CN109859994A - 一种交流塑壳断路器用的电量监测附件及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种交流塑壳断路器用的电量监测附件，其特征在于，包括壳体，壳体上设有盖板，壳体内与盖板之间设有线路板，壳体的正面预留有圆形通孔，圆形通孔的外侧设有电流互感器，壳体上设有连接器；连接器、电流互感器均与线路板连接。本发明用来解决塑壳断路器电量参数监测功能的问题，同时具有方便安装和易于拆卸特点。

Description

一种交流塑壳断路器用的电量监测附件及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种交流塑壳断路器用的电量监测附件及其使用方法，属于低压电器领域。

背景技术

随着智能化船舶的发展，船舶电气智能化水平的不断提高，对塑壳断路器提出了远程监测功能，用于监测断路器电压、电流、功率等参数。

目前，关于配电设备的电气参数的监测主要采用了常规的传感器+数据采集单元(如PLC)等方式，在这种方式下，监测单元置于断路器之外，通常安装于配电设备的内部，由于传感器和采集单元体积较大，这样增加了配电设备的体积。直接采用断路器的电子脱扣器来监测电气参数也有一些应用，但是，电子脱扣器的主要功能适用于断路器保护之用，基于可靠性和安全性设计考虑，一般不建议将测量单元与保护单元一体化，而是采用分开方式提高系统的可靠性。塑壳断路器由于其本身体积较小，而热磁式的断路器没有电子脱扣器，因此，设计一种用于电量监测功能的专用附件很有必要且意义重大。

现有的塑壳断路器没有专用的电量监测附件或模块，国内外塑壳断路器厂商如西门子、施耐德、ABB、正泰、常开等，其热磁式塑壳断路器均没有电量监测功能，电子式塑壳断路器带电子脱扣器，仅采集电流信息用于塑壳断路器电流保护，不具备电压和功率监测功能，或者电量监测功能(部分功能)集成在电子脱扣器中，电子脱扣器与断路器本体在一起，不利于安装与拆卸。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：解决了如何使得塑壳断路器能够实现电量监测功能的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种交流塑壳断路器用的电量监测附件，其特征在于，包括壳体，壳体上设有盖板，壳体内与盖板之间设有线路板，壳体的正面预留有圆形通孔，圆形通孔的外侧设有电流互感器，壳体上设有连接器；连接器、电流互感器均与线路板连接。

优选地，所述的连接器设于壳体与盖板之间或设于壳体的侧面。

优选地，所述的设于壳体侧面的连接器的出线形式为上下出线或为正面出线。

优选地，所述的线路板的电路组成包括电压互感器，电压互感器连接电压信号处理电路，电流互感器连接电流信号处理电路，电压信号处理电路与电流信号处理电路分别连接微控制器，微控制器分别连接电源监视电路、EEPROM电路、电源电路和通信接口电路。

一种交流塑壳断路器用的电量监测附件的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：在安装电量监测附件时，先将电量监测附件沿主回路接触铜柱插入，并与断路器本体结合，再安装到断路器安装台上；在拆卸电量监测附件时，先卸下断路器本体，然后直接沿着主回路接触铜柱将电量监测附件抽出。

优选地，所述的电量监测附件采用插入式安装方式；电量监测附件设于断路器安装台与断路器本体之间；主回路接触铜柱穿过电量监测附件的壳体上的圆形通孔。

本发明的电量监测附件(简称电量附件)是塑壳断路器的一种用于监测电参数的附件，它可采集电网电压、电流、频率和功率等参数，并以通讯方式上传至上层监测系统。其用来解决塑壳断路器电量参数监测功能的问题，同时具有方便安装和易于拆卸特点。

本发明的优点从二个方面说明：配电板和塑壳断路器。

对于配电设备，包含配电板、配电盘、分电箱等，由于塑壳断路器集成了电量监测功能，这样不需要增添传感器和采集单元等器件，减少配电设备内部元器件，节省内部空间，从而实现配电设备小型化。

对于塑壳断路器，主要有二点。第一，解决了塑壳断路器专用的电量监测功能的问题，使塑壳断路器具备电压、电流、功率监测功能；第二，本发明的电量监测附件为单独的模块，能与塑壳断路器很好的配合在一起，且能够方便拆卸和安装，减少了外部连接线缆。

附图说明

图1为一种交流塑壳断路器用的电量监测附件的示意图(连接器位于内部结构形式)；

图2为图1的左视图；

图3为一种交流塑壳断路器用的电量监测附件的示意图(连接器位于侧面结构、上下出线形式)；

图4为图3的左视图；

图5为一种交流塑壳断路器用的电量监测附件的示意图(连接器位于侧面结构、正面出线形式)；

图6为图5的左视图；

图7为一种交流塑壳断路器用的电量监测附件的安装与拆卸示意图；

图8为图7的左视图；

图9为一种交流塑壳断路器用的电量监测附件的线路板的电气设计原理图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

实施例1

本发明为一种交流塑壳断路器用的电量监测附件，如图1、图2所示，其包括壳体11、线路板12、盖板14、连接器13、固定螺丝15、电流互感器16，壳体11上设有盖板14，壳体11与盖板14之间通过固定螺丝15固定连接，壳体11内与盖板14之间设有线路板12，壳体11的正面预留有圆形通孔，圆形通孔的外侧设有电流互感器16，壳体11上设有连接器13；连接器13、电流互感器16均与线路板12连接。本实施例中，连接器13设于壳体11与盖板14之间。

紧固件24用于固定盖板14，盖板14的作用是将线路板13固定和密封在壳体11内部，以避免线路板13裸露在外面，影响产品美观。

本发明采用了一种穿心式结构，壳体11正面预留了圆形通孔；本发明采用了插入式安装方式，安装位于断路器安装台23与断路器本体22之间，安装时主回路接触铜柱25穿过本发明的电量监测附件21的壳体11上的圆形通孔。所谓穿心式，其主要特点是主回路接触铜柱25插入圆形通孔，穿过了本发明的电量监测附件21的壳体11。

电量监测附件21的安装和拆卸均需要沿着主回路接触铜柱25进行，如图7、图8所示。在安装时，先将电量监测附件21沿主回路接触铜柱25插入，并与断路器本体22结合，再安装到断路器安装台23上。在拆卸时，卸下断路器本体22后，可以直接沿着主回路接触铜柱25将电量监测附件21抽出。

线路板12的电气设计原理如图9所示，线路板12的电路组成包括电压互感器31、电压信号处理电路32、电流信号处理电路33、微控制器34、电源监视电路35、EEPROM电路36、电源电路37和通信接口电路38等。电压互感器31连接电压信号处理电路32，电流互感器16连接电流信号处理电路33，电压信号处理电路32与电流信号处理电路33分别连接微控制器34，微控制器34分别连接电源监视电路35、EEPROM电路36、电源电路37和通信接口电路38。采用了微控控制器采集和计算三相电量参数：三相电压和三相电流经过互感器后，转换为6路模拟量信号(对应三相电压、三相电流)，经过信号调理电路，进入至微控制器34。微控制器34对模拟量信号进行运算后，计算出三相电压、三相电流的有效值和功率值，所有参数(包含电压、电流、功率等)数据通过通讯方式对外上传，通讯方式包含RS232、RS485、CAN等。

综上所述，本发明的一种交流塑壳断路器用的电量监测附件具有独特穿心式结构，具有方便安装和拆卸的特点，具有电量参数监测功能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，如连接器位置可以在正面或侧面任意位置。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

实施例2

如图3、图4所示，本实施例中，连接器13设于设于壳体11的侧面。该连接器13的出线形式为上下出线。

其他与实施例1相同。

实施例3

如图5、图6所示，本实施例中，连接器13设于设于壳体11的侧面。该连接器13的出线形式为正面出线。

其他与实施例1相同。

Claims (6)

1.一种交流塑壳断路器用的电量监测附件，其特征在于，包括壳体(11)，壳体(11)上设有盖板(14)，壳体(11)内与盖板(14)之间设有线路板(12)，壳体(11)的正面预留有圆形通孔，圆形通孔的外侧设有电流互感器(16)，壳体(11)上设有连接器(13)；连接器(13)、电流互感器(16)均与线路板(12)连接。

2.如权利要求1所述的一种交流塑壳断路器用的电量监测附件，其特征在于，所述的连接器(13)设于壳体(11)与盖板(14)之间或设于壳体(11)的侧面。

3.如权利要求2所述的一种交流塑壳断路器用的电量监测附件，其特征在于，所述的设于壳体(11)侧面的连接器(13)的出线形式为上下出线或为正面出线。

4.如权利要求1所述的一种交流塑壳断路器用的电量监测附件，其特征在于，所述的线路板(12)的电路组成包括电压互感器(31)，电压互感器(31)连接电压信号处理电路(32)，电流互感器(16)连接电流信号处理电路(33)，电压信号处理电路(32)与电流信号处理电路(33)分别连接微控制器(34)，微控制器(34)分别连接电源监视电路(35)、EEPROM电路(36)、电源电路(37)和通信接口电路(38)。

5.一种如权利要求1所述的交流塑壳断路器用的电量监测附件的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：在安装电量监测附件(21)时，先将电量监测附件(21)沿主回路接触铜柱(25)插入，并与断路器本体(22)结合，再安装到断路器安装台(23)上；在拆卸电量监测附件(21)时，先卸下断路器本体(22)，然后直接沿着主回路接触铜柱(25)将电量监测附件(21)抽出。

6.如权利要求5所述的一种交流塑壳断路器用的电量监测附件的使用方法，其特征在于，所述的电量监测附件(21)采用插入式安装方式；电量监测附件(21)设于断路器安装台(23)与断路器本体(22)之间；主回路接触铜柱(25)穿过电量监测附件(21)的壳体(11)上的圆形通孔。