CN112614762B - 一种智能微型断路器 - Google Patents

Abstract

本发明属于断路保护技术领域，且公开了一种智能微型断路器，包括智能微型断路器外壳，智能微型断路器外壳的顶部固定安装有盖板，智能微型断路器外壳的内腔设置有电感线圈、电热元件和负载电子电路；电感线圈的输入端连接有第一电触点和第二电触点；电感线圈和电热元件均与负载电子电路电连接；电热元件固定连接有感温磁体，感温磁体下方设有第一永磁铁，第一永磁铁的一端固定连接有智能微型断路器动触点，智能微型断路器动触点的左端穿过智能微型断路器外壳并延伸至智能微型断路器外壳的外部，第一永磁铁与第一弹簧固定连接，第一弹簧另一端与固定块连接，固定块固定在智能微型断路器外壳,本发明实现了设备的过载自动断电与闭合，提高了设备的自动化程度。

Description

一种智能微型断路器

技术领域

本发明属于断路保护技术领域，具体是一种智能微型断路器。

背景技术

智能微型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，智能微型断路器一般由触头系统、灭弧系统、操作机构、脱扣器、外壳等构成，且智能微型断路器开始渐渐朝向更实用、小体积和智能方向发展。

智能微型断路器作为保护装置可以在电路发生电压电流不稳定时进行断电以达到保护电路的作用，现有技术中自动关闭智能微型断路器通常需要额外的电流检测单元检测负载电子电路出现漏电流或者过电流，微处理器和/或控制器接收过电流信号，并驱动执行器断开/开启智能微型断路器。这就导致需要额外的外部电器件并增加了智能微型断路器的体积以及产生额外的布线。

发明内容

本发明的目的是针对以上问题，本发明提供了一种智能微型断路器，以解决上述技术背景提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种智能微型断路器，包括智能微型断路器外壳，所述智能微型断路器外壳内设置有负载电子电路、电热元件、诊断电源和辅助诊断机构；所述电热元件与所述负载电子电路电连接，所述电热元件固定连接有感温磁体，所述感温磁体下方设有第一永磁铁，所述第一永磁铁的一端固定连接有所述智能微型断路器动触点，所述第一永磁铁与第一弹簧固定连接，所述第一弹簧另一端与固定块固定连接；当所述负载电子电路电流过载时，产生的过电流和/或漏电流流经所述电热元件，并使其发热，所述电热元件加热所述感温磁体并使其温度高于自身的居里温度点，所述感温磁体失去铁磁性，在所述第一弹簧拉力作用下，所述第一永磁铁与所述感温磁体分离，所述第一永磁铁将所述智能微型断路器动触点与相对应的智能微型断路器静触点断开接触。

作为本发明的一种优选技术方案，所述辅助诊断机构与所述负载电子电路电连接，当所述负载电子电路电流过载时，产生的过电流和/或漏电流能够流经所述辅助诊断机构。

作为本发明的一种优选技术方案，所述电热元件与所述诊断电源电连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述电热元件通过继电器与所述诊断电源电连接，所述继电器由控制器控制通断。

作为本发明的一种优选技术方案，所述电热元件的温度能够由控制器人工控制，配合所述辅助诊断机构共同完成所述负载电子电路的故障诊断。

作为本发明的一种优选技术方案，所述诊断电源电连接报警装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明摒弃了现有技术中的漏电流/过电流检测单元以及控制器等电气部件，直接利用负载电子电路的过电流和/或漏电流对电热元件进行加热，进而使感温磁体温度升高到自身的居里点以上时磁性消失，利用上述原理作用于智能微型断路器的执行部件，大大提高了智能微型断路器工作的稳定性。感温磁体居里点温度的设定可根据负载电子电路功率进行预先调整，这为本领域技术人员所公知，此处不再赘述。

附图说明

图1为本发明结构俯视示意图；

图2为本发明等轴侧示意图；

图3为本发明辅助诊断机构示意图；

图4为本发明辅助诊断机构正视图；

图5为本发明辅助诊断机构部分结构分解示意图；

图6为本发明外观俯视图。

图中：1、智能微型断路器外壳；2、盖板；3、电感线圈；4、电热元件；5、负载电子电路；6、第一永磁铁；7、智能微型断路器动触点；8、圆形通孔；9、第一电触点；10、第二电触点；11、绝缘隔板；12、压紧螺钉；13、导电插芯；14、辅助诊断机构；1401、静触点；1402、导线槽；1403、导电柱；1404、导滑柱；1405、弹簧；1406、绝缘连接件；1407、绝缘压板；15、接线柱；16、电池；17、二号电路板；18、蜂鸣器；19、发光二极管；20、透明板；21、发音孔；22、感温磁体；23、固定块。

具体实施方式

第一实施例

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。

如图1至图6所示，本发明提供一种智能微型断路器，包括智能微型断路器外壳1，智能微型断路器外壳1的顶部固定安装有盖板2，智能微型断路器外壳1的内腔设置有电感线圈3、电热元件4和负载电子电路5；电感线圈3的输入端连接有第一电触点9和第二电触点10；电感线圈3和电热元件4均与负载电子电路5电连接；电热元件4固定连接有感温磁体22，感温磁体22下方设有第一永磁铁6，第一永磁铁6的一端固定连接有智能微型断路器动触点7，智能微型断路器动触点7的左端穿过智能微型断路器外壳1并延伸至智能微型断路器外壳1的外部，第一永磁铁6与第一弹簧固定连接，第一弹簧另一端与固定块23固定连接，固定块23固定在智能微型断路器外壳1上；第一永磁铁6与两个导杆滑动嵌套连接，两个导杆位于第一弹簧两侧。

当负载电子电路电流过载时，过电流和/或漏电流流经电热元件4，并使其发热，电热元件4加热感温磁体22并使感温磁体22的温度高于自身的居里温度点，感温磁体22失去铁磁性，在第一弹簧(拉簧)拉力作用下，第一永磁铁6与感温磁体22分离，第一永磁铁6带动智能微型断路器动触点7下移运动，并将智能微型断路器动触点7与相对应的智能微型断路器静触点断开接触(此时第一弹簧为自然伸长状态)。当负载电子电路未产生过电流和/或漏电流时，第一永磁铁6与感温磁体22处于吸合状态，第一弹簧拉伸，智能微型断路器动触点7与相对应的智能微型断路器静触点接触。

需着重说明的是，感温磁体22是一种随温度升高而磁性下降的磁体,当感温磁体22的温度低于居里点温度时该物体为铁磁体，感温磁体22与永磁体能够相互吸引或排斥；当感温磁体22的温度高于居里点温度时,其磁性消失，不与永磁体相互吸引或排斥；居里点也称居里温度或磁性转变点，是指材料可以在铁磁体和顺磁体之间改变的温度，即铁磁体从铁磁相转变成顺磁相的相变温度。也可以说是材料温度低于居里点温度时该物质成为铁磁体，材料温度高于居里点温度时该物质成为顺磁体，即感温磁体22磁性的转变就是利用了居里点这一原理。

本发明摒弃了现有技术中的漏电流和/或过电流检测单元以及控制器等电气部件，直接利用负载电子电路产生的的过电流和/或漏电流对电热元件4进行加热，进而使感温磁体22温度升高到自身的居里点以上时磁性消失，利用上述原理作用于智能微型断路器的执行部件，大大提高了智能微型断路器工作的稳定性。感温磁体22居里点温度的设定可根据负载电子电路功率进行预先调整，这为本领域技术人员所公知，此处不再赘述。

第二实施例

电感线圈3与负载电子电路5电连接，负载电子电路5故障时所产生的漏电流和/或过电流能够流经电感线圈3，第一电触点9和第二电触点10均与辅助诊断机构14电连接。

第一电触点9和第二电触点10之间设置有绝缘隔板11，绝缘隔板11固定安装于智能微型断路器外壳1内腔的底部，智能微型断路器外壳1的底部外表面固定安装有接线柱15。

辅助诊断机构14包括静触点1401和绝缘连接件1406，静触点1401的两侧均设置有导滑柱1404，导滑柱1404固定安装于智能微型断路器外壳1内腔的底部，导滑柱1404的外表面活动套接有弹簧1405和绝缘压板1407，弹簧1405的顶端与绝缘压板1407接触，静触点1401的表面固定卡接有导线槽1402，导线槽1402的内腔活动套接有导电柱1403，绝缘压板1407中部的顶部与压紧螺钉12的底端接触，导电柱1403与导电插芯13接触，静触点1401、导线槽1402、导电柱1403、导滑柱1404、弹簧1405和绝缘压板1407分别设置有左右两组，左右两个静触点1401分别与第一电触点9和第二电触点10固定电连接，两组导电柱1403的底部均固定连接有绝缘连接件1406，绝缘连接件1406的外端穿过智能微型断路器外壳1并延伸至外部。

绝缘压板1407的中部为一个向上凸起的弧形板，绝缘压板1407位于静触点1401的正上方，外部接线端子可从两个接线柱15插入到内部，最终位于静触点1401的上方，外部将压紧螺钉12从圆形通孔8插入并使用螺丝刀令其与导电插芯13螺纹连接且向下会最终压住绝缘压板1407，绝缘压板1407下行并最终将外部接线端子压紧，此过程中，弹簧1405收缩，失去压紧螺钉12的压力时，绝缘压板1407会由于弹簧1405的弹力而上行并与外部接线端子脱离接触。

导线槽1402的底部为圆环卡片状，导线槽1402内腔壁设置有凸起，导电柱1403的外壁开设有滑槽，导电柱1403的滑槽与导线槽1402凸起部分相适配且互相活动卡接，导电柱1403可以在导线槽1402的内部竖直上下自由滑动，滑槽与突出部分是为了更好地对两者进行限位，避免其使用过程中发生偏移，导电柱1403和导线槽1402之间不设有令二者固定的卡扣结构且初始状态下导电柱1403总是不与导电插芯13接触的，这是为了避免工作人员在使用完毕疏忽没有将导电柱1403重新拉下，导致外部压紧螺钉12始终带电的问题，导电柱1403由于没有设置卡扣等限位机构，其可以自己由于重力滑落，与导电插芯13脱离接触状态。

辅助测电装置的工作原理如下：工作人员需要诊断负载电子电路时，向上方推动绝缘连接件1406，令绝缘连接件1406的两端顶住两个导电柱1403上行，并最终与导电插芯13接触，此时压紧螺钉12与外部接线端子接通，工作人员再使用诊断设备的电接触部伸入圆形通孔8进行检测，该过程中需要始终保持对绝缘连接件1406的推压，以此保证导电柱1403与导线槽1402始终接触，对负载电子电路5检测完毕之后松开绝缘连接件1406，内部的导电柱1403会由于重力自动滑落脱离与导电插芯13的接触。

进一步地，盖板2的顶部固定安装有透明板20，透明板20的右侧开设有发音孔21，盖板2的底部表面开设有圆形通孔8，圆形通孔8共设置有两个，圆形通孔8和接线柱15的中轴线位于同一平面上，由此可以保证从外插入的电线最终与绝缘压板1407和压紧螺钉12之间可以形成竖直压紧的关系，圆形通孔8内腔的底部固定卡接有导电插芯13，导电插芯13的内部螺纹连接有压紧螺钉12，压紧螺钉12的底部与辅助诊断机构14接触。需要特别强调的是，辅助诊断机构14通常用于诊断负载电子电路5。

第三实施例

智能微型断路器外壳1内腔底部的上方设置有二号电路板17，二号电路板17的顶部焊接有发光二极管19和蜂鸣器18，二号电路板17与智能微型断路器动触点7电连接，二号电路板17的左侧安装有电池16，电池16、二号电路板17、蜂鸣器18和发光二极管19之间电连接，发光二极管19设置于透明板20的正下方，蜂鸣器18设置于发音孔21的下方，接线柱15设置于两个静触点1401的正前方，当蜂鸣器18发光时，外界可以透过透明板20观察到光亮的闪动，发音孔21有利于蜂鸣器18发出的报警信号的传播和警示作用。

第四实施例

作为上述技术方案的进一步改进，为了便于诊断负载电子电路5，有必要人工控制智能微型断路器的开闭，因此设置电热元件4通过继电器电连接电池16，通过控制器控制继电器的通断，使电热元件4加热或停止加热感温磁体22，进而控制感温磁体22的温度，使感温磁体22的磁性消失或恢复，实现人工方便地控制智能微型断路器的开闭。

当需要切断负载电路电源时，通过控制器向继电器发送控制信号，继电器使电热元件4与电池16接通，电热元件4对感温磁体22加热，当感温磁体22的温度高于居里点时，感温磁体22失去铁磁性，在第一弹簧拉力作用下，第一永磁铁6与感温磁体22分离，智能微型断路器动触点7跟随动作并将连接的空气开关断路；当需要接通负载电路电源时，通过控制器向继电器发送控制信号，继电器使电热元件4与电池16断开，电热元件4断电，电热元件4停止加热，当感温磁体22温度恢复至常温时，感温磁体22磁性恢复，在克服第一弹簧的拉力后，第一永磁铁6与感温磁体22磁吸合，智能微型断路器动触点7跟随动作，回路接通，从而实现人工方便地控制智能微型断路器的开闭，提高了设备的自动化程度。该实施例应用于智能微型断路器检测、维修等场景(即无需检测负载电子电路过电流和/或漏电流)，工作人员可方便人工控制智能微型断路器的开启及关闭，在该过程中，电热元件4作为控制部件由电池16经由继电器供电。额外说明的是，摒弃过电流检测单元及微处理器/控制器的设置提供了易于更换、维修智能微型断路器执行部件(本发明中的感温磁体22和永磁体)的优势，即仅需更换不同属性的感温磁体即可适应于不同功率大小的负载电子电路。需着重强调的是，电热元件4温度的人工控制配合辅助诊断机构14及相应外部诊断设备共同完成负载电子电路的故障诊断。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

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 (5)

1.一种智能微型断路器，包括智能微型断路器外壳，其特征在于：所述智能微型断路器外壳内设置有负载电子电路、电热元件、诊断电源和辅助诊断机构；

辅助诊断机构包括静触点和绝缘连接件，静触点的两侧均设置有导滑柱，导滑柱固定安装于智能微型断路器外壳内腔的底部，导滑柱的外表面活动套接有弹簧和绝缘压板，弹簧的顶端与绝缘压板接触，静触点的表面固定卡接有导线槽，导线槽的内腔活动套接有导电柱，绝缘压板中部的顶部与压紧螺钉的底端接触，导电柱与导电插芯接触，静触点、导线槽、导电柱、导滑柱、弹簧和绝缘压板分别设置有左右两组，左静触点与电感线圈的第一电触点连接，右静触点与电感线圈的第二电触点固定电连接，两组导电柱的底部均固定连接有绝缘连接件，绝缘连接件的外端穿过智能微型断路器外壳并延伸至外部；智能微型断路器外壳的底部外表面固定安装有接线柱；智能微型断路器外壳的顶部固定安装有盖板，盖板的底部表面开设有圆形通孔；圆形通孔和接线柱的中轴线位于同一平面上；

所述电热元件与所述负载电子电路电连接，所述电热元件固定连接有感温磁体，所述感温磁体下方设有第一永磁铁，所述第一永磁铁的一端固定连接有智能微型断路器动触点，所述第一永磁铁与第一弹簧一端固定连接，所述第一弹簧另一端与固定块固定连接；

当所述负载电子电路电流过载时，产生的过电流和/或漏电流流经所述电热元件，并使其发热，所述电热元件加热所述感温磁体并使其温度高于自身的居里温度点，所述感温磁体失去铁磁性，在所述第一弹簧拉力作用下，所述第一永磁铁与所述感温磁体分离，所述第一永磁铁将所述智能微型断路器动触点与相对应的智能微型断路器静触点断开接触；

所述电热元件的温度能够由控制器人工控制，配合所述辅助诊断机构和外部诊断设备共同完成所述负载电子电路的故障诊断。

2.根据权利要求1所述的智能微型断路器，其特征在于：所述辅助诊断机构与所述负载电子电路电连接，当所述负载电子电路电流过载时，产生的过电流和/或漏电流能够流经所述辅助诊断机构。

3.根据权利要求2所述的智能微型断路器，其特征在于：所述电热元件与所述诊断电源电连接。

4.根据权利要求3所述的智能微型断路器，其特征在于：所述电热元件通过继电器与所述诊断电源电连接，所述继电器由控制器控制通断。

5.根据权利要求4所述的智能微型断路器，其特征在于：所述诊断电源电连接报警装置。

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