CN111710565A - 一种节能型物联网云控断路器 - Google Patents

一种节能型物联网云控断路器 Download PDF

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CN111710565A CN202010580454.6A CN202010580454A CN111710565A CN 111710565 A CN111710565 A CN 111710565A CN 202010580454 A CN202010580454 A CN 202010580454A CN 111710565 A CN111710565 A CN 111710565A
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Abstract

本发明公开了一种节能型物联网云控断路器,包括壳体和第一控制组件;壳体:侧面设有时控开关,壳体的两侧对称设有线筒,线筒的一端设有接线板,接线板的一端表面和底面对称设有定触头;第一控制组件:包括第一电磁铁、支板、导杆、上楔块和第一弹簧,第一电磁铁设于壳体的侧面顶部,支板对称设于壳体的内部上表面,导杆贯穿两侧的支板,上楔块设于导杆的中部,第一弹簧活动套接在导杆的一端,且第一弹簧的两端分别与支板和导杆固定连接,本节能型物联网云控断路器可实现远程控制,设有电子式和机械式两种控制方式,在其中一种损坏时可选用另一种,避免长时间断电,同时可实现远程控制,智能化程度较高,实用性较强。

Description

一种节能型物联网云控断路器
技术领域
本发明涉及断路器技术领域,具体为一种节能型物联网云控断路器。
背景技术
断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置,断路器可用来分配电能,不频繁地启动异步电动机,对电源线路及电动机等实行保护,当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路,其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合,现有的大多断路器多为机械式,内部结构比较复杂,容易损坏而导致长时间断电,并且不能进行远程控制,智能化程度较低,比较落后。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷,提供一种节能型物联网云控断路器,可实现远程控制,设有电子式和机械式两种控制方式,在其中一种损坏时可选用另一种,避免长时间断电,同时可实现远程控制,智能化程度较高,实用性较强,可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种节能型物联网云控断路器,包括壳体和第一控制组件;
壳体:侧面设有时控开关,所述壳体的两侧对称设有线筒,所述线筒的一端设有接线板,所述接线板的一端表面和底面对称设有定触头,且壳体的内部底面设有第二控制组件,壳体的内侧面设有调控组件,壳体的内部上侧设有连接组件,所述连接组件上设有检测组件;
第一控制组件:包括第一电磁铁、支板、导杆、上楔块和第一弹簧,所述第一电磁铁设于壳体的侧面顶部,所述支板对称设于壳体的内部上表面,所述导杆贯穿两侧的支板,所述上楔块设于导杆的中部,所述第一弹簧活动套接在导杆的一端,且第一弹簧的两端分别与支板和导杆固定连接;
其中:还包括PLC控制器,所述PLC控制器设于壳体的内部底面,PLC控制器的输入端与外部电源的输出端电连接,且PLC控制器的输出端与第一电磁铁的输入端电连接,且PLC控制器与时控开关双向电连接。
进一步的,所述连接组件包括导槽、活动板、第二弹簧和下楔块,所述导槽对称设于壳体的两侧,所述活动板的两端分别与两侧的导槽滑动配合,所述第二弹簧设于导槽的底面,且第二弹簧的顶端与活动板的底面固定连接,所述下楔块设于活动板的表面且与上楔块滑动配合,连接组件可利用上楔块的水平移动,迫使下楔块向下活动,进而带动上触头活动,当上触头与接线板表面的定触头接触时即可实现通电。
进一步的,所述检测组件包括安装板、导电板、上触头、电流传感器和电压传感器,所述安装板设于活动板的底面,所述导电板对称设于安装板的两侧,所述上触头设于导电板的一端底面且与定触头对应,所述电流传感器和电压传感器均设于安装板的底面且均接入室内的电路中,电流传感器和电压传感器分别与PLC控制器双向电连接,检测组件可分别利用电流传感器和电压传感器对电路中的电流和电压进行检测,当电流或电压异常时,将信号反馈给PLC控制器,PLC控制器将信号反馈到NB-IOT模块,通过与控制终端进行数据交互,可将检测结果反馈到控制终端上,同时PLC控制器控制第一电磁铁使其失去磁性,上楔块在第一弹簧的作用下复位,活动板在第二弹簧的作用下复位,即可实现上触头与定触头的断开,使电路处于断开状态。
进一步的,还包括支杆、底板、第二电磁铁和NB-IOT模块,所述支杆对称设于壳体的底面,所述底板设于支杆的底端,所述第二电磁铁设于底板的表面,所述NB-IOT模块设于底板的底面且与PLC控制器双向电连接,且NB-IOT模块与控制终端进行数据交互,第二电磁铁的输入端与PLC控制器的输出端电连接,NB-IOT模块可实现与远程的控制终端进行数据交互,实现数据信号的接收和发送,进而可实现远程控制和监测,提高智能化程度。
进一步的,所述第二控制组件包括滑杆、控制板、通电板、下触头和第三弹簧,所述滑杆贯穿壳体的底面且与第二电磁铁对应,所述控制板设于滑杆的顶端,所述通电板设于控制板的顶端,所述下触头对称设于通电板的表面两侧且与接线板底面的定触头对应,所述第三弹簧活动套接在滑杆上,且第三弹簧的两端分别与控制板和壳体固定连接,第二控制组件可利用第二电磁铁的磁性吸附滑杆,带动控制板活动,进而带动下触头活动,实现电路的通断。
进一步的,所述第二控制组件还包括温度传感器和金属片,所述温度传感器设于通电板表面的安装杆上,所述金属片设于通电板的表面且与温度传感器对应,并且金属片接入电路中,温度传感器与PLC控制器双向电连接,金属片可在电路过载时,金属片的温度升高,温度传感器即可感应到信号,反馈到PLC控制器,控制第二电磁铁失去磁性,控制板在第三弹簧的作用下复位,即可实现定触头与下触头的分离,使电路断开。
进一步的,所述调控组件包括斜槽、非金属杆、金属板和第四弹簧,所述斜槽设有两个且均设于通电板的侧面,所述非金属杆设有两个且均贯穿壳体的侧面,且两个非金属杆分别与两个斜槽对应,所述金属板固定套接在非金属杆上,所述第四弹簧活动套接在非金属杆上,调控组件可利用非金属杆的直线移动,与斜槽的斜面接触,即可实现对控制板的活动控制。
进一步的,还包括铁芯、第一通电导线、铁杆和第二通电导线,所述铁芯设于通电板的底面,所述第一通电导线缠绕在铁芯上且第一通电导线的两端均接入室内的电路中,所述铁杆设于壳体的内侧面,所述第二通电导线缠绕在铁芯上且第二通电导线的两端均接入室内的电路中,在电路发生短路时,第一通电导线和铁芯的磁性增大,吸附金属板,进而带动非金属杆运动,通过与斜槽的斜面接触,可实现控制板向下运动,进而带动下触头远离定触头,使电路断开,在电路欠压时,铁杆和第二通电导线产生的磁性降低,非金属杆在第四弹簧的作用下复位,进而压迫斜槽的斜面,使控制板向下运动,进而使下触头远离定触头,使电路断开。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本节能型物联网云控断路器,具有以下好处:
1、本节能型物联网云控断路器的检测组件可分别利用电流传感器和电压传感器对电路中的电流和电压进行检测,当电流或电压异常时,将信号反馈给PLC控制器,PLC控制器将信号反馈到NB-IOT模块,通过与控制终端进行数据交互,可将检测结果反馈到控制终端上,同时PLC控制器控制第一电磁铁使其失去磁性,上楔块在第一弹簧的作用下复位,活动板在第二弹簧的作用下复位,即可实现上触头与定触头的断开,使电路处于断开状态。
2、本节能型物联网云控断路器的金属片可在电路过载时,金属片的温度升高,温度传感器即可感应到信号,反馈到PLC控制器,控制第二电磁铁失去磁性,控制板在第三弹簧的作用下复位,即可实现定触头与下触头的分离,使电路断开。
3、本节能型物联网云控断路器可在电路发生短路时,第一通电导线和铁芯的磁性增大,吸附金属板,进而带动非金属杆运动,通过与斜槽的斜面接触,可实现控制板向下运动,进而带动下触头远离定触头,使电路断开,在电路欠压时,铁杆和第二通电导线产生的磁性降低,非金属杆在第四弹簧的作用下复位,进而压迫斜槽的斜面,使控制板向下运动,进而使下触头远离定触头,使电路断开。
4、本节能型物联网云控断路器的NB-IOT模块可实现与远程的控制终端进行数据交互,实现数据信号的接收和发送,进而可实现远程控制和监测,提高智能化程度,第二控制组件可利用第二电磁铁的磁性吸附滑杆,带动控制板活动,进而带动下触头活动,实现电路的通断。
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为本发明轴侧结构示意图;
图3为本发明侧视结构示意图。
图中:1壳体、11PLC控制器、12时控开关、2第一控制组件、21第一电磁铁、22支板、23导杆、24上楔块、25第一弹簧、3连接组件、31导槽、32活动板、33第二弹簧、34下楔块、4检测组件、41安装板、42导电板、43上触头、44电流传感器、45电压传感器、5线筒、51接线板、52定触头、6支杆、61底板、62第二电磁铁、63NB-IOT模块、7第二控制组件、71滑杆、72控制板、73通电板、74下触头、75第三弹簧、76温度传感器、77金属片、8调控组件、81斜槽、82非金属杆、83金属板、84第四弹簧、9铁芯、91第一通电导线、92铁杆、93第二通电导线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3,本发明提供一种技术方案:一种节能型物联网云控断路器,包括壳体1和第一控制组件2;
壳体1:侧面设有时控开关12,壳体1的两侧对称设有线筒5,线筒5的一端设有接线板51,接线板51的一端表面和底面对称设有定触头52,且壳体1的内部底面设有第二控制组件7,第二控制组件7包括滑杆71、控制板72、通电板73、下触头74和第三弹簧75,滑杆71贯穿壳体1的底面且与第二电磁铁62对应,控制板72设于滑杆71的顶端,通电板73设于控制板71的顶端,下触头74对称设于通电板73的表面两侧且与接线板51底面的定触头对应,第三弹簧75活动套接在滑杆71上,且第三弹簧75的两端分别与控制板72和壳体1固定连接,还包括温度传感器76和金属片77,温度传感器76设于通电板73表面的安装杆上,金属片77设于通电板73的表面且与温度传感器76对应,并且金属片77接入电路中,温度传感器76与PLC控制器11双向电连接,壳体1的内侧面设有调控组件8,调控组件8包括斜槽81、非金属杆82、金属板83和第四弹簧84,斜槽81设有两个且均设于通电板72的侧面,非金属杆82设有两个且均贯穿壳体1的侧面,且两个非金属杆82分别与两个斜槽81对应,金属板83固定套接在非金属杆82上,第四弹簧84活动套接在非金属杆82上,壳体1的内部上侧设有连接组件3,连接组件3包括导槽31、活动板32、第二弹簧33和下楔块34,导槽31对称设于壳体1的两侧,活动板32的两端分别与两侧的导槽31滑动配合,第二弹簧33设于导槽31的底面,且第二弹簧33的顶端与活动板32的底面固定连接,下楔块34设于活动板32的表面且与上楔块24滑动配合,连接组件3上设有检测组件4,检测组件4包括安装板41、导电板42、上触头43、电流传感器44和电压传感器45,安装板41设于活动板32的底面,导电板42对称设于安装板41的两侧,上触头43设于导电板42的一端底面且与定触头52对应,电流传感器44和电压传感器45均设于安装板41的底面且均接入室内的电路中,电流传感器44和电压传感器45分别与PLC控制器11双向电连接;
第一控制组件2:包括第一电磁铁21、支板22、导杆23、上楔块24和第一弹簧25,第一电磁铁21设于壳体1的侧面顶部,支板22对称设于壳体1的内部上表面,导杆23贯穿两侧的支板22,上楔块24设于导杆23的中部,第一弹簧25活动套接在导杆23的一端,且第一弹簧25的两端分别与支板22和导杆23固定连接;
其中:还包括PLC控制器11,PLC控制器11设于壳体1的内部底面,PLC控制器11的输入端与外部电源的输出端电连接,且PLC控制器11的输出端与第一电磁铁21的输入端电连接,且PLC控制器11与时控开关12双向电连接。
其中:还包括支杆6、底板61、第二电磁铁62和NB-IOT模块63,支杆6对称设于壳体1的底面,底板61设于支杆6的底端,第二电磁铁62设于底板1的表面,NB-IOT模块63设于底板61的底面且与PLC控制器11双向电连接,且NB-IOT模块63与控制终端进行数据交互,第二电磁铁62的输入端与PLC控制器11的输出端电连接;还包括铁芯9、第一通电导线91、铁杆92和第二通电导线93,铁芯9设于通电板73的底面,第一通电导线91缠绕在铁芯9上且第一通电导线91的两端均接入室内的电路中,铁杆92设于壳体1的内侧面,第二通电导线93缠绕在铁芯9上且第二通电导线93的两端均接入室内的电路中。
电流传感器44和电压传感器45可电流或电压异常时,电流传感器44或电压传感器45感应到信号,将信号反馈给PLC控制器11,PLC控制器11将信号反馈到NB-IOT模块63,通过与控制终端进行数据交互,可将检测结果反馈到控制终端上,同时可通过控制终端向NB-IOT模块63发出数据信号,NB-IOT模块63将信号反馈到PLC控制器11,进而控制第一电磁铁21使其失去磁性,进而上楔块24在第一弹簧25的作用下复位,活动板32在第二弹簧33的作用下复位,即可实现上触头43与定触头52的断开,使电路处于断开状态。
在使用时:
首先,在电子模式下,利用第一电磁铁21的磁性,吸附导杆23,带动上楔块24运动,通过与下楔块34的配合,可使上触头43向下活动,直到与接线板51表面的定触头52接触,即可实现电路的通电,电流或电压异常时,电流传感器44或电压传感器45感应到信号,将信号反馈给PLC控制器11,PLC控制器11将信号反馈到NB-IOT模块63,通过与控制终端进行数据交互,可将检测结果反馈到控制终端上,同时可通过控制终端向NB-IOT模块63发出数据信号,NB-IOT模块63将信号反馈到PLC控制器11,进而控制第一电磁铁21使其失去磁性,进而上楔块24在第一弹簧25的作用下复位,活动板32在第二弹簧33的作用下复位,即可实现上触头43与定触头52的断开,使电路处于断开状态,在机械模式中,电路过载时,金属片83的温度升高,温度传感器76即可感应到信号,反馈到PLC控制器11,控制第二电磁铁62失去磁性,控制板72在第三弹簧75的作用下复位,即可实现定触头52与下触头74的分离,使电路断开,电路发生短路时,第一通电导线91和铁芯9产生的磁性增大,吸附金属板83,进而带动非金属杆82运动,通过与斜槽81的斜面接触,可实现控制板72向下运动,进而带动下触头74远离定触头52,使电路断开,电路欠压时,铁杆92和第二通电导线93产生的磁性降低,金属板83脱离吸附,非金属杆82在第四弹簧84的作用下复位,进而压迫斜槽81的斜面,使控制板72向下运动,进而使下触头74远离定触头,使电路断开,时控开关12可根据用电习惯,设置电路开通的时间段,进而可降低能耗,节约电量,实现节能。
值得注意的是,本实施例中所公开的PLC控制器11核心芯片具体型号为西门子S7-400,时控开关12、第一电磁铁21、电流传感44、电压传感器45、第二电磁铁62、NB-IOT模块63和温度传感器76则可根据实际应用场景自由配置,时控开关12可选用成都艾贝斯科技有限公司出品的微电脑光控时控开关,第一电磁铁21和第二电磁铁62可选用上海同育教学仪器设备制造有限公司出品的SHBP-0118强力电磁铁,电流传感44可选用高美测仪(天津)科技有限公司出品的高精度磁通门电流传感器,电压传感器45可选用安科瑞电气股份有限公司出品的JDG4-0.5电压传感器,NB-IOT模块63可选用深圳市技卓芯通信技术有限公司出品的JZX906B嵌入式NB-IOT模块,温度传感器76可选用深圳市美睿电子有限公司出品的LM75BIMX-3温度传感器。PLC控制器控制时控开关12、第一电磁铁21、电流传感44、电压传感器45、第二电磁铁62、NB-IOT模块63和温度传感器76工作采用现有技术中常用的方法。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种节能型物联网云控断路器,其特征在于:包括壳体(1)和第一控制组件(2);
壳体(1):侧面设有时控开关(12),所述壳体(1)的两侧对称设有线筒(5),所述线筒(5)的一端设有接线板(51),所述接线板(51)的一端表面和底面对称设有定触头(52),且壳体(1)的内部底面设有第二控制组件(7),壳体(1)的内侧面设有调控组件(8),壳体(1)的内部上侧设有连接组件(3),所述连接组件(3)上设有检测组件(4);
第一控制组件(2):包括第一电磁铁(21)、支板(22)、导杆(23)、上楔块(24)和第一弹簧(25),所述第一电磁铁(21)设于壳体(1)的侧面顶部,所述支板(22)对称设于壳体(1)的内部上表面,所述导杆(23)贯穿两侧的支板(22),所述上楔块(24)设于导杆(23)的中部,所述第一弹簧(25)活动套接在导杆(23)的一端,且第一弹簧(25)的两端分别与支板(22)和导杆(23)固定连接;
其中:还包括PLC控制器(11),所述PLC控制器(11)设于壳体(1)的内部底面,PLC控制器(11)的输入端与外部电源的输出端电连接,且PLC控制器(11)的输出端与第一电磁铁(21)的输入端电连接,且PLC控制器(11)与时控开关(12)双向电连接。
2.根据权利要求1所述的一种节能型物联网云控断路器,其特征在于:所述连接组件(3)包括导槽(31)、活动板(32)、第二弹簧(33)和下楔块(34),所述导槽(31)对称设于壳体(1)的两侧,所述活动板(32)的两端分别与两侧的导槽(31)滑动配合,所述第二弹簧(33)设于导槽(31)的底面,且第二弹簧(33)的顶端与活动板(32)的底面固定连接,所述下楔块(34)设于活动板(32)的表面且与上楔块(24)滑动配合。
3.根据权利要求2所述的一种节能型物联网云控断路器,其特征在于:所述检测组件(4)包括安装板(41)、导电板(42)、上触头(43)、电流传感器(44)和电压传感器(45),所述安装板(41)设于活动板(32)的底面,所述导电板(42)对称设于安装板(41)的两侧,所述上触头(43)设于导电板(42)的一端底面且与定触头(52)对应,所述电流传感器(44)和电压传感器(45)均设于安装板(41)的底面且均接入室内的电路中,电流传感器(44)和电压传感器(45)分别与PLC控制器(11)双向电连接。
4.根据权利要求1所述的一种节能型物联网云控断路器,其特征在于:还包括支杆(6)、底板(61)、第二电磁铁(62)和NB-IOT模块(63),所述支杆(6)对称设于壳体(1)的底面,所述底板(61)设于支杆(6)的底端,所述第二电磁铁(62)设于底板(1)的表面,所述NB-IOT模块(63)设于底板(61)的底面且与PLC控制器(11)双向电连接,且NB-IOT模块(63)与控制终端进行数据交互,第二电磁铁(62)的输入端与PLC控制器(11)的输出端电连接。
5.根据权利要求4所述的一种节能型物联网云控断路器,其特征在于75:所述第二控制组件(7)包括滑杆(71)、控制板(72)、通电板(73)、下触头(74)和第三弹簧(75),所述滑杆(71)贯穿壳体(1)的底面且与第二电磁铁(62)对应,所述控制板(72)设于滑杆(71)的顶端,所述通电板(73)设于控制板(71)的顶端,所述下触头(74)对称设于通电板(73)的表面两侧且与接线板(51)底面的定触头对应,所述第三弹簧(75)活动套接在滑杆(71)上,且第三弹簧(75)的两端分别与控制板(72)和壳体(1)固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种节能型物联网云控断路器,其特征在于:所述第二控制组件(7)还包括温度传感器(76)和金属片(77),所述温度传感器(76)设于通电板(73)表面的安装杆上,所述金属片(77)设于通电板(73)的表面且与温度传感器(76)对应,并且金属片(77)接入电路中,温度传感器(76)与PLC控制器(11)双向电连接。
7.根据权利要求5所述的一种节能型物联网云控断路器,其特征在于:所述调控组件(8)包括斜槽(81)、非金属杆(82)、金属板(83)和第四弹簧(84),所述斜槽(81)设有两个且均设于通电板(72)的侧面,所述非金属杆(82)设有两个且均贯穿壳体(1)的侧面,且两个非金属杆(82)分别与两个斜槽(81)对应,所述金属板(83)固定套接在非金属杆(82)上,所述第四弹簧(84)活动套接在非金属杆(82)上。
8.根据权利要求5所述的一种节能型物联网云控断路器,其特征在于:还包括铁芯(9)、第一通电导线(91)、铁杆(92)和第二通电导线(93),所述铁芯(9)设于通电板(73)的底面,所述第一通电导线(91)缠绕在铁芯(9)上且第一通电导线(91)的两端均接入室内的电路中,所述铁杆(92)设于壳体(1)的内侧面,所述第二通电导线(93)缠绕在铁芯(9)上且第二通电导线(93)的两端均接入室内的电路中。
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