CN112510670B - 防电源反接电路、配电装置及供配电系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种防电源反接电路、配电装置及供配电系统。其中,防电源反接电路包括串联连接于断路器的正极进线端子和负极进线端子之间的二极管和执行单元,二极管的正极指向断路器的负接线端子,二极管的负极指向断路器的正极进线端子;当供电电源与断路器正接时,二极管截止,执行单元上无电流,防电源反接电路处于断电状态。当供电电源与断路器反接时,二极管导通,执行单元用于阻断断路器闭合,和/或执行单元用于进行报警提示,进行提前预警。实现彻底防止供电电源反接导致的短路事故。并且,本申请提供的防电源反接电路结构简单,较现有技术可以缩小体积,降低成本。
Description
技术领域
本申请涉及电路技术领域,尤指一种防电源反接电路、配电装置及供配电系统。
背景技术
蓄电池是供配电系统中的一个重要组成部分,作为供配电系统中的直流备份电源,在交流供电短时中断或者故障时,为通讯设备提供安全、稳定、可靠的电力保障,确保通讯设备的正常运行。在供配电系统中,如图1所示,蓄电池1一般通过断路器2接入到系统母线上。由于是人工接线,如图2所示的蓄电池1线缆接反的操作失误是难以避免的,因蓄电池1反接造成的设备损坏和安全事故时有发生。
目前,为了实现防止由于蓄电池反接导致短路,如图3所示,在断路器2后串联一个电磁接触器3,且电磁接触器3的两端分别设置电压采样电路41和42,当控制单元5判断两个电压采样电路41和42检测到的电压极性相同时才发出电磁接触器3闭合的指令。
在上述方案中,当蓄电池1反接且断路器2合闸时,电磁接触器3靠近断路器2一端的电压采样电路采样41的是反接的蓄电池1的电压,电磁接触器3另一端的电压采样电路42采样的是系统母线上的电压,两边电压不一致,电磁接触器3不闭合,从而防止短路故障的发生。但是,增加电磁接触器和电压采样电路会导致成本增加,体积增大,损耗增大,散热需求变高。
发明内容
本申请提供了一种防电源反接电路、配电装置及供配电系统,用于避免由于供电电源与断路器反接导致的损失。
第一方面,本申请提供的一种防电源反接电路包括串联连接的二极管和执行单元,且串联连接的二极管和执行单元用于连接断路器的正极进线端子和负极进线端子;其中,二极管的正极指向断路器的负接线端子,二极管的负极指向断路器的正极进线端子。当供电电源与断路器正接时,二极管截止,执行单元上无电流,防电源反接电路处于断电状态。当供电电源与断路器反接时,二极管导通,执行单元用于阻断断路器闭合,或者,执行单元用于进行报警提示,进行提前预警,提示操作人员不要闭合阻断器。当然,执行单元也可以用于在二极管导通时,既阻断断路器闭合,同时进行报警提示。实现彻底防止供电电源反接导致的短路事故。另一方面,防电源反接电路也确保了现场施工的安全性,从根源上规避了反接带来的安全风险。并且,本申请提供的防电源反接电路结构简单,较现有技术可以缩小体积,降低成本。
在本申请提供的防电源反接电路中,还可以包括限流电阻,限流电阻与二极管以及执行单元串联后用于连接断路器的正极进线端子和负极进线端子。该限流电阻可以限制流过二极管和执行单元的电流,从而降低功耗,保护器件。
在本申请提供的防电源反接电路中,还可以包括保险丝,保险丝与限流电阻、二极管以及执行单元串联后用于连接断路器的正极进线端子和负极进线端子。在雷击浪涌时因过电流熔断,防止因雷电击穿二极管导致当供电电源正接时,无法正常闭合断路器。
在一种可能的实现方式中,所述断路器包括合闸操作机构;所述合闸操作机构用于其在被操控时控制所述断路器闭合或断开;所述执行单元具体用于当所述二极管导通时锁死所述合闸操作机构。
进一步地,当所述执行单元用于当所述二极管导通时锁死所述合闸操作机构时,所述执行单元可以包括电磁铁,且所述断路器的合闸操作机构上设置有卡槽;所述电磁铁与所述二极管以及所述限流电阻串联;所述电磁铁用于当所述二极管导通时,驱动所述电磁铁的衔铁插入所述卡槽,以将所述断路器的合闸操作机构锁死,阻止所述断路器闭合。
在又一种可能的实现方式中,所述断路器包括分闸机构;所述分闸机构用于其在被驱动时控制所述断路器呈断开状态;所述执行单元具体用于当所述二极管导通时驱动所述分闸机构。
进一步地,当所述执行单元具体用于当所述二极管导通时驱动所述分闸机构,所述执行单元可以包括第一电磁脱扣器;其中:所述第一电磁脱扣器与所述二极管以及所述限流电阻串联;所述第一电磁脱扣器用于当所述二极管导通时,驱动所述断路器的分闸机构,以控制所述断路器呈断开状态。
可选地,所述断路器还包括第二电磁脱扣器;所述第二电磁脱扣器的铁芯复用为所述第一电磁脱扣器的铁芯;所述第二电磁脱扣器的衔铁复用为所述第一电磁脱扣器的衔铁。复用第二电磁脱扣器的原有部件,相当于执行单元仅包括套设于第二电磁脱扣器的第二铁芯上的第三线圈。从而简化防电源反接电路的结构,不仅可以减小防电源反接电路的体积,而且可以降低成本。
进一步地,当所述执行单元具体用于当所述二极管导通时驱动所述分闸机构,所述执行单元包括第一热脱扣器;所述第一热脱扣器与所述二极管以及所述限流电阻串联;所述第一热脱扣器用于当所述二极管导通时,驱动所述断路器的分闸机构,以控制所述断路器呈断开状态。
可选的,所述断路器还包括第二热脱扣器,所述第二热脱扣器包括热形变金属。所述第二热脱扣器复用为该第一热脱扣器,即第二热脱扣器需要与二极管以及限流电阻串联。避免额外增加一个热脱扣器,从而简化防电源反接电路的结构,不仅可以减小防电源反接电路的体积,而且可以降低成本。
或者,当所述断路器还包括第二热脱扣器时,所述执行单元包括发热元件,所述发热元件与所述二极管以及所述限流电阻串联;所述发热元件用于当所述二极管导通时,使所述热形变金属发生形变以驱动所述断路器的分闸机构,以控制所述断路器呈断开状态。
在又一种可以实现的实施例中,所述执行单元还可以包括蜂鸣器和/或提示灯。当供电电源反接时,二极管导通,蜂鸣器发出声音报警,或者提示灯发出灯光报警,或者蜂鸣器发出声音报警其提示灯同时发出灯光报警,进行提前预警,提示操作人员不要闭合阻断器。当供电电源正接时,二极管截止,执行单元不通电。
在本申请中,当防电源反接电路包括保险丝,且当所述执行单元包括所述电磁铁时,所述保险丝至少复用为所述电磁铁的线圈的一部分。
第二方面,本申请还提供了一种配电装置,包括断路器和上述防电源反接电路;所述防电源反接电路连接于所述断路器的正极进线端子和负极进线端子之间。
第三方面,本申请还提供了一种供配电系统,包括供电电源和上述配电装置;所述供电电源的正极与所述配电装置中所述断路器的正极进线端子连接,所述供电电源的负极与所述配电装置中所述断路器的负极进线端子连接。
附图说明
图1为供配电系统中蓄电池与断路器正接的连接示意图;
图2为供配电系统中蓄电池与断路器反接的连接示意图;
图3为相关技术中供配电系统中的一种结构示意图;
图4为本申请实施例提供的防电源反接电路的一种应用场景示意图;
图5为本申请又一实施例提供的防电源反接电路的结构示意图;
图6为本申请又一实施例提供的防电源反接电路的结构示意图;
图7为本申请又一实施例提供的防电源反接电路的结构示意图;
图8为本申请一种实施例提供的断路器的结构示意图;
图9为本申请又一实施例提供的断路器的结构示意图;
图10a为本申请又一实施例提供的防电源反接电路在导电时对应的结构示意图;
图10b为本申请又一实施例提供的防电源反接电路在断电时对应的结构示意图;
图11为本申请又一实施例提供的防电源反接电路的结构示意图;
图12为本申请又一实施例提供的防电源反接电路的结构示意图;
图13为本申请实施例提供的电磁铁的结构示意图;
图14为本申请又一实施例提供的防电源反接电路的结构示意图;
图15为本申请又一实施例提供的防电源反接电路的结构示意图;
图16为本申请又一实施例提供的防电源反接电路的结构示意图;
图17为本申请实施例提供的配电装置的结构示意图;
图18为本申请实施例提供的供配电系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式使得本申请更全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略对它们的重复描述。本申请中所描述的表达位置与方向的词,均是以附图为例进行的说明,但根据需要也可以做出改变,所做改变均包含在本申请保护范围内。本申请的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。
需要说明的是,在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广。因此本申请不受下面公开的具体实施方式的限制。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式,然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的,并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
为了方便理解本申请实施例提供的防电源反接电路,下面首先说明一下其具体应用场景。本申请实施例提供的防电源反接电路可以广泛应用在各种供配电系统中。例如,图4示出了本申请实施例的一种可能的应用场景。如图4所示,该供配电系统包括供电电源10、断路器20和防电源反接电路30。断路器20用于接通、承载、分断供电网与用电设备之间的电流。当需要连通供电网或供电电源与用电设备之间的电路时,可以将断路器20切换为闭合状态;当需要断开供电网与用电设备之间的电路时,可以将断路器20切换为断开状态。供电电源10作为供配电系统中的备份电源,在交流供电短时中断或者故障时,为通讯设备提供安全、稳定、可靠的电力保障,确保通讯设备的正常运行。该供电电源10可以是蓄电池,也可以是发电机等。由于供电电源10与断路器20一般是人工连接,因此供电电源10线缆接反的操作失误是难以避免的,如果不设置本申请中的防电源反接电路30,供电电源10反接会造成设备损坏和安全事故。
但是由于上述供配电系统中设置了防电源反接电路30,该防电源反接电路30可以在供电电源10与断路器20连接时,且在断路器20未闭合前就判断出供电电源是否反接,提前预警或者阻断断路器闭合,避免反接产生的短路电流。为了便于理解本申请实施例提供的断路器,下面将结合具体实施例和附图对本申请提供断路器进行具体说明。
图5为本申请一实施例的防电源反接电路的结构示意图。参照图5,本申请实施例提供的防电源反接电路30包括串联连接的二极管31和执行单元33,且串联连接的二极管31和执行单元33用于连接断路器的正极进线端子A1和负极进线端子A2;其中,二极管31的正极指向断路器的负接线端子A2,二极管31的负极指向断路器的正极进线端子A1。当供电电源与断路器正接时,二极管31截止,执行单元33上无电流,防电源反接电路30处于断电状态。当供电电源与断路器反接时,二极管31导通,执行单元33用于阻断断路器闭合,或者,执行单元33用于进行报警提示,进行提前预警,提示操作人员不要闭合阻断器。当然,执行单元33也可以用于在二极管31导通时,既阻断断路器闭合,同时进行报警提示。实现彻底防止供电电源反接导致的短路事故。另一方面,防电源反接电路也确保了现场施工的安全性,从根源上规避了反接带来的安全风险。并且,本申请提供的防电源反接电路结构简单,较现有技术可以缩小体积,降低成本。
示例性的,如图6所示,在本申请提供的防电源反接电路30中,还可以包括限流电阻32,限流电阻32与二极管31以及执行单元33串联后用于连接断路器(图6中未视出)的正极进线端子A1和负极进线端子A2。该限流电阻32可以限制流过二极管31和执行单元33的电流,从而降低功耗,保护器件。
示例性的,如图7所示,在本申请提供的防电源反接电路30中,还可以包括保险丝34,保险丝34与限流电阻32、二极管31以及执行单元33串联后用于连接断路器(图7中未视出)的正极进线端子A1和负极进线端子A2。在雷击浪涌时因过电流熔断,防止因雷电击穿二极管导致当供电电源正接时,无法正常闭合断路器。
需要说明的是,本申请对二极管31、限流电阻32、执行单元33以及保险丝34的位置不作限定,只要保证四者是串联连接即可。
下面结合具体实施例,对本申请进行详细说明。需要说明的是,本实施例是为了更好的解释本发明,但不限制本申请。
在具体实施时,参见图8,断路器20可以包括壳体21,设置于壳体21上的合闸操作机构22,通过控制该合闸操作机构22可以实现断路器20的闭合状态和断开状态的切换。该断路器20还包括设置于壳体21的进线端子和出线端子,进线端子用于与供电线路进行连接,出线端子用于与受电线路进行连接。该进线端子为两个,分别为正极进线端子A1和负极进线端子A2,正极进线端子A1用于与供电线路的正极连接,负极进线端子A2用于与供电线路的负极连接。该出线端子为两个,分别为正极出线端子B1和负极出线端子B2,正极出线端子B1用于与受电线路的正极连接,负极出线端子B2用于与受电线路的负极连接。
为了能够通过断路器20将供电线路与受电线路电连接,可使正极进线端子A1与正极出线端子B1电连接,负极进线端子A2与负极出线端子B2电连接。另外,继续参照图8,为了使断路器20能够对进线端子与出线端子之间的通断电状态进行控制,在断路器20中一般设置有通断电系统23。由于无论是控制正极进线端子A1与正极出线端子B1之间的连接通断,还是控制负极进线端子A2与负极出线端子B2之间的连接通断,都能够达到对用电设备的供电通断状态进行控制的目的。基于此,以通断电系统23设置于正极进线端子A1与正极出线端子B1之间为例,对本申请实施例的进线端子与出线端子之间的通断电状态进行控制的过程加以说明。为了使负极进线端子A2与负极出线端子B2进行连接,其连接方式可以但不限于通过导线直接进行电连接。
继续参见图8,断路器20还包括滑扣24和分闸结构25,其中分闸结构25用于其在被驱动时控制断路器20处于断开状态,该分闸结构25可以包括连杆机构251和转轴252,正极进线端子A1与通断电系统23的第一触点Q1连接,正极出线端子B1与通断电系统23的第二触点Q2连接,当沿靠近滑扣24方向推动合闸操作机构22时,合闸操作机构22推动连杆机构251随转轴252进行转动,从而使连杆机构251的第一连杆2511推动通断电系统23的第一触点Q1向第二触点Q2方向转动,直至第一触点Q1与第二触点Q2接触,使正极进线端子A1与正极出线端子B1之间处于电路导通的状态,实现断路器20闭合。当沿远离滑扣24方向拉出合闸操作机构22时,连杆机构251随转轴252沿反方向进行转动,从而使通断电系统23的第一触点Q1朝远离第二触点Q2的方向转动,正极进线端子A1与正极出线端子B1之间处于电路断路的状态,断路器20断开。
断路器20在使用的过程中,受电线路中可能会出现短路故障,若存在故障后供电线路仍向受电线路提供电能,可能会造成更加严重的事故,因此存在较大的安全隐患。为了提升供电线路与受电线路之间的安全性,在具体实施时,断路器中还可以设置电磁脱扣器。例如图8中的第二电磁脱扣器26,当受电线路中存在短路故障时,第二电磁脱扣器26驱动分闸机构25,从而分闸结构25控制断路器20处于断开状态,起到短路保护的作用。
示例性的,参见图9,第二电磁脱扣器26主要由电磁铁构成。第二电磁脱扣器26可以包括第二线圈261、第二铁芯262和第二衔铁263,第二线圈261套设于第二铁芯262,第二线圈261的一端可以通过导体(例如金属线或者金属片等)与第二触点Q2电连接,另一端可以与正极出线端子B1电连接。正极进线端子A1的电流经导体和第二线圈261后流向正极出线端子B1。当受电线路中存在短路故障时,使流经第二线圈261的电流过大,当其超出断路器20预先设定好的电流阈值时,第二线圈261会产生较大磁场,从而使第二铁芯262产生移动第二衔铁263的电磁力。当第二铁芯262作用第二衔铁263时,会推动连杆机构251的第二连杆2512,第二连杆2512使连杆机构251绕转轴252转动,以使第一触点Q1朝远离第二触点Q2的方向运动,直至与第二触点Q2分离。从而切断正极进线端子A1和正极出线端子B1之间的电流通路,起到短路保护的作用。
受电线路中除了存在短路的风险外,还可能会出现过载故障。若存在故障后,供电线路仍向受电线路提供电能,可能会造成更加严重的事故,其存在较大的安全隐患。为了进一步提升供电线路与受电线路之间的安全性,断路器中还可以设置热脱扣器。例如图8中的第二热脱扣器27,当受电线路中存在过载故障时,第二热脱扣器27驱动分闸机构25,从而分闸结构25控制断路器20处于断开状态,起到过载保护的作用。
示例性的,参见图9,第二热脱扣器27可以包括第一热形变金属,该第一热形变金属的一端可以与第二触点Q2电连接,另一端可以与正极出线端子B1电连接。当受电线路中存在过载故障时,会使受电线路中产生大量的热,当其超出断路器20预先设定好的热量阈值时,第一热形变金属发生形变,第三连杆2513使连杆机构251绕转轴252转动,以使第一触点Q1朝远离第二触点Q2的方向运动,直至与第二触点Q2分离。从而切断正极进线端子A1和正极出线端子B1之间的电流通路,起到过载保护的作用。
下面结合执行单元的一些具体实施方式来详细说明本申请中防电源反接电路的工作原理。
第一种情况:执行单元具体可以用于当二极管导通时锁死合闸操作机构。即当供电电源反接时,防电源反接电路中二极管导通,但是由于执行单元可以锁死合闸操作机构,从而可以阻止合闸操作机构被操控,阻断了断路器的闭合。
在一种可能的实现方式中,如图10a和图10b所示,执行单元可以包括第一电磁铁331,且在断路器20的合闸操作机构22上设置有卡槽332;第一电磁铁331与二极管31以及限流电阻32串联;第一电磁铁331用于当二极管31导通时,驱动第一电磁铁331的衔铁插入所述卡槽332,以将断路器20的合闸操作机构22锁死,阻止断路器20闭合。示例性的,如图10a和图10b所示,第一电磁铁331包括第一线圈3311、第一铁芯3312和第一衔铁3313;其中:第一线圈3311与二极管31以及限流电阻32串联。当供电电源反接时,参见图10a,二极管31导通,第一线圈3311通电,驱动第一衔铁3313插入卡槽332,以将断路器20的合闸操作机构22锁死,阻止断路器20闭合。当供电电源正接时,参见图10b,二极管31截止,第一衔铁3313远离卡槽332,防电源反接电路30为断电状态,对断路器20不起作用。
在具体实施时,卡槽332可以设置在能够锁死合闸操作机构22的任何位置,在此不作限定。
另外,在本申请中,当防电源反接电路30中设置有保险丝时,保险丝可以复用为第一线圈3311中的至少部分线圈。具体可以通过调整第一线圈3311中部分线圈的结构和材料来实现,在此不作限定。
第二种情况:本申请中执行单元具体可以用于当二极管导通时驱动分闸机构。即当供电电源反接时,防电源反接电路中二极管导通,但是由于执行单元可以驱动分闸机构,从而分闸机构控制断路器呈断开状态。
在一种可能的实现方式中,如图11所示,在本申请的防电源反接电路中,执行单元可以包括第一电磁脱扣器334;第一电磁脱扣器334与二极管31以及限流电阻32串联。第一电磁脱扣器334用于当二极管31导通时,驱动断路器20的分闸机构25,以控制断路器20呈断开状态。示例性的,如图11所示,第一电磁脱扣器334主要由电磁铁构成,该第一电磁脱扣器334可以包括第三线圈3341、第三铁芯3342和第三衔铁3343;第三线圈3341与二极管31以及限流电阻32串联;当供电电源反接时,二极管31导通,负极进线端子A2的电流经第三线圈3341后流向正极进线端子A1。流经第三线圈3341的电流会产生较大磁场,从而使第三铁芯3342产生移动第三衔铁3343电磁力。当第三衔铁3343被第三铁芯3342移动后,第三衔铁3343会推动连杆机构251的第四连杆2514,第四连杆2514使连杆机构251绕转轴252转动,以使第一触点朝远离第二触点的方向运动,直至与第二触点分离。从而切断正极进线端子A1和正极出线端子B1之间的电流通路,使断路器20呈断开状态。
在又一种可能的实现方式中,如图12所示,在本申请的防电源反接电路中,第二电磁脱扣器26的第二铁芯262复用为第一电磁脱扣器的第三铁芯;第二电磁脱扣器26的第二衔铁263复用为第一电磁脱扣器的衔铁。即将第三线圈3341套设于第二电磁脱扣器26的第二铁芯262上。当供电电源反接时,二极管31导通时,负极进线端子A2的电流经第三线圈3341后流向正极进线端子A1。流经第三线圈3341的电流会产生较大磁场,从而使第二铁芯262产生移动第二衔铁263的电磁力。当第二铁芯262作用第二衔铁263时,会推动连杆机构251的第二连杆2512,第二连杆2512使连杆机构251绕转轴252转动,以使第一触点朝远离第二触点的方向运动,直至与第二触点分离。从而切断正极进线端子A1和正极出线端子B1之间的电流通路,使断路器20呈断开状态。该实施例与图11的实施例相比,复用第二电磁脱扣器26的原有部件,相当于执行单元33仅包括套设于第二电磁脱扣器26的第二铁芯262上的第三线圈3341。从而简化防电源反接电路的结构,不仅可以减小防电源反接电路的体积,而且可以降低成本。
另外,在本申请中,当防电源反接电路30中设置有保险丝时,保险丝可以复用为第三线圈3341中的至少部分线圈。具体可以通过调整第三线圈3341中部分线圈的结构和材料来实现,在此不作限定。
在具体实施时,电磁铁的结构形式有很多种,按磁路系统形式可以分为拍合式、盘式、E形或螺管式等,按衔铁运动方式可以分为转动式或者直动式,在此不作限定。
示例性的,在本申请中,如图13所示,电磁铁40主要由线圈41、铁芯42和衔铁43三部分组成,铁芯42和衔铁43一般用软磁材料制成,铁芯42一般是静止的,线圈41是套设在铁芯上的。电磁铁40还包括弹簧。当线圈41通电后,铁芯和衔铁被磁化,成为极性相反或者极性相同的两块磁铁,它们之间产生电磁吸力或者斥力,当吸力或斥力大于弹簧的反作用力时,衔铁开始向着铁芯42方向或者逆着铁芯42运动。当线圈41中的电流小于预设值或中断供电时,电磁力小于弹簧的反作用力,衔铁43在反作用力的作用下返回原来的释放位置。
在又一种可能的实现方式中,如图14所示,执行单元33包括第一热脱扣器335;第一热脱扣器335与二极管31以及限流电阻32串联;第一热脱扣器335用于当二极管31导通时,驱动断路器20的分闸机构25,以控制断路器20呈断开状态。示例性的,如图14所示,第一热脱扣器335包括第二热形变金属,第二热形变金属与二极管31以及限流电阻32串联。当供电电源反接时,该第二热形变金属发生形变,第五连杆2515使连杆机构251绕转轴252转动,以使第一触点朝远离第二触点的方向运动,直至与第二触点分离。从而切断正极进线端子A1和正极出线端子B1之间的电流通路,使断路器20呈断开状态。
在又一种可能的实现方式中,如图15所示,断路器20中原有的第二热脱扣器27复用为该第一热脱扣器335,第二热脱扣器27需要与二极管31以及限流电阻32串联。当供电电源反接时,二极管31导通,第二热脱扣器27中的第一热形变金属发生形变,第三连杆2513使连杆机构251绕转轴252转动,以使第一触点朝远离第二触点的方向运动,直至与第二触点分离。从而切断正极进线端子A1和正极出线端子B1之间的电流通路,使断路器20呈断开状态。该实施例与图14的实施例相比,第二热脱扣器27复用为该第一热脱扣器335,避免额外增加一个热脱扣器,从而简化防电源反接电路的结构,不仅可以减小防电源反接电路的体积,而且可以降低成本。
在又一种可能的实现方式中,如图16所示,执行单元33包括发热元件,发热元件与二极管31以及限流电阻32串联;发热元件用于当二极管导通时,发热元件使断路器20中第二热脱扣器27中的第一热形变金属发生形变,以驱动断路器20的分闸机构25,控制断路器20呈断开状态。具体地,当供电电源反接时,二极管31导通,发热元件使断路器20中第二热脱扣器27中的第一热形变金属发生形变,第三连杆2513使连杆机构251绕转轴252转动,以使第一触点朝远离第二触点的方向运动,直至与第二触点分离。从而切断正极进线端子A1和正极出线端子B1之间的电流通路,使断路器20呈断开状态。
在具体实施时,热形变金属可由形状记忆合金制成。形状记忆合金是通过热弹性与马氏体相变及其逆变而具有形状记忆效应的由两种以上金属元素所构成的材料。由形状记忆合金制成的热形变金属可以体现为:在一定温度范围下发生塑性形变后,在另一温度范围又能恢复原来的形状。例如,在常温或较低温度下,由形状记忆合金制成的热形变金属被拉直后,会保持或大致保持直线形态。当热形变金属被加热至一定温度后,热形变金属会自动恢复成原来的曲线形状。另外,热形变金属还可由双金属片制成。双金属片是由两种或多种具有合适性能的金属或其它材料所组成的一种复合材料。双金属片也称热双金属片,由于各组元层的热膨胀系数不同,当温度变化时,主动层的形变要大于被动层的形变,从而会使双金属片的整体向被动层一侧弯曲。
第三种情况:本申请中执行单元可以包括蜂鸣器和/或提示灯。当供电电源反接时,二极管导通,蜂鸣器发出声音报警,或者提示灯发出灯光报警,或者蜂鸣器发出声音报警其提示灯同时发出灯光报警,进行提前预警,提示操作人员不要闭合阻断器。当供电电源正接时,二极管截止,执行单元不通电。
第四种情况:将第三种情况与第一种情况或第二种情况进行结合。即在本申请中,当执行单元的实施方式为第一种情况或第二种情况时,执行单元中还可以包括蜂鸣器和/或提示灯。这样当供电电源反接时,防电源反接电路既能阻断断路器闭合,同时又进行报警提示。
参照图17,本申请还提供了一种配电装置100,包括断路器20和防电源反接电路30;防电源反接电路30连接于断路器20的正极进线端子A1和负极进线端子A2。由于该配电装置100解决问题的原理与前述一种防电源反接电路30相似,因此该配电装置100的实施可以参见前述防电源反接电路30的实施,重复之处不再赘述。
参照图18,本申请还提供了一种供配电系统1000,包括供电电源10和配电装置100;供电电源10的正极与配电装置100中断路器20的正极进线端子A1连接,供电电源10的负极与配电装置100中断路器20的负极进线端子A2连接。该供配电系统1000可以是无线大功率5G(第五代移动通信技术,简称5G)基站的供配电系统,还可以是家庭电路的供配电系统,本实施例对该供配电系统1000所应用的领域不做限定,可以应用于任意领域的线路连接中。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的保护范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种防电源反接电路,其特征在于,包括:串联连接的二极管和执行单元;
串联连接的二极管和所述执行单元用于连接断路器的正极进线端子和负极进线端子;
所述二极管的正极指向所述断路器的负极进线端子,所述二极管的负极指向所述断路器的正极进线端子;
所述执行单元用于在所述二极管导通时阻断所述断路器闭合,和/或用于在所述二极管导通时进行报警提示;
所述断路器包括合闸操作机构和分闸机构;所述合闸操作机构用于其在被操控时控制所述断路器闭合或断开;所述分闸机构用于其在被驱动时控制所述断路器呈断开状态;
所述断路器还包括通断电系统,所述断路器的正极进线端子或负极进线端子与所述通断电系统的第一触点连接,所述断路器的正极出线端子或负极出线端子与所述通断电系统的第二触点连接;所述分闸机构包括连杆机构和转轴,所述连杆机构可随所述转轴进行转动,以推动所述通断电系统的第一触点向靠近或远离所述第二触点方向转动,使所述第一触点与所述第二触点接触或者断开;
所述执行单元包括电磁铁,且所述断路器的合闸操作机构上设置有卡槽;所述电磁铁与所述二极管串联;所述电磁铁用于当所述二极管导通时,驱动所述电磁铁的衔铁插入所述卡槽,以将所述断路器的合闸操作机构锁死,阻止所述断路器闭合;
或者,所述执行单元包括第一电磁脱扣器;所述第一电磁脱扣器与所述二极管串联;所述第一电磁脱扣器用于当所述二极管导通时,推动所述分闸机构中的所述连杆机构随所述转轴进行转动,以推动所述通断电系统的第一触点向远离所述第二触点方向转动,使所述第一触点与所述第二触点断开,以控制所述断路器呈断开状态;
或者,所述执行单元包括第一热脱扣器;所述第一热脱扣器与所述二极管串联;所述第一热脱扣器用于当所述二极管导通时,推动所述分闸机构中的所述连杆机构随所述转轴进行转动,以推动所述通断电系统的第一触点向远离所述第二触点方向转使所述第一触点与所述第二触点断开,以控制所述断路器呈断开状态;
或者,所述执行单元包括发热元件,所述发热元件与所述二极管串联;所述断路器还包括第二热脱扣器,所述第二热脱扣器包括热形变金属;所述发热元件用于当所述二极管导通时,使所述热形变金属发生形变以推动所述分闸机构中的所述连杆机构随所述转轴进行转动,以推动所述通断电系统的第一触点向远离所述第二触点方向转动,使所述第一触点与所述第二触点断开,以控制所述断路器呈断开状态。
2.如权利要求1所述的防电源反接电路,其特征在于,还包括与所述二极管以及所述执行单元串联的限流电阻。
3.如权利要求1所述的防电源反接电路,其特征在于,当所述执行单元包括第一电磁脱扣器时,所述断路器还包括第二电磁脱扣器;
所述第二电磁脱扣器的铁芯复用为所述第一电磁脱扣器的铁芯;
所述第二电磁脱扣器的衔铁复用为所述第一电磁脱扣器的衔铁。
4.如权利要求2所述的防电源反接电路,其特征在于,所述执行单元包括蜂鸣器和/或提示灯。
5.如权利要求2或4所述的防电源反接电路,其特征在于,还包括保险丝;
所述保险丝与所述二极管、所述限流电阻以及所述执行单元串联。
6.如权利要求5所述的防电源反接电路,其特征在于,当所述执行单元包括所述电磁铁时,所述保险丝至少复用为所述电磁铁的线圈的一部分。
7.如权利要求5所述的防电源反接电路,其特征在于,当所述执行单元包括所述第一电磁脱扣器时,所述保险丝至少复用为所述第一电磁脱扣器的线圈的一部分。
8.一种配电装置,其特征在于,包括断路器和如权利要求1-7任一项所述的防电源反接电路;
所述防电源反接电路连接于所述断路器的正极进线端子和负极进线端子之间。
9.一种供配电系统,其特征在于,包括供电电源和如权利要求8所述的配电装置;
所述供电电源的正极与所述配电装置中所述断路器的正极进线端子连接,所述供电电源的负极与所述配电装置中所述断路器的负极进线端子连接。
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