可持续产品、数字化和服务三大核心技术领域,展
MNS低压成套开关设备第50万台成功下线,彰显企业生产能力跃升、市场份额扩大和技术创新强化坚信中国是创新的策源之地,用研产一体化的敏捷机制加速研发成果落地转化见证、参与和引领低压电气行业的发展,与中国的能源转型同频共振,用电气化、数字化和智能化技术推动迈向“净零”排放未来2024年10月24
国网福建省电力有限公司2024年第二次物资协议库存公开招标采购推荐中标候选人公示(采购项目编号:1324AB)
国网湖北省电力有限公司2024年第四次物资单一来源采购推荐的成交候选人公示(采购编号:152424)
国网陕西省电力有限公司2024年第五次物资单一来源采购项目推荐的成交候选人公示(采购编号:W-2024-SNGW-D05)
近年来,我国坚定不移地推进能源革命,能源发展取得历史性成就,技术装备水平明显提高。党的二十大报告更是作出了加快建设质量强国、制造强国的战略部署,深刻阐述了高水平科技创新和自主可控的重大意义。新时代背景下,设备国产化和高端电力装备产业化正迎来前所未有的发展机遇。为推动电力装备高端化
10月8日,青海750千伏西宁变电站750千伏断路器增容改造工程正式启动,此项工程计划分3个阶段进行,自今年10月初开始,首先对750千伏西宁变#7510、#7540、#7550共3台断路器及相关隔接组合单元开展为期两个月的增容改造工作。改造工程结束后,将进一步提高青海电网供电可靠性,提升设备输送电能能力,助
华龙一号海外首堆工程K-2/K-3项目是我国首次向国外成套出口的110万千瓦级商用压水堆核电站项目,采用我国自主研发的三代核电技术路线。该工程所采用的由西安西电开关电气有限公司(以下简称西开电气)自主研发的190kA发电机出口断路器成套装置(以下简称GCB),为国内首台百万千瓦核电机组用大容量发电
10月24日,ABB电气智慧电力低压系统客户日活动在厦门举行。客户日活动期间,ABB正式发布了全新的MNS数字化管理平台。“帮助客户的低压配电系统变得更智能、更高效,并具备前瞻性的运维能力”是ABB对这次升级的定位。作为低压开关设备的先驱者,1970年,ABB推出了首台MNS抽出式低压开关柜。1994年,随着
北极星输配电网获悉,近日,国家科技管理信息系统公共服务平台公布了国家能源局关于征集智能电网领域2025年度重大攻关需求建议的通知。通知指出,2025年度重大研发需求拟聚焦高比例可再生能源并网调控、多元用户供需互动用电与能效提升、电网柔性互联与安全运行、智能电网基础支撑技术等四大方向。需求
10月16日,国网天津经研院会同公司发展部赴天津市发改委,对经研院承担编制的《天津市配电网发展实施方案(2024-2027年)》(简称“实施方案”)初稿开展审查及交流研讨。本次实施方案编制严格按照国家能源局下发的配电网发展实施方案大纲要求,从天津市“十四五”以来经济社会及配电网发展基础着手,
·ABB作为电气问题解决专家,参加2024年易派客工业品展览会、石油石化工业展览会·ABB提供端到端的可持续中低压配电系统和全生命周期服务,满足石油石化行业上中下游各种应用场景的电气需求·基于优秀的产品设计、环境友好的选材、绿色高效的生产工艺,ABB帮助客户在全生命周期节省碳排放绿色低碳是中
9月18日,经研院完成《天津市配电网发展实施方案(2024-2027年)》(简称“实施方案”)初稿编制,为天津市建设安全高效、清洁低碳、柔性灵活、智慧融合的新型配电系统提供有效支撑。为深入推进配电网高质量发展重点任务落地见效,8月初,国家能源局正式印发《配电网高质量发展行动实施方案(2024-2027
9月12日,国网天津电科院“低碳高可靠城市配电系统示范工程”科技项目攻关小组开展最后一轮项目申报材料编制工作,标志着该项目申报工作进入最后冲刺阶段。据悉,“低碳高可靠城市配电系统示范工程”科技项目针对城市配电系统“低碳能源的高承载消纳、新型源荷接入下的故障防御、极端事件下的韧性提升
7月25日,国家发改委、国家能源局、国家数据局联合下发了《加快构建新型电力系统行动方案2024-2027年》。内蒙古电力集团第一时间研究部署,细化落实措施,结合国家发改委、能源局印发的《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》,研究制定了《内蒙古电力集团贯彻落实新形势下配电网高质量发展的指导
·ABBPowerCare无忧服务通过“专属管家+先进算法+运维平台”三位一体融合,一站式解决企业运维烦恼·在提升用户电力供应可靠性的同时,为企业的日常稳定运行提供了有力保障·实现了配电系统的智能化、数字化升级随着人工智能、5G通信和大数据分析等数字技术的突破式进展,为化工行业的数字化、绿色化协
数据中心是数字经济繁忙的神经中枢。在日益互联和电气化的世界中,这些枢纽为搜索引擎、电子商务平台以及信用卡处理等一切提供动力。得益于云服务提供商(CSPs)的稳定增长和人工智能(AI)的革命性发展,数据中心市场正经历着前所未有的繁荣。这些数据中心的规模、范围和处理能力正以指数级的速度扩张
为推进西安电网配电网有序建设,切实保障电力供应,7月30日,西北能源监管局赴西安供电公司开展配电网规划建设情况现场督导。督导组听取了陕西省电力有限公司、西安供电公司关于西安电网落实配电网高质量发展情况介绍,深入了解了“十四五”配电网规划项目的建设情况、建设成效、存在问题,针对配电网
新一轮信息技术革命蓬勃兴起,推动能源电力行业数字化智能化转型升级。海量分布式能源、电动汽车充电桩等接入配电网,增加了配电网的复杂性和管控难度。通过数字化智能化赋能赋效,创新驱动配电网综合承载能力提升,成为配电网发展的关键着力点。近日,国家发展改革委、国家能源局印发《关于新形势下配
摘要:单片机协处理器能分担主处理器的部分工作,使电力测控系统在运行速度、功能需求等性能上有明显的改善。关键词:单片机协处理器硬件略图软件前言在电力测量及保护系统中,通常是由单片机构成数个乃至数十个前端处理器。它们通过串行通信与微机构成的中央处理器相连接,形成一个完整的系统,以实现
近年来,随着社会经济的飞速发展,人们对电能的需求量不断上升,电力供应稳定性也成为人们关心的焦点。在这种社会背景下,作为电力稳定的关键――电力无功补偿装置受到业界的重视,成为电力部门工作重点。过去,一直都是以51系列单片机作为无功补偿控制方案,也取得了突出的成果,但在近年来由于该设备
北极星输配电获悉,青岛东软载波科技股份有限公司(以下简称公司)于近日取得一项发明专利,并取得了国家知识产权局颁发的相关专利证书,具体情况如下:证书号:第1937926号发明名称:基于载波通信的360度学习型红外转发系统和方法专利号:ZL201310270047.5专利类型:发明专利专利申请日:2013年06月29
摘要:为了实现对水下观测设备电能供给状态的实时监测和控制,提出了一种基于单片机和LabVIEW的远程电力监控方案。设计了电能管理控制系统的总体结构和接驳盒节点的硬件结构。系统采用分级控制策略,通过光以太网进行通信,采用电压传感器和电能控制模块相结合的办法实现对电能的管理控制。试验表明,
电压是电子与电力系统中最基本的测量元素之一,快速准确地获取电压值一直是数据采集与电子测量仪器研究的重要内容之一。传统的指针式电压表具有精度低、可视距离近、功能单一等缺陷,已不适应高速信息化的发展需要。目前市场上广泛使用的数字电压表智能化程度低,测量电压时需手动切换量程,当量程选择
智能电表的推广与使用是一项惠及百姓的民生工程,它大大改善了农村居民用电条件,提高了配电网的自动化水平,对于减少电力能源的消耗具有重大的意义。采用单片机80C51为核心,同时增加电能计量芯片CS5460A、LCD显示器1602、Wifi通信电路、SD存储卡等芯片,来实现电能的计量与显示、无线通信、数据存储等功能。用户可以通过电表上的按键来选择是显示用户当前用电量,还是某一时段用电量。随着计算机技术和通信技术的发展,建筑智能化程度越来越高。住宅的智能化抄表系统在建筑智能化中是必不可少的。在我国,对用户的电表仍采用人工抄表的方法。这种原始的查表方法不仅造成了
一、项目概述1.1 引言随着现代工业的蓬勃发展,基于大功率电力电子开关设备的普及及应用,使得电力网中的非线性设备及电力负荷大量增加,同时由于为了提高系统效益而不断地采用电子装置,这些现象所带来的各种电能质量问题已日益突出。特别是冲击性和非线性负荷容量的不断增长,使得电网发生波形畸变和三相不平衡等电能质量问题,严重影响电力系统和电力用户供用电设备的安全运行。电能质量的优劣将直接影响整个系统的稳定性和可靠性,已经引起了各国电力工作者的高度重视。电能质量所带来的问题和其他环境问题一样成为公害,电能质量的检测分析和质量控制越来越引起电力供应企业和电力用户的关注
节能是降低成本,提高经济效益的重大课题,用电注意安全,防止火灾是我们时刻需要注意的问题。根据一些引起火灾的社会现象,设计了一种基于单片机的节能断电保护电路。电能为人类带来了经济效益,且方便环保,但应节约用电,注意安全,防止火灾发生。节能是降低成本,提高经济效益的重大课题,用电注意安全,防止火灾是我们时刻需要注意的问题。根据一些引起火灾的社会现象,设计了一种基于单片机的节能断电保护电路。1、硬件结构设计硬件电路如图1所示。S1为手动电源开关;S2按下闭合,放手断开;按下S2,单片机启动运行,经过2s左右,KM闭合,交流220V可为电器设备持续供电,供电5
缩略词解释:BFM:总线功能模块。在HDL硬件语言仿真中,BFM完成抽象描述数据和具体的时序信号之间的转换。PLI:Verilog编程语言接口,是C语言模块和Verilog语言模块之间交换数据的接口定义。TCL:字面意思是工具命令语言,是一种解释执行语言,流行EDA软件一般都集成有TCL。使用TCL用户可以编写控制EDA工具的脚本程序,实现工具操作自动化。ISS:CPU指令集仿真器,可以执行CPU的机器码。TFTP:简单文件传输协议,Windows的tftp.exe既是该协议的客户端实现。SMART MEDIA:一种存储卡,常用于数码相机、MP3。DM
时代不断进步发展,各种新兴产业也不断涌现。每一个新兴产业的产生必定吸引来众多投资者,LED照明行业也不例外。LED照明行业虽然发展时间不长,但最近几年可谓是风生水起,很多投资者都进入到该行业中来,以至于该行业出现膨胀的现象。LED照明行业以后的发展还需借助芯片解密技术。中国LED照明行业由于得到政府政策的扶持,短短几年发展神速,LED企业如雨后春笋般崛起。看似红红火火的LED照明行业并非我们想象中的那么风光无限,其实背后深藏着巨大的隐患。目前,国内LED企业规模偏小,多以中小型企业为主。今年国内1/5LED企业将面临倒闭危机,这是何缘故呢?中国LED企
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!