智能低壓塑殼斷路器系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)及可靠性研究.pdf

1、低壓斷路器是一種用于接通、分?jǐn)喙╇娋W(wǎng)絡(luò)的開(kāi)關(guān)器件,在低壓電力系統(tǒng)中得到了普遍應(yīng)用。斷路器是供電網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵器件,為人們的日常生活和工業(yè)生產(chǎn)提供了方便和安全保證。隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展,傳統(tǒng)斷路器正在逐步被淘汰,新型的智能斷路器正在不斷發(fā)展和推廣中。與傳統(tǒng)斷路器相比,智能型斷路器具有控制精度高、易整定和可靠性高的特點(diǎn),不僅具備基本的保護(hù)功能,還可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、參數(shù)設(shè)置、人機(jī)交互和遠(yuǎn)程通信等功能,為實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)的智能化和信息化提供了保

2、障。
　　本文研究了智能塑殼低壓斷路器控制器的硬件設(shè)計(jì)。該控制器以32位微處理器STM32F107VCT6作為主芯片,包括:自生電源模塊、信號(hào)采集與控制電路模塊、通信電路模塊、人機(jī)交互模塊和剩余電流保護(hù)模塊等。
　　論文介紹了PCB設(shè)計(jì)的原理和電磁兼容的基本理論,分析了引起電磁兼容性問(wèn)題的因素,從PCB的布局布線、接地設(shè)計(jì)和電源設(shè)計(jì)等方面分析了提高PCB可靠性方法。
　　論文用Hyperlynx軟件對(duì)影響PCB電磁兼容

3、的因素進(jìn)行了仿真。重點(diǎn)分析了影響時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)信號(hào)完整性的因素,并對(duì)時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。除此之外,還對(duì)信號(hào)線間的串?dāng)_進(jìn)行了仿真,并應(yīng)用于智能斷路器控制器的PCB設(shè)計(jì)中。
　　最后搭建了硬件測(cè)試平臺(tái),平臺(tái)搭建的原理是:用空心互感器從配電網(wǎng)中采集三相電流,此電流既是信號(hào)采集的來(lái)源,也為控制器的工作提供電源,信號(hào)經(jīng)MCU采樣后與設(shè)定值比較,判斷電網(wǎng)狀態(tài)并給出相應(yīng)的指令。測(cè)試平臺(tái)的作用包括:自生電源測(cè)試、信號(hào)采集與控制測(cè)試、各種保護(hù)測(cè)試、液