CN116741597B - 一种家居电力负荷监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种家居电力负荷监测装置，涉及电力监测技术领域，包括设置在监测装置内的安装板，还包括；固定在安装板外壁的下底座，所述下底座的两侧均设有边凸，且两个所述边凸的相对面分别安装有第一接触块和第二接触块，且第一接触块用于接通电流，第二接触块用于接地处理；切换组件，所述切换组件包括设置于下底座上方的切换杆，所述切换杆的底端设有末端头，且所述末端头的外壁安装有两个接触片；触发组件，用于驱动切换杆进行摆动切换，当电路出现过载时，可以第一时间使电路完成断电过程，同时完成断电后的接地处理，电路中的残留电流导出，以防止维修人员在维修恢复电路时出现触电的风险，提高了安全性能。

Description

一种家居电力负荷监测装置

技术领域

本发明涉及电力监测技术领域，具体为一种家居电力负荷监测装置。

背景技术

电力负荷，又称“用电负荷”，是指电能用户的用电设备在某一时刻向电力系统取用的电功率的总和，在配电网中常常采用监测装置来对电网的运行负荷进行监测，以保证电网的平稳运行。

如中国专利公开号CN113418559A公开了一种电力负荷监测装置，该监测装置通过设置两个防护机构，在监测的过程中，以实现装置内部电路断开的目的，有效防止电压负荷过大导致装置内部组件烧坏的现象，对装置起到进一步的保护作用。

但是，该装置虽然可以在电路过载时进行断开处理，但是没有对断开的电路进行漏电处理，导致电路中残留的电流可能会对检修人员造成触电的风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种家居电力负荷监测装置，以解决上述现有技术中存在的至少一个技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种家居电力负荷监测装置，包括设置在监测装置内的安装板，还包括；

固定在安装板外壁的下底座，所述下底座的两侧均设有边凸，且两个所述边凸的相对面分别安装有第一接触块和第二接触块，且第一接触块用于接通电流，第二接触块用于接地处理；

切换组件，所述切换组件包括设置于下底座上方的切换杆，所述切换杆的底端设有末端头，且所述末端头的外壁安装有两个接触片；

触发组件，用于驱动切换杆进行摆动切换，电路正常的状态下，接触片与第一接触块接触通电，电路过载时，触发组件控制切换杆摆动，以使接触片与第二接触块接触连通。

优选的，所述切换组件还包括一体化成型的摆杆和连接框，且所述摆杆通过转轴转动安装在安装板的外壁，所述连接框的内壁固定有连接销，所述切换杆的外壁开设有滑槽，且所述连接销滑动安装在滑槽内，所述末端头抵在下底座上的底端部分设有圆弧面，且两个接触片均安装在圆弧面上，所述切换杆的外壁滑动安装有滑动环，所述滑动环与切换杆靠近底端的凸起部之间安装有弹簧，且所述连接销与滑动环相抵；

切换时，触发组件驱动摆杆以转轴为支点摆动。

优选的，所述末端头的侧壁固定有外侧块，所述外侧块的端部也设为圆弧面，所述外侧块的内部开设有通气孔，所述通气孔与切换杆内部开设的内腔连通，所述内腔的内壁滑动安装有活塞块，所述活塞块的外壁固定有推杆，且所述推杆的端部与连接销转动连接；

两个所述边凸的拐角处均设为与末端头底端相适配的弧面，且位于第一接触块下方的弧面上开设有凹槽，所述边凸靠近第一接触块的外壁固定有侧板，所述侧板外壁开设有可供外侧块卡入的弧面槽，所述侧板的外壁还开设有与凹槽连通的连接孔，当所述末端头与摆杆之间的夹角随着转动增大并超过180度后，所述通气孔与连接孔连通。

优选的，当所述接触片与第一接触块接触时，所述活塞块位于滑槽处的位置，且所述内腔通过滑槽与外界连通。

优选的，所述下底座的顶面设为弧面，且中间部分设置有与弧面平齐的摩擦块，所述摩擦块表面设为粗糙面。

优选的，当所述末端头位于第一接触块处时，所述末端头的圆弧面将凹槽覆盖封闭。

优选的，所述触发组件包括滑动安装在安装板外壁的滑块，所述滑块的外壁固定有拨杆，所述安装板的外壁还安装有电磁铁，所述电磁铁的电流随电路中的电流大小同步变化，且所述滑块靠近电磁铁的外壁安装有与电磁铁同级相对的磁铁。

优选的，所述末端头和下底座的表面均覆有绝缘层和隔热层。

优选的，所述接触片的面积大于第一接触块的面积，当所述末端头转动时，所述接触片始终与第一接触块接触。

优选的，当所述末端头位于两个边凸拐角处的弧面时，两个所述接触片均与拐角处的弧面接触。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

一、本发明在监测的过程中，当电路出现过载时，触发组件驱动切换杆进行摆动，使之前的接触片和第一接触块分离，使电路完成断电过程，同时将另一个接触片与第二接触块接触连通，完成断电后的接地处理，用于将电路中的残留电流导出，以防止维修人员在维修恢复电路时出现触电的风险，提高了安全性能。

二、本发明通过结构之间的配合，在断电处理后，利用高压的气流可以进一步将接触片与第一接触块之间产生的电弧吹散，从而进一步起到消除电弧的目的，提高安全性能。

附图说明

图1为本发明安装板及其上结构的主视图；

图2为本发明图1的左侧视立体图；

图3为本发明图1的右侧视立体图；

图4为本发明的右视图；

图5为本发明图4中沿A-A的剖视图及局部放大图；

图6为本发明切换杆及其上结构的局部放大图；

图7为本发明图4中沿B-B的剖视图；

图8为本发明下底座的局部立体图；

图9为本发明下底座的局部剖视图；

图10为本发明图9视角的剖视立体图。

图中：1、安装板；2、下底座；3、摆杆；4、转轴；5、挡杆；6、连接框；7、连接销；8、切换杆；9、末端头；10、滑槽；11、滑动环；12、弹簧；13、边凸；14、滑块；15、电磁铁；16、拨杆；17、第一接触块；18、接触片；19、第二接触块；20、内腔；21、活塞块；22、推杆；23、通气孔；24、外侧块；25、摩擦块；26、侧板；27、凹槽；28、连接孔。

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。

实施例一；

请参阅图1至图10，本发明提供一种技术方案：一种家居电力负荷监测装置，包括设置在监测装置内的安装板1，还包括；

固定在安装板1外壁的下底座2，下底座2的两侧均设有边凸13，且两个边凸13的相对面分别安装有第一接触块17和第二接触块19，且第一接触块17用于接通电流，第二接触块19用于接地处理；

切换组件，切换组件包括设置于下底座2上方的切换杆8，切换杆8的底端设有末端头9，且末端头9的外壁安装有两个接触片18；

触发组件，用于驱动切换杆8进行摆动切换，电路正常的状态下，接触片18与第一接触块17接触通电，电路过载时，触发组件控制切换杆8摆动，以使接触片18与第二接触块19接触连通。

该监测装置在使用时，将其接入家居用电线路中，对家居电力的负荷进行监测，利用监测数据采集模块进行数据采集，以对电路中的电力负荷进行监测，具体所使用的处理模块，本领域技术人员可实现，故不再赘述，本案中主要针对该监测装置在监测到电路出现负载时，通过断电处理来对电路起到保护作用，具体如下；

电路正常的状态下，切换杆8底端的其中一个接触片18与第一接触块17接触连通，使监测装置与家居的电路之间保持连通，以完成监测的过程，而当电路出现过载时，触发组件驱动切换杆8进行摆动，使之前的接触片18和第一接触块17分离，使电路完成断电过程，同时将另一个接触片18与第二接触块19接触连通，完成断电后的接地处理，用于将电路中的残留电流导出，以防止维修人员在维修恢复电路时出现触电的风险，提高了安全性能。

在其中一个较为优选的实施例中，切换组件还包括一体化成型的摆杆3和连接框6，且摆杆3通过转轴4转动安装在安装板1的外壁，连接框6的内壁固定有连接销7，切换杆8的外壁开设有滑槽10，且连接销7滑动安装在滑槽10内，末端头9抵在下底座2上的底端部分设有圆弧面，且两个接触片18均安装在圆弧面上，切换杆8的外壁滑动安装有滑动环11，滑动环11与切换杆8靠近底端的凸起部之间安装有弹簧12，且连接销7与滑动环11相抵；

切换时，触发组件驱动摆杆3以转轴4为支点摆动。

具体可参看图1-3和图6，图1-3均为电路连通时的状态图，当电路过载时，触发组件驱动摆杆3和连接框6以转轴4为支点转动，连接销7会通过滑槽10拨动切换杆8转动，此时会切换杆8会先以末端头9的底端为支点转动，同时连接销7会向滑槽10的内壁移动，并抵着滑动环11将弹簧12压缩，在此过程中，切换杆8与摆杆3之间的夹角逐渐增大，当二者夹角为180度时，以此为界限，此时弹簧12的压缩量处于最大状态，然后随着摆杆3转动使二者越过该界限后，摆杆3继续转动，此时弹簧12的弹力势能释放，驱动切换杆8完成后续的摆动，使末端头9沿着下底座2的顶面滑动至另一侧，从而使接触片18与第二接触块19接触连通，完成断电和接地处理的过程。

值得一提的是，由于末端头9在滑动时是利用弹簧12弹力的瞬间释放，因此使得接触片18在与第一接触块17分离时速度较快，这样可以避免二者在分离时产生电弧，进一步提高了安全性能。

实施例二；

在其中一个较为优选的实施例中，末端头9的侧壁固定有外侧块24，外侧块24的端部也设为圆弧面，外侧块24的内部开设有通气孔23，通气孔23与切换杆8内部开设的内腔20连通，内腔20的内壁滑动安装有活塞块21，活塞块21的外壁固定有推杆22，且推杆22的端部与连接销7转动连接；

两个边凸13的拐角处均设为与末端头9底端相适配的弧面，且位于第一接触块17下方的弧面上开设有凹槽27，边凸13靠近第一接触块17的外壁固定有侧板26，侧板26外壁开设有可供外侧块24卡入的弧面槽，侧板26的外壁还开设有与凹槽27连通的连接孔28，当末端头9与摆杆3之间的夹角随着转动增大并超过180度后，通气孔23与连接孔28连通。

由于在断路时，电路中的电流会因过载而增大，因此为了进一步消除接触片18与第一接触块17脱离时所产生的电弧，在实施例一的基础上，进一步消除电弧影响，具体如下；

由之前内容可知，切换杆8在上述界限前转动时，连接销7会向滑槽10的内壁移动，在推杆22的连接下会带动活塞块21向内腔20内滑动，将内腔20内的空气进行压缩，使其内部压力增大，而在此过程中，切换杆8会以末端头9为支点转动，可参看图7，即沿着图中箭头所示方向转动；

当末端头9与摆杆3之间的夹角随着转动增大并超过180度后，此时末端头9在弹簧12的弹力作用下准备沿着下底座2的顶面移动，同时通气孔23转动至与连接孔28连通，此时内腔20内的高压空气则会通入到凹槽27内，然后随着末端头9的移动，末端头9与第一接触块17之间会产生缝隙，凹槽27内的高压空气会顺着该缝隙喷出，这样利用高压的气流也可以进一步将接触片18与第一接触块17之间产生的电弧吹散，从而进一步起到消除电弧的目的，提高安全性能。

在其中一个较为优选的实施例中，当接触片18与第一接触块17接触时，活塞块21位于滑槽10处的位置，且内腔20通过滑槽10与外界连通。

具体可参看图1和图5，通过设置滑槽10的长度，可以使活塞块21在复位后内腔20内空气可以自动补充。

在其中一个较为优选的实施例中，下底座2的顶面设为弧面，且中间部分设置有与弧面平齐的摩擦块25，摩擦块25表面设为粗糙面。

由之前内容可知，末端头9在沿着下底座2的顶面滑动时，与第一接触块17接触的接触片18则会因末端头9的转动而翻到下方，这样当末端头9在沿着下底座2的顶面滑动时，该接触片18则会被摩擦块25进行摩擦，其目的是可以将其表面的氧化层磨掉，由于电路过载时，接触片18温度的过热会加速其氧化反应，而氧化层会影响到接触片18与第一接触块17之间的接触性能，造成接触不良的情况，因此在断路的同时对氧化层的清除，可以提高下次接触连接时的稳定性。

在其中一个较为优选的实施例中，当末端头9位于第一接触块17处时，末端头9的圆弧面将凹槽27覆盖封闭。

可参看图5，通过末端头9的圆弧面将凹槽27进行覆盖封闭，这样可以使凹槽27内的空气更长时间保持在一个压力较高的状态，以保证可以产生高压的气流。

在其中一个较为优选的实施例中，触发组件包括滑动安装在安装板1外壁的滑块14，滑块14的外壁固定有拨杆16，安装板1的外壁还安装有电磁铁15，电磁铁15的电流随电路中的电流大小同步变化，且滑块14靠近电磁铁15的外壁安装有与电磁铁15同级相对的磁铁。

触发组件可参看图1-3，利用电磁铁15与磁铁之间的排斥力来带动滑块14移动，从而使拨杆16拨动摆杆3摆动，以达到上述触发的目的，而且电磁铁15的斥力大小与电流同步变化，电路过载时，电路中的电流变大可以实时控制电磁铁15的磁力变化，从而可以第一时间完成断路处理。

在其中一个较为优选的实施例中，末端头9和下底座2的表面均覆有绝缘层和隔热层。

在其中一个较为优选的实施例中，接触片18的面积大于第一接触块17的面积，当末端头9转动时，接触片18始终与第一接触块17接触。

由之前内容可知，在上述界限前，即切换杆8以末端头9为支点转动的过程中，此时电路处于正常的使用状态，因此通过设置接触片18的大小，在此过程中，使接触片18始终与第一接触块17接触，以保持电连通。

而且值得一提的是，在切换杆8转动的过程中，由于弹簧12会被不断压缩，因此在弹簧12的反作用力下，即使接触片18与第一接触块17之间发生相对位移，但还是会保持紧密的接触，以保证电路的连通。

在其中一个较为优选的实施例中，当末端头9位于两个边凸13拐角处的弧面时，两个接触片18均与拐角处的弧面接触。

具体可参看图5，这样设置可以使末端头9在滑动完成断路后，原来与第一接触块17接触的接触片18会随着末端头9的转动而与边凸13拐角处的弧面接触，这样可以进一步防止二者在断开后出现电弧，从而提高断电后的安全性能。

本实施例中使用的标准零件可以从市场上直接购买，而根据说明书和附图的记载的非标准结构部件，也可以直接根据现有的技术常识毫无疑义的加工得到，同时各个零部件的连接方式采用现有技术中成熟的常规手段，而机械、零件及设备均采用现有技术中常规的型号，故在此不再作出具体叙述。

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 (9)

1.一种家居电力负荷监测装置，包括设置在监测装置内的安装板(1)，其特征在于，还包括；

固定在安装板(1)外壁的下底座(2)，所述下底座(2)的两侧均设有边凸(13)，且两个所述边凸(13)的相对面分别安装有第一接触块(17)和第二接触块(19)，且第一接触块(17)用于接通电流，第二接触块(19)用于接地处理；

切换组件，所述切换组件包括设置于下底座(2)上方的切换杆(8)，所述切换杆(8)的底端设有末端头(9)，且所述末端头(9)的外壁安装有两个接触片(18)；

触发组件，用于驱动切换杆(8)进行摆动切换，电路正常的状态下，接触片(18)与第一接触块(17)接触通电，电路过载时，触发组件控制切换杆(8)摆动，以使接触片(18)与第二接触块(19)接触连通；

所述切换组件还包括一体化成型的摆杆(3)和连接框(6)，且所述摆杆(3)通过转轴(4)转动安装在安装板(1)的外壁，所述连接框(6)的内壁固定有连接销(7)，所述切换杆(8)的外壁开设有滑槽(10)，且所述连接销(7)滑动安装在滑槽(10)内，所述末端头(9)抵在下底座(2)上的底端部分设有圆弧面，且两个接触片(18)均安装在圆弧面上，所述切换杆(8)的外壁滑动安装有滑动环(11)，所述滑动环(11)与切换杆(8)靠近底端的凸起部之间安装有弹簧(12)，且所述连接销(7)与滑动环(11)相抵；

切换时，触发组件驱动摆杆(3)以转轴(4)为支点摆动。

2.根据权利要求1所述的家居电力负荷监测装置，其特征在于：所述末端头(9)的侧壁固定有外侧块(24)，所述外侧块(24)的端部也设为圆弧面，所述外侧块(24)的内部开设有通气孔(23)，所述通气孔(23)与切换杆(8)内部开设的内腔(20)连通，所述内腔(20)的内壁滑动安装有活塞块(21)，所述活塞块(21)的外壁固定有推杆(22)，且所述推杆(22)的端部与连接销(7)转动连接；

两个所述边凸(13)的拐角处均设为与末端头(9)底端相适配的弧面，且位于第一接触块(17)下方的弧面上开设有凹槽(27)，所述边凸(13)靠近第一接触块(17)的外壁固定有侧板(26)，所述侧板(26)外壁开设有可供外侧块(24)卡入的弧面槽，所述侧板(26)的外壁还开设有与凹槽(27)连通的连接孔(28)，当所述末端头(9)与摆杆(3)之间的夹角随着转动增大并超过180度后，所述通气孔(23)与连接孔(28)连通。

3.根据权利要求2所述的家居电力负荷监测装置，其特征在于：当所述接触片(18)与第一接触块(17)接触时，所述活塞块(21)位于滑槽(10)处的位置，且所述内腔(20)通过滑槽(10)与外界连通。

4.根据权利要求1所述的家居电力负荷监测装置，其特征在于：所述下底座(2)的顶面设为弧面，且中间部分设置有与弧面平齐的摩擦块(25)，所述摩擦块(25)表面设为粗糙面。

5.根据权利要求2所述的家居电力负荷监测装置，其特征在于：当所述末端头(9)位于第一接触块(17)处时，所述末端头(9)的圆弧面将凹槽(27)覆盖封闭。

6.根据权利要求1所述的家居电力负荷监测装置，其特征在于：所述触发组件包括滑动安装在安装板(1)外壁的滑块(14)，所述滑块(14)的外壁固定有拨杆(16)，所述安装板(1)的外壁还安装有电磁铁(15)，所述电磁铁(15)的电流随电路中的电流大小同步变化，且所述滑块(14)靠近电磁铁(15)的外壁安装有与电磁铁(15)同级相对的磁铁。

7.根据权利要求1-6任一项所述的家居电力负荷监测装置，其特征在于：所述末端头(9)和下底座(2)的表面均覆有绝缘层和隔热层。

8.根据权利要求1所述的家居电力负荷监测装置，其特征在于：所述接触片(18)的面积大于第一接触块(17)的面积，当所述末端头(9)转动时，所述接触片(18)始终与第一接触块(17)接触。

9.根据权利要求2所述的家居电力负荷监测装置，其特征在于：当所述末端头(9)位于两个边凸(13)拐角处的弧面时，两个所述接触片(18)均与拐角处的弧面接触。