CN109243933A - 一种断路器遥控装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能开关领域领域，具体而言涉及一种断路器遥控装置。所述断路器遥控装置包括支架、遥控装置、断路器控制装置和遥控器，遥控装置和断路器控制装置安装在支架上。该装置不仅可以对常规断路器进行远距离无线遥控控制，还可以显示工作状态和安全提示，遥控器也可以看到断路器状态，安全可靠。该装置安装尺寸可调，适用于大部分常规断路器，市场前景广阔。

Description

一种断路器遥控装置

技术领域

本发明涉及智能开关领域领域，具体而言涉及一种断路器遥控装置。

背景技术

断路器主要用于电能的分配、保护，是一种普遍使用的开关电器。普通断路器主要靠手动操作其手柄控制电路的接通和关断。工厂车间对机器设备进行电气维修时，为了检查维修效果，经常频繁接通或者关断配电箱中该设备的供电断路器，导致维修人员在机器与配电箱之间来回走动。这不但对维修工作的效率造成了影响，而且在维修过程中若有人误将断路器合上，会对维修人员造成人身危险。因此，在机器维修过程中，维修人员希望拥有一个可靠、方便的装置，可以遥控断路器的接通和断开，同时关闭时将断路器固定在断开状态，防止其他人误操作而导致安全事故。此外，一些配电管理场所，应用了大量断路器，通过加装遥控装置，也可以大幅度减轻劳动强度。

专利201720725028.0提供了一种断路器远程智能遥控系统，该系统包括发射器和接收器，所述的发射器包括按键输入模块、调制模块、高频振荡模块、单片机、高频放大模块、发射天线和电源模块，电源模块为发射电路板供电；所述的接收器包括接收天线、PLC、GSM模块、信号放大模块、高频解调模块、执行机构和供电模块，供电模块为接收电路板供电。装置能够通过远程操作控制断路器的开合动作，消除手动合分闸的安全隐患。

专利201721605949.X提供了一种断路器遥控操作装置，该装置包括电源、断路器合闸回路和断路器分闸回路，以及遥控开关、遥控控制器、中间继电器和线夹；所述遥控开关向所述遥控控制器发送信号，遥控控制器根据接收的信号控制所述中间继电器内置的常开触点接通或者断开，线夹夹在所述断路器合闸回路和所述断路器分闸回路，并对其进行控制。该装置在控制回路外加断路器遥控装置，达到远控操作断路器分合。

上述专利提供的断路器遥控装置虽然实现了远程遥控断路器的接通和断开，但是不能将断路器断开的工作状态固定，使断路器在工作中的安全性控制不足。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种断路器遥控装置，实现远距离无线控制断路器接通和关断的同时，能控制断路器断开的工作状态，有效提高断路器安全性能。

本发明所述断路器遥控装置包括支架、遥控装置、断路器控制装置和遥控器，遥控装置和断路器控制装置安装在支架上。所述支架包括上夹板、下夹板、支架螺柱、上夹紧螺帽、下夹紧螺帽，上夹板与下夹板形状对称，上夹板上有上夹板两端安装孔和上夹板中间孔槽，下夹板上有下夹板两端安装孔和下夹板中间孔槽；断路器安装在上夹板与下夹板之间，使用中，根据不同断路器的尺寸调整上夹板1与下夹板2之间间距，从而使本装置适用于大部分常规断路器。支架螺柱有两根，分别通过上夹板安装孔和下夹板安装孔，并分别通过上夹紧螺帽和下夹紧螺帽螺紧固定，从而形成支架。

所述所述断路器控制装置包括上推拉电磁铁、下推拉电磁铁、上推拉电磁铁固定板、下推拉电磁铁固定板、上推拉电磁铁连接弹簧、下推拉电磁铁连接弹簧、上推拉电磁铁连接螺帽、下推拉电磁铁连接螺帽、上推拉电磁铁固定螺帽、下推拉电磁铁固定螺帽、上调整螺杆、下调整螺杆和金属滑块；所述上推拉电磁铁固定板两端各有一个上推拉电磁铁固定板安装孔，下推拉电磁铁固定板两端各有一个下推拉电磁铁固定板安装孔，金属滑块两端各有一个金属滑块安装孔，上述上推拉电磁铁固定板安装孔、下推拉电磁铁固定板安装孔和金属滑块安装孔分别对应，并与上夹板两端安装孔和下夹板两端安装孔对应，使支架螺柱依次通过上推拉电磁铁固定板安装孔、上夹板两端安装孔、金属滑块安装孔、下夹板两端安装孔、下推拉电磁铁固定板安装孔将以上部件串联在一起，从而使断路器控制装置安装在支架上。

所述金属滑块中间为金属滑块方孔，用于连接断路器操作手柄，通过调整支架螺柱在夹板安装孔槽中的位置，可以将断路器操作手柄正好放置于金属滑块方孔中。

所述遥控器带有合闸、断开、锁定三个常开按钮，锁定状态下操作合闸、断开按钮不起作用。

优选的，所述上夹板、下夹板与断路器接触的部分加工有纹路凸起，用于增加接触摩擦力，从而保证断路器安装稳定

优选的，该装置上具有LCD显示功能，用于提示当前操作状态和注意事项。

优选的，该装置可以通过4*4键盘设置装置地址和通讯密码。

本装置采用Zigbee无线通信技术，以保障装置正常工作。

本装置不仅可以对常规断路器进行远距离无线遥控控制，还可以通过遥控器带有的合闸、断开、锁定三个常开按钮，以及LCD显示功能显示工作状态和安全提示，遥控器也可以看到断路器状态，安全可靠。该装置通过断路器控制装置控制遥控装置从而调节尺寸，使该装置适用于大部分常规断路器，市场前景广阔。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。

附图说明

图1为断路器遥控装置总体结构示意图；

图2为断路器遥控装置立体图(省略断路器)；

图3为断路器控制装置立体图；

图4为断路器控制装置主视图；

图5为断路器控制装置电路原理图；

图6为遥控器电路原理图；

图7为断路器控制装置单片机软件流程框图；

图8为遥控器单片机软件流程框图。

其中：上夹板1、下夹板2、金属滑块3、支架螺柱4、上夹紧螺帽5、下夹紧螺帽6、遥控装置7、遥控器8、断路器9、上推拉电磁铁10、上推拉电磁铁固定板11、上推拉电磁铁连接弹簧12、上推拉电磁铁连接螺帽13、上推拉电磁铁固定螺帽14、上调整螺杆15、下推拉电磁铁16、下推拉电磁铁固定板17、下推拉电磁铁连接弹簧18、下推拉电磁铁连接螺帽19、下推拉电磁铁固定螺帽20、下调整螺杆21、上推拉电磁铁固定板安装孔22、金属滑块安装孔23、下推拉电磁铁固定板安装孔24、金属滑块上螺纹孔25、金属滑块方孔26、上夹板两端安装孔27、下夹板两端安装孔28、上夹板中间孔槽29、下夹板中间孔槽30。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方案作详细说明，具体如下：

如图1、2所示，为本发明所述断路器遥控装置包括支架、遥控装置7、断路器控制装置和遥控器8，遥控装置7和断路器控制装置安装在支架上。所述支架包括上夹板1、下夹板2、支架螺柱4、上夹紧螺帽5、下夹紧螺帽6，上夹板1与下夹板2形状对称，上夹板1上有上夹板两端安装孔27和上夹板中间孔槽29，下夹板2上有下夹板两端安装孔28和下夹板中间孔槽30；支架螺柱4有两根，分别通过上夹板安装孔27和下夹板安装孔28，并分别通过上夹紧螺帽5和下夹紧螺帽6螺紧固定，从而形成支架。断路器9安装在上夹板1与下夹板2之间，且上夹板1、下夹板2与断路器9接触的部分加工有纹路凸起，增加接触摩擦力，从而保证断路器9安装稳定；使用中，根据不同断路器的尺寸调整上夹板1与下夹板2之间间距，从而使本装置适用于大部分常规断路器。

如图3、4所示，所述断路器控制装置包括上推拉电磁铁10、下推拉电磁铁16、上推拉电磁铁固定板11、下推拉电磁铁固定板17、上推拉电磁铁连接弹簧12、下推拉电磁铁连接弹簧18、上推拉电磁铁连接螺帽13、下推拉电磁铁连接螺帽19、上推拉电磁铁固定螺帽14、下推拉电磁铁固定螺帽20、上调整螺杆15、下调整螺杆21和金属滑块3。上推拉电磁铁固定板11两端各有一个上推拉电磁铁固定板安装孔22，下推拉电磁铁固定板17两端各有一个下推拉电磁铁固定板安装孔24，金属滑块3两端各有一个金属滑块安装孔23，上述上推拉电磁铁固定板安装孔22、下推拉电磁铁固定板安装孔24和金属滑块安装孔23分别对应，并与上夹板两端安装孔27和下夹板两端安装孔28对应，使支架螺柱4依次通过上推拉电磁铁固定板安装孔22、上夹板两端安装孔27、金属滑块安装孔23、下夹板两端安装孔28、下推拉电磁铁固定板安装孔24将以上部件串联在一起，从而使断路器控制装置安装在支架上。

上述上推拉电磁铁固定板11安装于上夹板1上部，上夹板1中间有上夹板中间孔槽29，上推拉电磁铁10安装于上推拉电磁铁固定板11上部，且上推拉电磁铁10下端连接推拉杆，该推拉杆穿过上夹板中间孔槽29，与上推拉电磁铁连接弹簧12焊接，连接弹簧的另一端焊接有上推拉电磁铁连接螺帽13，连接螺帽13螺纹方向与金属滑块上螺纹孔25螺纹方向相反。上调整螺杆15中间位置加工有六面台阶，上调整螺杆15一端连接上推拉电磁铁连接螺帽13，另一端连接金属滑块上螺纹孔25。正反旋转上调整螺杆15可以调整上夹板1与金属滑块3之间的距离和预紧力。同理，下推拉电磁铁固定板17安装于下夹板2下部，下夹板2中间有下夹板中间孔槽30，下推拉电磁铁16安装于下推拉电磁铁固定板17下部，且下推拉电磁铁16上端连接推拉杆，该推拉杆穿过下夹板中间孔槽30，与下推拉电磁铁连接弹簧18焊接，连接弹簧的另一端焊接有下推拉电磁铁连接螺帽19，下推拉电磁铁连接螺帽19螺纹方向与金属滑块上螺纹孔25螺纹方向相反。下调整螺杆21中间位置加工有六面台阶，下调整螺杆21一端连接下推拉电磁铁连接螺帽19，另一端连接金属滑块上螺纹孔25。正反旋转下调整螺杆21可以调整下夹板2与金属滑块3之间的距离和预紧力。

金属滑块安装孔23直径略大于支架螺柱4的直径，可以使金属滑块3在支架螺柱4上移动；金属滑块中间为金属滑块方孔26，用于连接断路器9操作手柄，通过调整支架螺柱4在夹板安装孔槽27、28中的位置，可以将断路器9操作手柄正好放置于金属滑块方孔26中。通过转动调整螺杆15、21，可以调节施加在手柄上的预紧力。当上推拉电磁铁10或下推拉电磁铁16线圈通电时产生磁力，推拉电磁铁推动中间金属滑块3向下或者向上滑动，拨动断路器9操作手柄，控制断路器9接通或者关断。当操作者手持遥控器8发出合闸指令时，遥控装置7接收到相关信息，控制下推拉电磁铁16线圈短时间通电，推动金属滑块3向上移动，带动断路器9操作手柄合闸，然后线圈断电，金属滑块3部分处于自由状态，此时，如果出现过流现象，断路器9仍能跳闸。当遥控器8发出断开指令时，遥控装置7接收到相关信息，控制上推拉电磁铁10线圈短时间通电，推动金属滑块3向下移动，带动断路器9操作手柄分闸，然后线圈断电，金属滑块3部分处于自由状态。此时，如果按遥控器8锁定按钮，上推拉电磁铁10会持续通过电流，推动金属滑块3一直处于分闸状态，使断路器9保持在断开状态，断路器9不能被其他人手动操作合闸。

如图5-6所示，断路器遥控装置硬件系统以CC2530单片机为核心，包括电源模块、晶振电路、通信天线电路、4*4键盘、LCD液晶显示屏、上端电磁线圈供电MOS管、下端电磁线圈供电MOS管。电源模块功率30W，将220V交流电转换为3.3V和12V直流电，单片机和LCD显示模块使用3.3V直流电，电磁线圈使用12V直流电。单片机正常使用32M赫兹的晶振频率工作，休眠时采用32.768K赫兹的晶振频率工作，晶振采用无源晶振，两端连接到单片机相关引脚，同时分别经过不同瓷片电容接地。通信天线E1经C5、C4、C3和L2、C6两条线路分别连接到单片机相关引脚，C3、C4经L1接地，L2、C6经C7接地。4*4键盘包括数字0-9、*、#、空格、大写锁定、取消和确认16个按键，单片机通过4*4键盘设置装置地址和通讯密码。显示模块为6英寸LCD显示屏，通过RS232串口与单片机进行通信，主要显示当前状态和安全提示信息。MOS管Q1控制上推拉电磁铁线圈M1的供电，MOS管Q2控制下推拉电磁铁线圈M2的供电。当单片机控制引脚输出高电平时，相应的MOS管导通。

遥控器以TI公司的CC2530单片机为核心，由两节1.5V电压7号电池通过供电。遥控器共有“接通”、“断开”、“锁止/解锁”三个按钮，分别作为断路器接通、断开、锁止/解锁的信号输入。遥控器共有两个LED输出，LED采用共阳极红绿双色发光二极管。电源电压低于2.8V时欠压指示灯为红色，断路器合闸后断路器状态指示灯为红色，其它情况下为绿色。遥控器通过天线E1与断路器遥控装置双向传输数据。

如图7-8所示，断路器遥控装置上电后首先初始化，包括使电磁铁装置处于自由状态、屏幕提示设置地址和密码，根据提示语遥控器进行通信匹配。接下来单片机始终监测接收信息，若接收到遥控器信息，单片机根据指令控制电磁铁线圈动作，从而控制断路器合闸或者保持断开。LCD根据相关操作给出状态显示和提示信息，单片机并将断路器状态信息发送给遥控器。遥控器上电后首先检查有无按键按下，如果是常按上锁/解锁键，则进行遥控器匹配。如果是其它指令按键，则将指令发送出去。接收到断路器状态的信息，则进行相关LED指示灯的刷新。

用户使用断路器遥控装置时，首先利用两块夹板和两根螺栓将装置固定在断路器上，将金属滑块中心方孔与断路器操作手柄对齐，然后为装置连接220交流电源。同时按4*4键盘的“*”键和“#”键，屏幕提示输入6位装置地址，输入6位数字地址后，屏幕提示输入6位通信密码，继续输入6位通信密码。输入完毕，装置会将地址和密码信息发出。此时，遥控器打开电源且“锁止/解锁”按键必须为常按状态，若遥控器正确接收地址密码信息，电源和状态指示灯会同时闪烁三次，同时遥控装置液晶屏幕显示“地址密码自学习成功”。此时，按一下遥控器接通键，遥控装置会将断路器操作手柄推上，断路器接通，屏幕提示“断路器接通，注意有电”；按一下遥控器断开键，遥控装置会将断路器操作手柄拉下，断路器断开，屏幕提示“断路器断开，机器维修中，确认安全才能通电”；按一下锁止/解锁按键，则遥控装置由锁止进入解锁状态或者由解锁进入锁止状态。在锁止状态下，按遥控器接通或者断开按键，遥控装置不会动作，装置屏幕会提示“需要解锁”。

从而，本发明所述的断路器遥控装置，不仅可以对常规断路器进行远距离无线遥控控制，还可以显示工作状态和安全提示，遥控器也可以看到断路器状态，安全可靠。该装置安装尺寸可调，适用于大部分常规断路器，市场前景广阔。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (9)

1.一种断路器遥控装置，包括支架、遥控装置、断路器控制装置和遥控器，其特征在于，所述遥控装置和断路器控制装置安装在支架上；所述支架包括上夹板、下夹板、支架螺柱、上夹紧螺帽、下夹紧螺帽，上夹板与下夹板形状对称，上夹板上有上夹板两端安装孔和上夹板中间孔槽，下夹板上有下夹板两端安装孔和下夹板中间孔槽；断路器安装在上夹板与下夹板之间。

2.根据权利要求1所述的断路器遥控装置，其特征在于，所述支架螺柱有两根，分别通过上夹板安装孔和下夹板安装孔，并分别通过上夹紧螺帽和下夹紧螺帽螺紧固定，从而形成支架。

3.根据权利要求2所述的断路器遥控装置，其特征在于，所述所述断路器控制装置包括上推拉电磁铁、下推拉电磁铁、上推拉电磁铁固定板、下推拉电磁铁固定板、上推拉电磁铁连接弹簧、下推拉电磁铁连接弹簧、上推拉电磁铁连接螺帽、下推拉电磁铁连接螺帽、上推拉电磁铁固定螺帽、下推拉电磁铁固定螺帽、上调整螺杆、下调整螺杆和金属滑块；所述上推拉电磁铁固定板两端各有一个上推拉电磁铁固定板安装孔，下推拉电磁铁固定板两端各有一个下推拉电磁铁固定板安装孔，金属滑块两端各有一个金属滑块安装孔，上述上推拉电磁铁固定板安装孔、下推拉电磁铁固定板安装孔和金属滑块安装孔分别对应，并与上夹板两端安装孔和下夹板两端安装孔对应，使支架螺柱依次通过上推拉电磁铁固定板安装孔、上夹板两端安装孔、金属滑块安装孔、下夹板两端安装孔、下推拉电磁铁固定板安装孔将以上部件串联在一起。

4.根据权利要求3所述的断路器遥控装置，其特征在于，所述金属滑块中间为金属滑块方孔，用于连接断路器操作手柄，通过调整支架螺柱在夹板安装孔槽中的位置，可以将断路器操作手柄正好放置于金属滑块方孔中。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的断路器遥控装置，其特征在于，所述遥控器带有合闸、断开、锁定三个常开按钮。

6.根据权利要求5所述的断路器遥控装置，其特征在于，所述上夹板、下夹板与断路器接触的部分加工有纹路凸起。

7.根据权利要求书5所述的断路器遥控装置，其特征在于，该装置上具有LCD显示功能。

8.根据权利要求书5所述的一种断路器遥控装置，其特征在于，该装置可以通过4*4键盘设置装置地址和通讯密码。

9.根据权利要求书6、7或8所述的断路器遥控装置，其特征在于，该装置采用Zigbee无线通信技术。