摘要：作为低压配电系统接通、承载、分断电力的主要设备，低压智能型万能式断路器在电路系统保护中发挥着关键作用。本文在阐述低压智能型万能式断路器模块组成的基础上，就其在低压控制中的具体技术要点展开分析，同时指出低压智能型万能式断路器技术应用的注意事项。期望能进一步提升低压智能型万能式断路器应用质量，进而实现电路系统的有效保护，促进我国电力产业的有序发展。
关键词：低压；万能式断路器；智能；模块化；能效
万能式断路器在是低压配电系统中的重要结构单元，凭借着强大的过载、欠压、短路、单相接地状态下电路保护功能，万能式断路器在电学、机械学、热学及气候环境等领域中均有广泛应用。新时期，人们对于低压万能式断路器的使用提出了较高要求，万能式断路器智能化已经成为其发展的主要方向。本文就低压智能型万能式断路器技术要点展开分析。
一、低压智能型万能式断路器的模块组成
低压智能型万能式断路器是整个电路系统控制的中枢，其包含主机、HMI、电压采样、蓝牙通信、外部通信、辅助电源等诸多模块[1]。就主机模块而言，其包含其他模块的所有接口，同时在模块内部，主机模块嵌有电流采样电路、速饱和电源子电路、磁通变换器驱动子电路等单元，经过这些单元的协调作用，有效地实现了电路保护。HMI即为人机界面，其实现了系统与用户的衔接，确保了电路控制中信息交互功能的实现。电压采样模块主要用以测量所在线路的电压、相电压、功率和电路模拟信号，最终，经辅助电源、蓝牙/外部通信的作用，这些信号传输到主机模块，实现了电路系统智能化管理。
在电路系统运作中，其基于计算机控制理论，实现了数字处理、传感器技术和通信技术的深度融合，这有效地丰富了断路器的功能，现阶段，低压智能型万能式断路器不仅能实现电流、电压、频率、相位、功率等信息的有效测量，而且在电路系统显示、故障记录、自诊断、试验以及控制中发挥着重要作用。基于保护、报警、显示与控制等诸多功能的实现，智能型万能式断路器有效地保证了低压电路系统运行的安全性、稳定性。
二、低压智能型万能式断路器关键技术研究
1、硬件模块化
现代电路系统多采用层次化设计的方式，这种设计方式使得电路系统模块化，提升了原理图读图过程的便捷性。从本质上讲，电路系统模块化是将其电路原理图与物理设计相对应；该设计模式下，整个电路系统布局需要进行重新布线，控制管理及充分利用过程极为方便[2]（见图1）。
图1 硬件模块化结构示意图
低压智能型万能式断路器硬件模块化应用中，需注重两个功能的实现，其一，在考虑断路器应用场景的基础上，应就其功能进行抽象，然后系统建模；其二，应局域合理的功能需要，建设多个模块，并实现这些模块接口规划和电路连接。要满足这两个功能管理要求，在硬件模块技术应用中，应对整个电路模块进行持续优化，确保电路模块的独立性、稳定性和可拓展新。就电路模块独立性而言，其要求对常用的产品进行功能、结构上的独立设计，同时在电气逻辑管理中，应注重独立电路的有效设计，必要时可进行电路封装处理。稳定性是低压智能型万能式断路器硬件模块化建设质量管理的重要评价指标，基于稳定性需要，在万能式断路器硬件模块处理中，需格外注重其信号传递、布局、走线的严谨性，同时需通过蔽设计、抗辐射设计、抗振设计的钙手段，提升其对恶劣环境的抵抗能力。此外，电路模块的可扩展性是基于用户需要而提出的全新要求，其要求在整个模块中预留一定位置，为后期模块功能增加提供支撑。
2、软件模块化
低压智能型万能式断路器软件规模不断增大，在其管理中，为确保“高内聚”、“低耦合”控制功能的实现，需对软件的程序进行封装、分割，达到软件模块化管理的目的。现阶段，针对低压智能型万能式断路器软件模块化管理，工作人员在传统主循环程序中，增加中断顺序软件结构，同时引入实时操作系统，这不仅提升了软件系统控制的实时性，可靠性，而且为低压智能型万能式断路器的可维护和可移植管理提供了有效保证。
3、低压智能型万能式断路器易用性管理
低压万能式断路器智能化设计的目的在于更好地为电力用户服务。在其设计应用中，应基于“客户体验”角度出发，在多样文化产品开发的同时，增强产品的易用性。基于低压智能型万能式断路器易用性管理要求，在其技术管理中，应注重以下要点把控：其一，注重提升用户的交互体验。对于用户而言，功能强大、使用良好的用户体验在于保证断路器的可用性，在以往断路器管理中，采用数码管显示方式进行人机交互管理，而在全新的低压智能型万能式断路器中，设计人员在考虑用户操作习惯的基础上，采用触摸屏曹组系统，这种操作方式引入了专业的图形软件库，这不仅实现了菜单列表应用模式的优化，而且确保了整体系统的可操作性。其二，相比于传统断路器的人机交互操作，智能型万能式断路器应提供多种操作方式。这是因为传统的断路器操作受显示屏幕尺寸影响，操作效率性有限。而在新时期，用户希望通过一次性的设置即可完成相关功能的批量控制。对此，应设计便携笔记本、智能手机或者平板电脑等操作终端，然后在有线、无线等多种连接方式下，实现了复杂电脑从程序的测试与控制管理，确保系统擦操作的便捷性。
4、低压智能型万能式断路器能效控制技术
现对于传统的断路器控制，智能型低压万能式断路器对于能效管理提出了较高要求。就能效管理本身而言，其主要是对电路系统进行在线监测，然后在检测数据实时分析的同事，为用于的精细化管理决策提供依据。在智能型低压万能式断路器管理模式中，其能效管理的核心在于实现电气系统的集成管理，这样能确保电路其从“分断电 流”到“电能管理”的职能转变。低压智能型万能式断路器能效控制方法流程如图2所示。在该控制流程中，基于强大的数据采集系统，整个断路器控制系统能实现各种数据的测量采集和处理，在了解整个系统能量流量后，系统化的设置最大功率限值，并对整个负载线路西宁优化分级，有效地提升了电力系统运行的稳定性，确保了高负荷、低负荷时段电路电流的平衡。需注意的是，在电路系统能效管理中，应在控制器优化的同时，进行软件算法优化，这样能实现负载优先级别的系统排序，进而控制下游主次支路非关键负载的有效分合。此外，为保证断路器控制下，整个电路系统能效管理的便利性，还应建立丰富的分离式通信模块，并且这些通信模块能兼容Modbus、Profibus、DeviceNet、Modbus TCP、ProfiNet等诸多协议，确保智能型万能式断路器控制的有效性[3]。
图2低压智能型万能式断路器能效控制方法流程
三、低压智能型万能式断路器技术应用中的注意要点
新时期，低压智能型万能式断路器在低压电路系统中的应用不断深入，为进一步提升其应用质量，还应关注以下问题处理：其一，在断路器设计中，应注重设计需要的差异性，即在设计之初，应系统考虑用户的实际需要，然后依次为基础，进行断路器的变化设计，满足实际应用需要。其二，低压智能型万能式断路器技术应用的核心在于能效管理，软件算法是整个断路器控制及电路电流能效管理的核心，在实际设计中，应注重断路器软件算法的优化，确保其能实现复杂电路系统运行数据的有效采集、整理和分析。其三，相比于传统的断路器结构单元，新型低压智能型万能式断路器的结构更加复杂，在这一复杂结构设计应用中，应注重其稳定性、可靠性 、准确性和实时性等性能的优化，保证用户需要。
结论
智能型万能式断路器是低压断路器应用的主要形式和发展方向。新时期，人们只有充分认识到低压智能型万能式断路器的应用优势，然后系统化的进行其实用技术优化，这样才能提升智能型万能式断路器使用质量，避免过载、欠压、短路、单相接地等问题发生，确保低压电路系统运行的稳定性、可靠性和安全性。
参考文献
[1]王平.万能式断路器使用故障分析与处理[J].电工电气,2019(3):42-45.
[2]王军,陈永亮.新一代万能式断路器用智能型控制器研究综述[J].电器与能效管理技术,2018(23):7-11.
[3]陈培国,管瑞良,陈平.新一代智能化断路器与物联网技术的融合[J].电器与能效管理技术,2018(21):10-12+76.