智能低壓塑殼斷路器系統的硬件設計及可靠性研究.pdf

1、低壓斷路器是一種用于接通、分斷供電網絡的開關器件,在低壓電力系統中得到了普遍應用。斷路器是供電網絡中的關鍵器件,為人們的日常生活和工業(yè)生產提供了方便和安全保證。隨著智能電網的發(fā)展,傳統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,不僅具備基本的保護功能,還可實現數據采集、數據存儲、參數設置、人機交互和遠程通信等功能,為實現配電網絡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計。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、信號采集與控制電路模塊、通信電路模塊、人機交互模塊和剩余電流保護模塊等。
　　論文介紹了PCB設計的原理和電磁兼容的基本理論,分析了引起電磁兼容性問題的因素,從PCB的布局布線、接地設計和電源設計等方面分析了提高PCB可靠性方法。
　　論文用Hyperlynx軟件對影響PCB電磁兼容

3、的因素進行了仿真。重點分析了影響時鐘網絡信號完整性的因素,并對時鐘網絡進行了優(yōu)化設計。除此之外,還對信號線間的串擾進行了仿真,并應用于智能斷路器控制器的PCB設計中。
　　最后搭建了硬件測試平臺,平臺搭建的原理是:用空心互感器從配電網中采集三相電流,此電流既是信號采集的來源,也為控制器的工作提供電源,信號經MCU采樣后與設定值比較,判斷電網狀態(tài)并給出相應的指令。測試平臺的作用包括:自生電源測試、信號采集與控制測試、各種保護測試、液