CN115692061A - 新型智能控制单元及断路器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及新型智能控制单元及断路器，包括：底座、支架、上盖、互感器模块等，互感器模块包括铁芯线圈和空心线圈；底座在底面上的投影呈方形，长轴方向的两侧的侧壁上依次开设有多对用于联结板穿过的缺口，缺口下边缘为阶梯状台阶，联结板上设有与台阶配合的凹槽，通过凹槽卡合于台阶中实现对联结板的限位，底座短轴方向的两侧的侧壁上开设有开口，开口位于侧壁的一侧，互感器模块套设于联结板上，剩余电流模块置于开口内；上盖设置于底座和支架之间，控制线路板模块和电力载波通信模块均安装于支架上，且控制线路板模块分别连接电力载波通信模块和剩余电流模块。与现有技术相比，本发明具有结构紧凑，减小体积和采用精度高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及智能断路器，尤其是涉及一种新型智能控制单元及断路器。
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。现有的大部分的断路器只能根据线路的电流电压信号进行断路器的工作状态，但是物联网设备需要准确监测和分析用电设备的数据，现在的大多数的断路器无法实现这一功能。
为了解决上述问题，一些现有技术开始在断路器中增加数据收发单元，即搭载一些智能控制单元，例如CN102360993A公开了一种控制断路器/分离开关的闭合、分断的远程控制器，既可远程控制断路器、分离开关进行闭合、分断操作，也可在本地手动操作。但是，此类增加了远程控制单元的断路器普遍存在体积大的问题，需要占据多个断路器位置，此外，智能断路器不仅仅在于对于电路的控制，还需要对采集的数据进行显示，因此事实上对精度提出了更高的要求，而现有的非智能断路器的采样准确度不够高，现有的智能断路器没有对此进行调整，这就导致对于此类场景仍然需要配置单独的采样模块。
发明内容
本发明的目的就是为了提供一种新型智能控制单元及断路器，通过在互感器模块配置铁芯线圈和空心线圈，结合剩余电流模块，并通过前述的底座设计，可以将铁芯线圈和空心线圈和剩余电流模块紧凑地集成，并缩小整体控制单元的高度，以及控制长轴方向的长度，从而缩小智能断路器的体积。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种用于断路器的新型智能控制单元，包括：底座、支架、上盖、互感器模块、剩余电流模块、控制线路板模块和通信模块，所述互感器模块包括铁芯线圈和空心线圈；
所述底座在底面上的投影呈方形，长轴方向的两侧的侧壁上依次开设有多对用于联结板穿过缺口，所述缺口下边缘为阶梯状台阶，所述联结板上设有与所述台阶配合的凹槽，所述联结板通过凹槽卡合于台阶中实现在联结板所在平面上的限位，所述底座短轴方向的两侧的侧壁上开设有开口，所述开口位于侧壁的一侧，其中，所述长轴与联结板的方向垂直，短轴与联结板的方向平行，所述互感器模块套设于联结板上，所述剩余电流模块置于所述开口内；
所述上盖设置于底座和支架之间，所述控制线路板模块和电力载波通信模块均安装于支架上，且所述控制线路板模块分别连接通信模块和剩余电流模块。
所述上盖为绝缘上盖。
进一步的，所述支架内设有安装轨道槽，轨道槽的宽度略宽于控制线路板模块的厚度，轨道槽可以根据控制线路板模块的高度和形状改变设计，控制线路板模块通过安装轨道槽插在支架上以后可以防止线路板上下晃动，稳定性好。
进一步的，所述底座内设有用于支撑互感器模块的U型槽，所述U型槽的底部呈圆弧状，圆弧状部分的直径略大于互感器模块，且圆弧状部分与互感器模块同心，所述互感器模块粘于的圆弧状部分上，有利于确定互感器的中心位置，提高位于互感器模块205的限位，从而稳定性更好。
进一步的，所述底座顶部设有螺钉孔，所述上盖设有与底座上螺钉孔相对应的螺钉孔，所述上盖和底座通过螺钉固定。
进一步的，所述上盖的两侧设有多个与所述缺口配合的凸台，所述凸台呈矩形状，所述凸台嵌于缺口中形成限位。
进一步的，所述联结板上设有塑料制绝缘衬垫，所述绝缘衬垫为U型且共设有两个，两个绝缘衬垫对称包裹于联结板外侧，并通过卡块连接，两个绝缘衬垫尾部相互扣合，将贴合处夹紧实现密封。
进一步的，所述通信模块为电力载波通信模块。
进一步的，所述支架上设有接线孔，断路器的附件通过接线孔与控制线路板模块连接。
一种断路器，包括断路器支座和如上述的智能控制单元，所述智能控制单元设于断路器支座中，所述断路器支座中设有安装槽，所述联结板一侧表面紧贴断路器支座内的安装槽的底面设置。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1)并通过前述的底座设计，可以将铁芯线圈和空心线圈和剩余电流模块紧凑地集成，并缩小整体控制单元的高度，以及控制长轴方向的长度，从而缩小智能断路器的体积。
2)底座内设有用于支撑互感器模块的U型槽，提高位于互感器模块的限位，从而稳定性更好。
3)通过在互感器模块配置铁芯线圈和空心线圈，结合剩余电流模块监测和分析用电的设备，使得数据更加准确。
4)通过台阶和联结板上的凹槽，可以实现在水平方向上的限位
5)基于台阶、联结板上的凹槽，配合上盖上的凸台，可以方便组装和拆卸。
6)断路器支座底部向下开槽，不增加高度。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为实施例中底座和上盖、支架的组合示意图；
图3为底座内布置的结构示意图；
图4为支架中安装轨道槽的布置示意图；
图5为实施例中底座和上盖、支架的组合分裂状态示意图
图6为断路器内安装智能控制单元的示意图；
其中：101、底座，102、支架，103、剩余电流模块，104、联结板，105、控制线路板模块，106、通信模块，107、断路器支座，201、绝缘衬垫，202、螺钉孔，205、互感器模块，208、上盖，1011、U型槽，1012、开口，1013、缺口，1021、安装轨道槽，1022、凸台，1041、台阶。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
一种用于断路器的新型智能控制单元，如图1至图3所示，包括：底座101、支架102、上盖208、互感器模块205、剩余电流模块103、控制线路板模块105和通信模块106，互感器模块205包括铁芯线圈和空心线圈，用于监测断路器的性能，支架102的后面设有接线孔，断路器的附件通过接线孔与控制线路板模块105连接；
底座101在底面上的投影呈方形，长轴方向的两侧的侧壁上依次开设有多对用于联结板104穿过缺口1013，缺口1013下边缘为阶梯状台阶，联结板104上设有与台阶配合的凹槽1041，联结板104通过凹槽1041卡合于台阶中实现在联结板104所在平面上的限位，底座101短轴方向的两侧的侧壁上开设有开口1012，开口位于侧壁的一侧，其中，长轴与联结板104的方向垂直，短轴与联结板104的方向平行，互感器模块205套设于联结板104上，剩余电流模块103置于开口1012内；
上盖208设置于底座101和支架102之间，控制线路板模块105和电力载波通信模块106均安装于支架102上，且控制线路板模块105分别连接电力载波通信模块106和剩余电流模块103。
并通过前述的底座101设计，可以将铁芯线圈和空心线圈和剩余电流模块103紧凑地集成，并缩小整体控制单元的高度，以及控制长轴方向的长度，从而缩小智能断路器的体积。
上盖208为绝缘上盖，可以起到绝缘和支撑作用。
联结板104一般设有三个，在一些实施例中，三个联结板104上均设有互感器模块205，互感器模块205黏在U型槽1011上，联结板穿过互感器，联结板104通过凹槽1041卡合于台阶中实现在联结板104所在平面上的限位。
在一些实施例中，如图4所示，支架102内设有安装轨道槽1021，轨道槽1021的宽度略宽于控制线路板模块105的厚度，轨道槽1021可以根据控制线路板模块105的高度和形状改变设计，控制线路板模块105通过安装轨道槽1021插在支架102上以后可以防止线路板上下晃动，稳定性好，其中，支架102的四周都有这个安装轨道槽1021，第一是方便安装，第二是方便固定控制线路板模块105，防止控制线路板模块105上下左右晃动。
在一些实施例中，底座101内设有用于支撑互感器模块205的U型槽1101，U型槽1101的底部呈圆弧状，圆弧状部分的直径略大于互感器模块205，且圆弧状部分与互感器模块205同心，互感器模块205粘于1101的圆弧状部分上，有利于确定互感器的中心位置，提高位于互感器模块205的限位，从而稳定性更好。
在一些实施例中，底座101顶部设有螺钉孔202，上盖208设有与底座101上螺钉孔相对应的螺钉孔，上盖208和底座101通过螺钉固定。如图5所示，上盖208的两侧设有多个与缺口1013配合的凸台1022，凸台1022呈矩形状，凸台1022嵌于缺口1013中形成限位，可以防止上盖208前后左右晃动，如此，可以方便组装和拆卸，联结板104从上向下插入后，缺口1013上面的部分可以被凸台1022封堵，其中联结板104上方应当与凸台1022的下缘留存有一点空隙，同理，联结板104的下方也应当与缺口1013的下边缘留存有一点空隙，此外，支架102和上盖208也是通过左右两侧的螺钉连接。
在一些实施例中，联结板104上设有塑料制绝缘衬垫201，具体的，绝缘衬垫201为U型且共设有两个，两个绝缘衬垫201对称包裹于联结板104外侧，并通过卡块连接，两个绝缘衬垫201尾部相互扣合，将贴合处夹紧实现密封，贴合度高，占用空间小，其作用是将连接排和感应线圈隔开，避免断路器感应线圈外的绝缘层在受热的情况下脱落，造成断路器故障。
在一些实施例中，通信模块106为电力载波通信模块电力载波通信模块，从而可以无需另外布线实现对外通信，通讯模块的端口可以直接与控制线路板模块105可插拔连接。
在一些实施例中，控制线路板模块105包括两块L型线路板，且两块L型线路板沿底座101高度方向叠设并间隔一段距离，且两块L型线路板在底座101的底面的投影部分重叠，尽可能的利用有限的横截面空间和高度空间，将部分高度较小的元器件部分叠设，缩小占用空间。
互感器模块205根据联结板104上的电流变化感应出感应电流，通过该感应电流可以判断对应联结板104上的电流大小，是否超限等，此外，通过剩余电流模块103可以得到是线路中是否存在漏电等，当线路发生故障时，互感器模块205可以感应到联结板104上的电压和电流，并向控制线路板模块105发送数据，控制线路板模块105通过接收到的数据控制断路器的状态，同时控制线路板对用电设备进行监测和分析。
本发明的另一种实施方式提供了一种断路器，包括断路器支座107和如上述的智能控制单元，智能控制单元设于断路器支座107中，断路器支座107中设有安装槽，联结板104一侧表面紧贴断路器支座107内的安装槽的底面设置，从而不增加高度，结构紧凑，减小了体积。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种用于断路器的新型智能控制单元，其特征在于，包括：底座(101)、支架(102)、上盖(208)、互感器模块(205)、剩余电流模块(103)、控制线路板模块(105)和通信模块(106)，所述互感器模块(205)包括铁芯线圈和空心线圈；
所述底座(101)在底面上的投影呈方形，长轴方向的两侧的侧壁上依次开设有多对用于联结板(104)穿过的缺口(1013)，所述缺口(1013)下边缘为阶梯状台阶，所述联结板(104)上设有与所述台阶配合的凹槽(1041)，所述联结板(104)通过凹槽(1041)卡合于台阶中实现在联结板(104)所在平面上的限位，所述底座(101)短轴方向的两侧的侧壁上开设有开口(1012)，所述开口位于侧壁的一侧，其中，所述长轴与联结板(104)的方向垂直，短轴与联结板(104)的方向平行，所述互感器模块(205)套设于联结板(104)上，所述剩余电流模块(103)置于所述开口(1012)内；
所述上盖(208)设置于底座(101)和支架(102)之间，所述控制线路板模块(105)和电力载波通信模块(106)均安装于支架(102)上，且所述控制线路板模块(105)分别连接通信模块(106)和剩余电流模块(103)。
2.根据权利要求1所述的一种用于断路器的新型智能控制单元，其特征在于，所述上盖(208)为绝缘上盖。
3.根据权利要求1所述的一种用于断路器的新型智能控制单元，其特征在于，所述支架(102)内设有安装轨道槽(1021)，该轨道槽(1021)与控制线路板模块(105)的宽度配合，所述控制线路板模块(105)通过安装轨道槽(1021)插在支架(102)上以防止控制线路板模块(105)上下晃动。
4.根据权利要求1所述的一种用于断路器的新型智能控制单元，其特征在于，所述底座(101)内设有用于支撑互感器模块(205)的U型槽(1101)，所述U型槽(1101)的底部呈圆弧状，圆弧状部分的半径与互感器模块(205)的半径配合，且圆弧状部分与互感器模块(205)同心，所述互感器模块(205)粘于(1101)的圆弧状部分上。
5.根据权利要求1所述的一种用于断路器的新型智能控制单元，其特征在于，所述底座(101)顶部设有螺钉孔(202)，所述上盖(208)设有与底座(101)上螺钉孔相对应的螺钉孔，所述上盖(208)和底座(101)通过螺钉固定。
6.根据权利要求1所述的一种用于断路器的新型智能控制单元，其特征在于，所述上盖(208)的两侧设有多个与所述缺口(1013)配合的凸台(1022)，所述凸台(1022)呈矩形状，所述凸台(1022)嵌于缺口(1013)中形成限位。
7.根据权利要求1所述的一种用于断路器的新型智能控制单元，其特征在于，所述联结板(104)上设有塑料制绝缘衬垫(201)，所述绝缘衬垫(201)为U型且共设有两个，两个绝缘衬垫(201)对称包裹于联结板(104)外侧，并通过卡块连接，两个绝缘衬垫(201)尾部相互扣合，将贴合处夹紧实现密封。
8.根据权利要求1所述的一种用于断路器的新型智能控制单元，其特征在于，所述通信模块(106)为电力载波通信模块。
9.根据权利要求1所述的一种用于断路器的新型智能控制单元，其特征在于，所述支架(102)上设有接线孔，断路器的附件通过接线孔与控制线路板模块(105)连接。
10.一种断路器，其特征在于，包括断路器支座(107)和如权利要求1-9中任一所述的智能控制单元，所述智能控制单元设于断路器支座(107)中，所述断路器支座(107)中设有安装槽，所述联结板(104)一侧表面紧贴断路器支座(107)内的安装槽的底面设置。
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| CN202110862669.1A CN115692061A (zh) | 2021-07-29 | 2021-07-29 | 新型智能控制单元及断路器 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN116705560A (zh) * | 2023-06-27 | 2023-09-05 | 电光防爆科技股份有限公司 | 一种矿用防爆设备用断路器 |
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2021
- 2021-07-29 CN CN202110862669.1A patent/CN115692061A/zh active Pending
Cited By (2)
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| CN116705560A (zh) * | 2023-06-27 | 2023-09-05 | 电光防爆科技股份有限公司 | 一种矿用防爆设备用断路器 |
| CN116705560B (zh) * | 2023-06-27 | 2024-03-22 | 电光防爆科技股份有限公司 | 一种矿用防爆设备用断路器 |
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