CN106960770A - 一种远程控制自动分合闸的智能断路器 - Google Patents
一种远程控制自动分合闸的智能断路器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种断路器，特别涉及的是一种远程控制自动分合闸的智能断路器，所述智能断路器包括一断路器本体，一控制所述断路器本体分合闸的自动合闸装置，所述自动合闸装置外置于所述断路器本体，所述自动合闸装置包括一连接所述断路器本体的分合闸执行单元、一接收执行信号或发送位置信号的通讯单元、一接收执行信号并转换为动作指令的MCU单元、及一电机驱动单元；所述自动合闸装置可控制所述合闸推杆动作，当智能电路器因用电的电流异常情况时，而产生的跳闸动作，所述位置检测单元检测到电流变化，从而通过MCU单元及通讯单元反馈至用户，用户可以立即获得所述智能电路的跳闸信息，保证所述智能断路器的安全工作。
Description
技术领域
本发明涉及一种断路器，特别涉及的是一种远程控制自动分合闸的智能断路器。
背景技术
在现有技术中，根据我国供电网络智能化的需求，国家电网公司要求供电网络智能化。在现有的供电网络的终端必须安装执行机构-- 断路设备，而断路设备在接受到异常电流信号时，断路设备具备跳闸、合闸功能。而目前传统的断路器只具备手动分合闸及过流过载自动脱扣功能，存在着结构较为复杂、易出故障和功能不全不能满足电力公司需求的缺陷；在未来断路器的发展趋势中，断路器还应具备电动分合闸功能，远程控制断路器功能、及实时监测用电情况，收集用电信息等功能，从而实现智能化控制断路器，结合智能电表、及国家电网，实现欠费自动跳闸断电，充费自动合闸送电的功能等一系列操作，而市面上还未出现这样的断路设备。
发明内容
为了有效解决上述问题，本发明提供一种远程控制自动分合闸的智能断路器。
具体解决方案如下:一种远程控制自动分合闸的智能断路器，所述智能断路器包括一断路器本体；
一控制所述断路器本体分合闸的自动合闸装置，所述自动合闸装置外置于所述断路器本体；
所述自动合闸装置包括一连接所述断路器本体的分合闸执行单元、一接收执行信号或发送位置信号的通讯单元、一接收执行信号并转换为动作指令的MCU单元、及一电机驱动单元；
所述通讯单元、MCU单元、电机驱动单元及分合闸执行单元依次连接；所述分合闸执行单元执行所述通讯单元接收的执行信号的相应动作。
进一步地，所述通讯单元采用的通讯方式包括但不限于RS485、 UART或电力线载波通讯的方式。
进一步地，所述自动合闸装置还包括一位置检测单元，所述位置检测单元检测电机驱动单元的电机电流，实现所述合闸推杆的位置检测；
所述位置检测单元将检测到的位置信号通过所述MCU单元及通讯单元反馈至外部控制器。
进一步地，所述断路器本体包括一具有贯穿通腔的合闸推杆，所述分合闸执行单元连接所述合闸推杆，并通过所述合闸推杆执行所述智能断路器的分合闸。
进一步地，所述分合闸执行单元包括一联动杆、一蜗杆、及一蜗轮，所述联动杆为一弯折结构；
所述联动杆一端部固定连接所述蜗轮，另一端伸入所述合闸推杆的贯穿空腔，所述蜗轮与所述蜗杆相互啮合运动，所述蜗杆一端固定连接电机。
进一步地，所述蜗轮圆心位置处沿轴向方向延伸一传动孔，所述蜗轮通过与所述联动杆通过所述传动孔传动。
进一步地，所述电机驱动单元包括一电机减速器、及一电机，所述电机输出轴连接所述电机减速器，所述电机减速器的输出转速的一端连接所述分合闸执行单元。
进一步地，所述自动合闸装置还包括一盒体，所述盒体延伸出多个固定块，所述固定块固定卡位所述分合闸执行单元、通讯单元、MCU 单元、及电机驱动单元。
进一步地，所述合闸推杆一端面内凹形成一内凹腔，所述联动杆一端部对应伸入所述内凹腔内。
进一步地，所述传动孔为一方形传动孔。
本发明的有益之处：应用本发明所述智能断路器，所述自动合闸装置可控制所述合闸推杆动作，在智能电路器因用电的电流异常情况时，而产生的跳闸动作，所述位置检测单元检测到电流变化，从而通过MCU单元及通讯单元反馈至用户，用户可以立即获得所述智能电路的跳闸信息，保证所述智能断路器的安全工作。
附图说明
图1为本发明第一实施例的整体结构示意图及连接关系图；
图2为本发明第一实施例的连接关系图；
图3为本发明一实施例所述智能断路器的内部结构示意图；
图4为本发明所述蜗轮的结构示意图；
图5为本发明一实施例所述智能断路器的位置状态示意图；
图6为本发明所述合闸推杆的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。
如图1所示，为本发明第一实施例的整体结构示意图及连接关系图，该实施例提供了一种远程控制自动分合闸的智能断路器，所述智能断路器包括：一断路器本体1及一自动合闸装置2，所述断路器本体1包括一合闸推杆11，所述合闸推杆11上设置有一贯穿通腔111，所述自动合闸装置2对应设置在所述断路器本体1的一侧面；所述自动合闸装置可控制所述合闸推杆动作，具体为，所述自动合闸装置可模拟人工手动控制所述合闸推杆动作，使所述合闸推杆跳至断电安全位置，或使所述合闸推杆恢复至正常工作位置。
如图2所示，为本发明第一实施例的连接关系图，所述自动合闸装置2包括一通讯单元21、一MCU单元22、一电机驱动单元23、一位置检测单元24、及一分合闸执行单元25；
所述通讯单元21接收外部控制器的执行信号，所述外部控制器可以为移动终端，所述通讯单元21可以采用的通讯方式包括但不限于RS485、UART或电力线载波通讯的方式，也可以替换为其他的无线通讯方式，所述执行信号被通讯单元21发送至所述MCU单元22，所述MCU单元22，所述MCU单元22将接收到的执行信号后，将其解调成一动作指令，并将动作指令发送至所述电机驱动单元23，所述电机驱动单元23进行转动，并通过推动所述分合闸执行单元25做出具体的动作，并通过外部置于贯穿通腔111的联动杆3来带动所述合闸推杆11执行动作。
所述通讯单元21、MCU单元22、电机驱动单元23、及分合闸执行单元25依次连接，同时所述位置检测单元24同时连接所述MCU单元22及所述电机驱动单元23，所述位置检测单元24即时监测所述电机驱动单元23的电流情况，从而实现判断分合闸执行单元25的执行动作及位置状态，当智能电路器因用电的电流异常情况时，而产生的跳闸动作，所述位置检测单元24检测到电流变化，从而通过MCU 单元22及通讯单元21反馈至用户终端，用户终端即时检测所述智能断路器的用电数据，用户可立即获得智能电路的跳闸信息及相关用电信息，保证智能断路器的安全工作。
如图3所示，为本发明一实施例所述智能断路器的内部结构示意图，所述自动合闸装置2包括一盒体26，所述盒体26内固定设置所述通讯单元21、所述MCU单元22、所述电机驱动单元23、所述位置检测单元24、及所述分合闸执行单元25；
所述电机驱动单元23为整个自动合闸装置2的动力源，所述电机驱动单元23包括动力组件、传动组件，所述动力组件与所述传动组件连接。
所述动力组件包括一电机231、一电机减速器232、及一联动杆 3，所述电机231输出轴连接所述电机减速器232；
所述传动组件包括一蜗杆233、一蜗轮234，所述蜗杆233连接所述电机减速器232，所述蜗轮234与所述蜗杆233相互啮合动作。
所述动力组件、传动组件固定设置在所述盒体26内，所述盒体 26延伸出多个固定块，所述固定块固定卡位所述动力组件、传动组件，所述固定块的形状与所述动力组件、传动组件的结构相互适应，所述动力组件具体为，所述联动杆3为一经过两次直角弯折的弯折结构，所述电机231连接所述电机减速器232，所述电机减速器232与所述蜗杆233连接，所述蜗轮234圆心位置处沿轴向方向延伸一传动孔，所述联动杆3一端固定连接所述传动孔，另一端伸入所述合闸推杆11的贯穿通腔111；所述联动杆3一端固定插入所述传动孔，另一端活动伸入所述贯穿通腔111，所述联动杆3与所述传动孔形成一固定结构。
如图4所示，为本发明所述蜗轮234的结构示意图，所述传动孔具体为一方形传动孔，所述联动杆3一端与所述传动孔的形状相互配合，在其他实施例中，所述方形传动孔结构可替换为其他使蜗轮234 带动所述联动杆3运动的结构，在此不做具体限定。
在所述蜗轮234在所述蜗杆233的带动运动，所述联动杆3绕与所述蜗轮234中心圆心做圆弧运动，所述联动杆3与所述合闸推杆11活动连接，所述联动杆3与所述合闸推杆11的圆心处于同一直线上，并所述联动杆3做圆弧运动时，带动所述合闸推杆11做圆弧运动，从而模拟人工推动所述合闸推杆11的分合，从而实现所述智能断路器的分合闸。
如图5所示，为本发明一实施例所述智能断路器的位置状态示意图，所述智能断路器检测到异常电流变化时，所述合闸推杆11自动跳闸，在跳闸过程中，所述联动杆3随之发生位置变化，所述联动杆 3带动所述蜗轮234、蜗杆233运动，从而使电机231内部产生相应变化的电流，所述位置检测单元24检测到所述电机231内部电流变化，所述MCU单元22收集到相应的电流变化数据，判断所述合闸推杆11处于跳闸状态，如图5所示的位置状态，所述通讯单元21将所述智能断路器的状态信息通过所述通讯单元21反馈至用户，保证用户的安全工作。
如图6所示，在另一实施例中，该实施例的大部分零部件与上述实施例相同，唯不同之处在于，所述合闸推杆11一端面内凹形成一内凹腔，所述联动杆3一端部对应伸入所述内凹腔内，所述联动杆3 与所述合闸推杆11联动动作。
在另一实施例中，所述MCU单元22具体为MCU控制计量模块，在其他实施例中，所述MCU单元22可替换为任何可收集所述电机231 的电流信息的方式，包括但不限于MCU控制计量模块，在此不做具体限定。
对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种远程控制自动分合闸的智能断路器，其特征在于，所述智能断路器包括一断路器本体；
一控制所述断路器本体分合闸的自动合闸装置，所述自动合闸装置外置于所述断路器本体；
所述自动合闸装置包括一连接所述断路器本体的分合闸执行单元、一接收执行信号或发送位置信号的通讯单元、一接收执行信号并转换为动作指令的MCU单元、及一电机驱动单元；
所述通讯单元、MCU单元、电机驱动单元及分合闸执行单元依次连接；所述分合闸执行单元执行所述通讯单元接收的执行信号的相应动作。
2.根据权利要求1所述的一种远程控制自动分合闸的智能断路器，其特征在于，所述通讯单元采用的通讯方式包括但不限于RS485、UART或电力线载波通讯的方式。
3.根据权利要求1所述的一种远程控制自动分合闸的智能断路器，其特征在于，所述自动合闸装置还包括一位置检测单元，所述位置检测单元检测电机驱动单元的电机电流，实现所述合闸推杆的位置检测；
所述位置检测单元将检测到的位置信号通过所述MCU单元及通讯单元反馈至外部控制器。
4.根据权利要求1所述的一种远程控制自动分合闸的智能断路器，其特征在于，所述断路器本体包括一具有贯穿通腔的合闸推杆，所述分合闸执行单元连接所述合闸推杆，并通过所述合闸推杆执行所述智能断路器的分合闸。
5.根据权利要求1所述的一种远程控制自动分合闸的智能断路器，其特征在于，所述分合闸执行单元包括一联动杆、一蜗杆、及一蜗轮，所述联动杆为一弯折结构；
所述联动杆一端部固定连接所述蜗轮，另一端伸入所述合闸推杆的贯穿空腔，所述蜗轮与所述蜗杆相互啮合运动，所述蜗杆一端固定连接电机。
6.根据权利要求5所述的一种远程控制自动分合闸的智能断路器，其特征在于，所述蜗轮圆心位置处沿轴向方向延伸一传动孔，所述蜗轮通过与所述联动杆通过所述传动孔传动。
7.根据权利要求1所述的一种远程控制自动分合闸的智能断路器，其特征在于，所述电机驱动单元包括一电机减速器、及一电机，所述电机输出轴连接所述电机减速器，所述电机减速器的输出转速的一端连接所述分合闸执行单元。
8.根据权利要求1所述的一种远程控制自动分合闸的智能断路器，其特征在于，所述自动合闸装置还包括一盒体，所述盒体延伸出多个固定块，所述固定块固定卡位所述分合闸执行单元、通讯单元、MCU单元、及电机驱动单元。
9.根据权利要求4所述的一种远程控制自动分合闸的智能断路器，其特征在于，所述合闸推杆一端面内凹形成一内凹腔，所述联动杆一端部对应伸入所述内凹腔内。
10.根据权利要求6所述的一种远程控制自动分合闸的智能断路器，其特征在于，所述传动孔为一方形传动孔。
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