CN103995170A - 一种热磁式断路器用的电流检测及通讯装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热磁式断路器用的电流检测及通讯装置，该装置是由基座、盖、电流互感器和电路板组成；盖安装在基座的上方，在基座的安装孔位内安装有与热磁式断路器的出线端子相对应的多个电流互感器，所述电流互感器的磁环中心通孔处固定设有导电板，导电板的一端可同热磁式断路器出线端子连接，在电流互感器的磁环上设有防止与导电板短路的绝缘层，在基座内还安装有电路板，电路板通过导线分别与多个电流互感器连接，在电路板上设置有可同外部通讯电路连接的通讯接口。采用本发明的技术方案，结构布局简单，可靠性好，可实现标准化，同时实现更小体积的带电流检测和通讯功能，降低了成本。

Description

一种热磁式断路器用的电流检测及通讯装置

技术领域

本发明涉及一种断路器上的装置，更具体地说，涉及一种热磁式断路器用的电流检测及通讯装置。

背景技术

断路器的智能化可通讯是当今断路器产品最重要的发展方向之一，电子式的断路器产品由于可以检测回路的电流值并将电流值从通讯接口发送至上位机进行统一监控和管理，大幅提升了配电系统的智能化水平，极大方便了对配电各支路的电能监控和管理，所以越来越受到用户的重视和喜爱，但电子式产品相比传统的热磁式断路器产品也存在着一些问题和隐患，目前市场上电子式断路器产品上的电流互感器和电路内置体积均较大，且结构、功能复杂，相比传统的热磁式断路器产品会大幅提升产品的成本和体积，由于电流互感器需要同时对电路进行自生供电并保证铁芯的磁饱和强度（B-H曲线不发生畸变），实现电流互感器小型化设计相当困难，同时小型化会造成电路电磁兼容问题和绝缘保护问题的显著提升，产品可靠性大幅降低。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种热磁式断路器用的电流检测及通讯装置，该热磁式断路电流检测及通讯装置结构布局简单，可靠性好，可实现标准化，同时实现更小体积的带电流检测和通讯功能，降低了成本。

为达到上述目的，本发明一种热磁式断路器用的电流检测及通讯装置，其特征是：所述电流检测及通讯装置是由壳体、电流互感器和电路板组成；壳体是由基座和盖组成，在壳体的内线性陈列安装有与热磁式断路器的出线端子相对应的多个电流互感器，所述电流互感器的磁环中心通孔处固定设有导电板，导电板的一端可同热磁式断路器出线端子连接，在电流互感器的磁环上设有防止与导电板短路的绝缘层，在壳体内还安装有电路板，电路板通过导线分别与多个电流互感器连接，在电路板上设置有可同外部通讯电路连接的通讯接口；所述电流互感器的外径尺寸为22-25mm，额定工作电流为 125A，最大工作电流为额定工作电流的5-10倍。

进一步的，在基座上与热磁式断路器相连的一端面间隔设有多个与热磁式断路器出线端相间隔板的安装槽相对应的凸筋Ⅰ。

进一步的，在盖上与热磁式断路器相连的一端面间隔设有多个与热磁式断路器出线端相间隔板的安装槽相对应的凸筋Ⅱ。

进一步的，在基座和盖上与热磁式断路器相连的一端面分别间隔设有多个与热磁式断路器出线端相间隔板的安装槽相对应的凸筋Ⅰ和凸筋Ⅱ，所述基座上凸筋Ⅰ和盖上凸筋Ⅱ的位置相对应。

进一步的，所述电路板竖直放置在基座内。

进一步的，所述电流互感器的铁芯材料采用超微晶材料或者是坡莫合金材料。

在上述技术方案中，在传统的热磁式断路器后串接此电流检测及通讯装置，此装置中的电流互感器将对内置的电路进行供电，并提供主回路的电流模拟信号，通过电路运算处理后，可通过装置上的通讯接口将主回路的电流值实时发送到外部的数据接收装置中，和传统的电子式断路器不同的是，电路的保护功能是由热磁式断路器自身进行实现的，而电流检测及通讯装置是实现低倍数额定电流情况下的精确检测和高倍数额定电流下的模糊检测，不需要重复实现电路的保护功能，故在配电电路要求的延时保护最大值10In或12In的时候，不需要考虑电流互感器铁芯的饱和问题，即磁感应强度曲线（B-H曲线）的畸变问题，故电流互感器不用过多考虑磁饱和问题来限制铁芯的体积，同时通过去除电路对磁通变换器的输出要求（12V），可在降低电路功耗至少60%情况下，能够保证电流互感器对电路板的正常供电。本发明具有以下有益效果：第一，，能实现电流检测及通讯装置的标准化操作，同时实现更小体积的带电流检测和通讯功能；第二，通过使用高导磁率的硅钢片、超微晶或坡莫合金等材料作为电流互感器的铁芯，可以较电子式断路器大幅减少电流互感器的体积，节约了成本，可靠性好，同时可实现整个电流检测及通讯装置，乃至带此种通讯装置的热磁式断路器整体体积的大幅减少，整体安装尺寸可远小于现有电子式断路器产品；第三，电路板竖直放置在电流检测及通讯装置的基座内，大幅缩减断路器或通讯装置在进出线端方向的长度尺寸，装配更简单，同时减少了装配空间。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优点将通过下面结合附图对实施例的描述而变得更加明显，在附图中，相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1示出了本发明一种热磁式断路器用的电流检测及通讯装置的立体结构示意图；

图2示出了图1的背面立体结构示意图；

图3示出了本发明一种热磁式断路器用的电流检测及通讯装置的俯视图；

图4示出了本发明一种热磁式断路器用的电流检测及通讯装置的内部结构示意图；

图5示出了本发明一种热磁式断路器用的电流检测及通讯装置中电流互感器的装配结构示意图；

图6示出了本发明一种热磁式断路器用的电流检测及通讯装置安装在传统的热磁式断路器上的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明一种热磁式断路器用的电流检测及通讯装置进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明的电流检测及通讯装置可内置和外置，本发明的实施例为外置结构。

由图1、图2、图3、图4、图5可见，本实施例的一种热磁式断路器用的电流检测及通讯装置是由基座1、盖2、电流互感器3和电路板4组成；盖2安装在基座1的上方，与基座1相匹配，在本实施例中，在基座1和盖2上与热磁式断路器11相连的一端面分别间隔设有多个凸筋Ⅰ9和凸筋Ⅱ10，基座1和盖2分别通过凸筋Ⅰ9和凸筋Ⅱ10插入热磁式断路器出线端相间隔板的安装槽中，基座1上凸筋Ⅰ9和盖2上凸筋Ⅱ10的位置相对应，基座1和盖2的凸筋Ⅰ8和凸筋Ⅱ9，提供热磁式断路器1上的相间隔板进行相间绝缘的功能。在基座1的安装孔位内安装有与热磁式断路器的出线端子6相对应的多个电流互感器3，所述电流互感器3的磁环中心通孔处固定设有导电板5，导电板5的一端可同热磁式断路器的出线端子6连接，另一端在固定后保持和热磁式断路器11等高，不改变原有热磁式断路器出线端子的连接方式和尺寸。在电流互感器3的磁环上设有防止与导电板5短路的绝缘层，保证了电流互感器3的磁环不会与导电板5短路，在电流互感器3的磁环上进行绕线并引出二根引线，对电路板7上的电路进行供电的同时提供主回路电流的实时参数信号供电路进行信号转换后输出成电流数字信号。在基座1内还安装有电路板7，在本实施例中，电路板7竖直放置在基座1内，电路板7通过导线分别与多个电流互感器3连接，另外，电路板7可通过插接端子或直接焊接的方式与电流互感器3的引线连接，在电路板7上设置有可同外部通讯电路连接的通讯接口8。通过通信接口8可同外部通讯电路进行连接，传输实时的主回路电流参数。在本实施例中，电路板7竖直放置在基座3内，可大幅缩减断路器或通讯装置在进出线端方向的长度尺寸，减少了干扰。

在本实施例中，电流互感器3的铁芯材料采用超微晶材料或者是坡莫合金材料等高导磁率材料制成，本实施例是采用坡莫合金材料制成，电流互感器的体积可适用于25mm单极宽度热磁式断路器，其外径尺寸为22-25mm,额定工作电流为 125A，最大工作电流为额定工作电流的5-10倍。另外还可采用硅钢片或者是坡莫合金材料。电流互感器3的铁芯材料采用高导磁率材料制作，缩小了产品体积，提高了互感器输出电能，能保证电路正常工作，同时因通讯检测功能与保护功能分离，故仅要求铁芯在主回路3-5倍的额定电流下能不发生显著饱和，如检测与保护功能同时有效，使电路能对主回路电流进行正常电流值计算和输出（按GB14048.2产品国标要求，断路器延时电流最大值为10-12倍的额定电流，故电子式断路器的电流互感器铁芯要求在主回路10-12倍的额定电流下不能发生显著饱和，显著饱和会致使采样电流波形畸变而无法计算电流值），故互感器铁芯及整体尺寸可大幅缩减。

在上述实施例中，在传统的热磁式断路器后串接此电流检测及通讯装置，此电流检测及通讯装置中的电流互感器3将对内置的电路板7上的电路进行供电，并提供主回路的电流模拟信号，通过电路运算处理后，可通过电流检测及通讯装置上的通讯接口8将主回路的电流值实时发送到外部的数据接收装置中，本实施例可在降低电路功耗至少60%情况下，保证电流互感器3对电路板7上的电路进行正常供电。本实施例结构布局简单，可靠性好，可实现标准化的、用于热磁式断路器的电流检测及通讯装置，实现了保护功能和通讯检测功能分离，同时实现更小体积的带电流检测和通讯功能。

图6示出了本发明一种热磁式断路器用的电流检测及通讯装置安装在传统的热磁式断路器上的结构示意图。在图6中，电流检测及通讯装置是外置于热磁式断路器11中，电流检测及通讯装置是通过其基座1和盖2上的凸筋Ⅰ9和凸筋Ⅱ10插入热磁式断路器11出线端相间隔板的安装槽中，基座1和盖2上的凸筋Ⅰ9和凸筋Ⅱ10与热磁式断路器11出线端相间隔板的安装槽相匹配。另外，电流检测及通讯装置还可内置于热磁式断路器11中。

上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明思想的情况下，对上述实施例作出种种修改和变化，因而本发明的保护范围并不是被上述实施例所限，而应该是符合权利要求提到的创新特征的最大范围。

Claims (6)

1.一种热磁式断路器用的电流检测及通讯装置，其特征是：所述电流检测及通讯装置是由壳体、电流互感器和电路板组成；壳体是由基座和盖组成，在壳体的内线性陈列安装有与热磁式断路器的出线端子相对应的多个电流互感器，所述电流互感器的磁环中心通孔处固定设有导电板，导电板的一端可同热磁式断路器出线端子连接，在电流互感器的磁环上设有防止与导电板短路的绝缘层，在壳体内还安装有电路板，电路板通过导线分别与多个电流互感器连接，在电路板上设置有可同外部通讯电路连接的通讯接口；所述电流互感器的外径尺寸为22-25mm，额定工作电流为 125A，最大工作电流为额定工作电流的5-10倍。

2.根据权利要求1所述的一种热磁式断路器用的电流检测及通讯装置，其特征是：在基座上与热磁式断路器相连的一端面间隔设有多个与热磁式断路器出线端相间隔板的安装槽相对应的凸筋Ⅰ。

3.根据权利要求1所述的一种热磁式断路器用的电流检测及通讯装置，其特征是：在盖上与热磁式断路器相连的一端面间隔设有多个与热磁式断路器出线端相间隔板的安装槽相对应的凸筋Ⅱ。

4.根据权利要求1所述的一种热磁式断路器用的电流检测及通讯装置，其特征是：在基座和盖上与热磁式断路器相连的一端面分别间隔设有多个与热磁式断路器出线端相间隔板的安装槽相对应的凸筋Ⅰ和凸筋Ⅱ，所述基座上凸筋Ⅰ和盖上凸筋Ⅱ的位置相对应。

5.根据权利要求1所述的一种热磁式断路器用的电流检测及通讯装置，其特征是：所述电路板竖直放置在基座内。

6.根据权利要求1所述的一种热磁式断路器用的电流检测及通讯装置，其特征是：所述电流互感器的铁芯材料采用超微晶材料或者是坡莫合金材料。