CN1142571C - 电子式断路器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电子式断路器，属于电器类。本发明采用电子电路对过载、漏电信号进行整形、放大处理，达到自动切断电路的作用，并利用电磁作用显示故障，利用剩磁效应保持故障信号，通过调节开关调节额定电流以适应实际的电器负荷。本发明解决了以往热磁式双金属片断路器自诊断能力差，没有记忆功能，对额定电流无法调节，以及技术参数难以保证，工艺难度大且在使用过程中会随着环境、温度等的变化而产生差异的缺陷。本发明设计新颖、独特，结构简单，功能强，安全性好。

Description

电子式断路器

技术领域

本发明涉及一种电子式断路器，属于电器类。

背景技术

在本发明作出之前，现有的断路器通常都是热磁式断路器。它的缺陷在于故障的自诊断能力差，停电后没有记忆能力，而且对过载电流的限定没有针对实际使用电器的负载来确定，即过载电流不可根据实际用电情况进行调节，这就使得这种断路器在使用过程中维修不方便、及时，过载保护的实际效果不理想；另外，由于采用双金属片，其技术参数难以保证，生产工艺难度大，在使用过程中会随着环境、温度的变化而产生差异。

发明内容

本发明的目的就在于克服上述缺陷，设计一种具有自诊断、记忆功能，且可调整过载范围的新的电子式断路器。

本发明的技术方案：电子式断路器，在壳体内输入端入电铜与静银点连接，静银点与动银点接触连接，动银点连接在活动铜的一端上，活动铜另一端与把手转动连接，活动铜通过弹簧与马钩连接，马钩一端转动连接在外壳上，另一端与脱扣联杆接触连接，脱扣联杆另一端与动磁铁连接，静磁铁在动磁铁上方，动磁铁与脱扣联杆一端连接，脱扣器与脱扣联杆的该端接触连接，输出端出电铜通过导线与动银点连接，其主要技术特征在于电器线路经电流互感器连接至控制电路输入端，控制电路输出端分别连接至脱扣器、指示器，控制电路由整形电路、放大电路组成，电器线路经电流互感器连接至整形电路输入端，整形电路输出接至放大电路，放大电路分别输出至指示器、脱扣器，设置在壳体上的指示器的透明罩、屏蔽罩、外壳连接的结构内设置有指示片，指示片上的转轴与外壳连接，指示片上连接磁片，与磁片对应的是U型铁芯，磁片两磁极平面与U型铁芯两端平面略有倾斜，U型铁芯上的线圈连接接线端子，指示片正、反两面敷有不同颜色。

本发明的优点和效果在于生产工艺简单，质量易于保证，不会随着环境、温度等的变化而产生误差，具有自诊断能力，显示故障原因，并具有故障记忆功能，负载范围可根据实际情形进行调节，结构简单、安全性好。

附图说明

图1-本发明的结构图。

图2-本发明的控制电路图。

图3-本发明的指示器结构图。

图4-本发明的指示器原理图。

图5-本发明的外观示意图。

具体实施方式

如图1所示：在壳体4的左、右下部，左紧固件2、左螺栓3将入电铜1固定住，右紧固件16、右螺栓15将出电铜17固定住，入电铜1与静银点23连接，静银点23与动银点21接触连接，动银点21连接在活动铜22上，活动铜22通过导线(导线埋在壳体4内)与出电铜17连接，形成回路，活动铜22另一端与把手8一端连接，活动铜22通过弹簧25与马钩6连接，马钩6上有马钩转轴5、中转销子7，中转销子7对马钩6起限位、复位作用，马钩6一端通过马钩转轴5转动连接在壳体4上，马钩6的另一端与脱扣联杆19一端接触并被卡住，脱扣联杆19另一端与动磁铁13连接，脱扣联杆19两端呈一定角度，可围绕其中间的脱扣转轴10转动，动磁铁13与脱扣联杆19联动，在动磁铁13下面是脱扣器18并与之对应，与动磁铁13对应的静磁铁12在动磁铁13的上部，磁铁弹簧24连接壳体4与动磁铁13，磁铁弹簧24是压簧，控制电路14安装在壳体4上，在壳体4上部设置有指示器9、调节开关11，指示器9、调节开关11分别接控制电路14的输入端，固定销20连接在壳体4上，位于活动铜22的后面，对活动铜22起限位作用。

如图2所示：电器线路经电流互感器将过载信号、漏电信号接至控制电路14的整形电路26芯片的输入端26-2、26-6脚，整形电路26的芯片是LM358，整形电路26的输出端26-1、26-5、26-7脚经电阻、电容衰减整形后接至放大电路27的输入端27-1、27-2、27-3脚，放大电路27的输出端27-16脚接脱扣器18，输出端27-11脚接指示器9，该指示器9负责显示、记忆过载信号，27-8接另一个指示器9，该指示器9负责显示、记忆过载信号，27-8接另一个指示器9，该指示器9负责显示、记忆漏电信号，27-6接至调节开关11，而该放大电路27的芯片是FH1068。

如图3、图4所示：外壳34上部两侧连接屏蔽罩30，外壳34顶部、屏蔽罩30上部连接透明罩28，转轴36转动连接在外壳34内上部两侧上，转轴36穿过指示片29的平面并固定连接，也可转轴36两端与外壳34固定连接，而指示片29可绕转轴36转动连接，指示片29下部固定连接磁片31，均在屏蔽罩30的垂直平面内，本例中磁片31的平面略有倾斜，也可磁片31是平行的，但与之对应的U型铁芯32的两端平面略有倾斜，即只要保证指示片29上的磁片31两端磁极的平面与U型铁芯32的两端磁极的平面有一定的倾斜，且该两平面相交，即本例中磁片31的左端高于U型铁芯32两端平面，而磁片31的右端低于U型铁芯32两端平面或在两端平面线上，在指示片29右侧稍许上部、指示片29边缘绕转轴36旋转的圆周线上设置一定位片37，U型铁芯32上绕有线圈33，线圈33连接接线端子35，本例中U型铁芯32上绕有两组线圈，当然也可只绕一组线圈，利用向线圈接通正、反向电流来达到使指示片29在两种状态之间的翻转，接线端子35接控制电路14的放大电路27的输出端27-11，另一个指示器9的接线端子35接27-8。

如图5所示：是外形，指示器9设计在断路器的上部，便于使用者看见，调节开关11也设计在断路器的上部，是按钮式的，可根据实际负载选择额定电流来达到过载保护。

工作时，如图1、图2、图3、图4所示：活动铜22、马钩6均在实线位置上，输入端入电铜1通过静银点23与动银点21的接触并经活动铜22通过导线与输出端出电铜17连接，形成回路，断路器正常工作，控制电路14不动作，指示器9也因为线圈33没有电流通过，指示片29也不翻转。

一旦出现过载，电流互感器将过载信号输入到控制电路14的整形电路26的输入端26-2，经过LM358芯片的整形、放大处理，通过输出端26-1脚输出，经过电容、电阻的衰减、整形，输入到放大电路27的输入端27-1脚，经过芯片FH1068的运算、放大处理，通过其输出端27-16输出到脱扣器18，脱扣器18向上克服磁铁弹簧24的弹力顶推脱扣联杆19一端与动磁铁13，使静磁铁12将动磁铁13吸合，动磁铁13与脱扣联杆19固定连接，脱扣联杆19两端围绕脱扣转轴10逆时针转动，致使马钩6与脱扣联杆19脱开，马钩6到图中虚线位置，马钩6带动活动铜22也到图中虚线位置(因为固定销20的阻挡作用使活动铜22只能在此虚线位置)，从而使动银点21与静银点23断开，断路器的输入端入电铜1和输出端的出电铜17不连通，电路被断开；为了便于及时通知维修人员进行维修，放大电路27通过其输出端27-11，将由于过载而导致电路断开的原因输出到指示器9的U型铁芯32上的线圈33，此时U型铁芯32产生磁性，左为N极，右为S极，而指示片29上的磁片31也是左为N极，右为S极，根据同性相斥原理，再加上磁片31的两磁极的平面与U型铁芯32两磁极的平面略有一定倾斜并相交，本例中是磁片31略有倾斜，呈左高右低，当然也可磁片31保持平行，而U型铁芯32的两磁极一高一低，达到同样效果，所以左边相斥力与右边相斥力正好推动磁片31带动指示片29作顺时针旋转，由于在指示片29边缘的圆周线上且指示片29右侧上部设置有一定位片37(本例中由于指示片29直径大于磁片31直径)限制指示片29旋转的角度，控制在大约180度左右或不超过180度，包括指示片29回复原位，从而将指示片29的背面翻转到上面，使维修人员可以看见，假设指示片29正面是白色，表示正常情况，则其反面是红色，断路器跳闸断电后，U型铁芯，32上的线圈33没有电流通过，但由于剩磁效应，U型铁芯32的两磁极仍然保持原有的磁性，使磁片31保持不动，始终显示电路故障，从而将故障记忆并保持，在天黑情况下，可以在指示片29显示故障的一面上涂敷荧光，便于维修人员看清，及时进行维修；跳闸停电后，静磁铁12不再吸合动磁铁13，动磁铁13在磁铁弹簧24的弹力作用下向下，回复到原来位置；维修好后扳动把手8，带动活动铜22、马钩6回复到图中实线位置，使动银点21与静银点23连接通电，电路向U型铁芯32上的另一组线圈33发出一个脉冲信号，U型铁芯32两端磁极显示的磁性是左为S极，右为N极，与前面正好相反，由于同性相斥作用，使磁片31带动2带动指示片29逆时针翻转到正常情况的位置，并且也由于剩磁效应，始终保持正常位置而不变。如果要分别显示过载和短路情形，则可利用过载信号和短路信号只是信号幅度大小的差异，利用放大电路27加以区别，就可分别显示，当然要另外增加一个指示器9并确定短路故障的颜色。

一旦出现漏电现象，与上述过载情形一样，马钩6与活动铜22到图中虚线位置，动银点21与静银点23断开，电器线路被切断，放大电路27通过其输出端27-8将漏电信号输出到另一个指示器9，其工作原理与上述过载情形相同，只是显示漏电的指示片29背面的颜色可以设定为黄色；修好后的复位，也同上述过载情形的一样。

如果要确定电器线路上的其它故障，可以依照上述原理，增加指示器9来显记忆。

由于电路的额定电流是根据用户所有电器一起使用时所确定的，而当只用一部分电器时，其电流是还会超过额定电流值的，那么对只用部分电器而言，额定电流的保护意义就很难实现，因此在只用部分电器时，为保证安全就有必要确定新的额定电流，即额定电流应当可以调节，调节开关11就是用来调节额定电流的，放大电路27的输出端27-6输出到调节开关11，调节开关11是一个可以进行多段调节的开关，利用电阻值的变化来达到控制额定电流，本例中可以是三个额定电流值的调节，如40安、30安、20安，当然也可以根据具体要求设定若干个额定电流值的调节。

本发明的指示器9中的U型铁芯32是碳素钢，磁片31是铁氧体，透明罩28可以是PC材料，指示片29可以是PVC材料，线圈33是漆包线；动银点21、静银点23的材质是Agcdo，活动铜22材质是紫铜。

Claims (7)

1.电子式断路器，在壳体内输入端入电铜与静银点连接，静银点与动银点接触连接，动银点连接在活动铜的一端上，活动铜另一端与把手转动连接，活动铜通过弹簧与马钩连接，马钩一端转动连接在外壳上，另一端与脱扣联杆接触连接，脱扣联杆另一端与动磁铁连接，静磁铁在动磁铁上方，动磁铁与脱扣联杆一端连接，脱扣器与脱扣联杆的该端接触连接，输出端出电铜通过导线与动银点连接，其特征在于电器线路经电流互感器连接至控制电路输入端，控制电路输出端分别连接至脱扣器、指示器，控制电路由整形电路、放大电路组成，电器线路经电流互感器连接至整形电路输入端，整形电路输出接至放大电路，放大电路分别输出至指示器、脱扣器，设置在壳体上的指示器的透明罩、屏蔽罩、外壳连接的结构内设置有指示片，指示片上的转轴与外壳连接，指示片上连接磁片，与磁片对应的是U型铁芯，磁片两磁极平面与U型铁芯两端平面略有倾斜，U型铁芯上的线圈连接接线端子，指示片正、反两面敷有不同颜色。

2.根据权利要求1所述的电子式断路器，其特征在于指示片上的转轴与指示片固定连接，转轴两端与壳体转动连接。

3.根据权利要求1所述的电子式断路器，其特征在于指示片上的转轴与指示片转动连接，转轴两端与壳体固定连接。

4.根据权利要求1所述的电子式断路器，其特征在于在指示片的一侧设置有一定位片，位于指示片边缘旋转的圆周线上。

5.根据权利要求1所述的电子式断路器，其特征在于磁片两磁极平面与U型铁芯两端平面相交。

6.根据权利要求1所述的电子式断路器，其特征在于指示片正、反两面涂敷有荧光。

7.根据权利要求1所述的电子式断路器，其特征在于调节开关设置在壳体上，调节开关连接至控制电路的放大电路的输出端。

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