CN116936310A - 一种轻载断路器及其远程智能控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力控制设备技术领域，具体是一种轻载断路器及其远程智能控制方法，所述轻载断路器包括壳体，壳体内设置有进线铜排组件和出线铜排组件；还包括竖直设置于壳体内的漆包线，漆包线的下端线头与出线铜排组件连接，漆包线的上端线头通过软导体连接有导电叉，导电叉还铰接有水平设置的压片开关，压片开关部分伸出至壳体；漆包线内还设置有磁力控制组件，当形成电路通路时，所述磁力控制组件可在漆包线的电磁作用下受到竖直方向的磁力；所述磁力控制组件与所述压片开关连接。所述远程智能控制方法用于控制所述轻载断路器。本发明具有结构简单、执行快速、成本低及使用寿命长的特点。

Description

一种轻载断路器及其远程智能控制方法

技术领域

本发明涉及电力控制设备技术领域，具体是一种轻载断路器。

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。

断路器多采用机械结构来配合智能化控制技术来实现其功能，但在实际运用中，大多断路器内的机械结构非常复杂，在实现功能时需要储能系统和单独的信息采集的多功能表计配合使用，造价高，且配套较为繁琐，并且，利用以上方式实施的断路器，机械结构动作导致其使用寿命有限，常会因为结构老化、损坏而导致断路器失效，开关控制准确率降低，断路器老化、损坏而引发的事故时有发生。

基于此，如何通过结构设计，简化断路器结构、降低断路器的成本及保证控制准确率，是我们急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轻载断路器，该轻载断路器具有结构简单、执行快速、成本低及使用寿命长的特点。同时本发明基于该轻载断路器，提供了一种轻载断路器的远程智能控制方法。

本发明的目的主要通过以下技术方案实现：一种轻载断路器，包括壳体，所述壳体内设置有进线铜排组件和出线铜排组件；

还包括竖直设置于壳体内的漆包线，漆包线的下端线头与所述出线铜排组件连接，漆包线的上端线头则通过软导体连接有可竖直转动的导电叉，所述导电叉可转动实现：与进线铜排组件连接以将进线铜排组件、漆包线及出线铜排组件形成电路通路，或与进线铜排组件分离以将进线铜排组件、漆包线及出线铜排组件形成电路断路；

所述导电叉还铰接有水平设置的压片开关，压片开关部分伸出至壳体，所述压片开关可竖直平移以控制导电叉转动；

所述漆包线内还设置有磁力控制组件，当形成电路通路时，所述磁力控制组件在漆包线电磁作用下受到竖直方向的磁力；

所述磁力控制组件与所述压片开关连接以实现：在磁力作用下控制压片开关状态以保持电路通路，或在磁力作用下控制压片开关竖直平移以从电路通路切换至电路断路。

基于以上技术方案，所述磁力控制组件包括陶瓷外壳及设置于陶瓷外壳内的陶瓷框架；

所述陶瓷框架内部开口并在开口相对的两内侧设置有竖直滑轨，两内侧的所述竖直滑轨上滑动连接有滑块，所述滑块为导磁体；

所述滑块下端与设置于开口内的伸缩弹簧连接，所述滑块上端连接有连杆，连杆贯穿所述陶瓷框架并与所述压片开关连接；

所述陶瓷框架上还设置有用于限制和定位滑块位置的限位机构。

基于以上技术方案，所述限位机构包括铰接于陶瓷框架底部侧壁的支撑柄，支撑柄端部设置有卡块；

所述滑块侧壁还设置有类心形滑槽，所述类心形滑槽的上下两端分别形成第一凹形口和第一凸形口；

当形成电路通路时，滑块受到的磁力、滑块重力与伸缩弹簧的弹力相互作用以使得卡块卡在第一凸形口内，或从第一凸形口顺时针沿类心形滑槽滑动并卡入至第一凹形口。

基于以上技术方案，所述类心形滑槽包括中部均向外凸出的左滑槽和右滑槽，所述左滑槽和右滑槽的下端向内收拢连通并形成所述第一凸形口，所述左滑槽和右滑槽的上端向内收拢并向内凹陷连通形成所述第一凹形口；

所述类心形滑槽位于第一凸形口的内侧滑槽壁形成有第二凸形口，所述第二凸形口朝向右滑槽倾斜以使第二凸形口的中轴线位于第一凸形口的中轴线右侧；

所述类心形滑槽位于第一凹形口的外侧滑槽壁形成有第二凹形口，所述第二凹形口朝向左滑槽倾斜以使第二凹形口的中轴线位于第一凹形口的中轴线左侧；

所述左滑槽外侧壁与第二凹形口连接的部分还形成有导向侧壁，所述导向侧壁朝向第二凹形口的倾斜角大于左滑槽朝向第二凹形口的倾斜角；

所述第一凹形口的左侧壁与左滑槽连接的拐角为第一拐角，所述第一凹形口的右侧壁与右滑槽连接的拐角为第二拐角，所述第一拐角位于导向侧壁的中部下方位置，所述第二拐角的高度低于第一拐角，且所述第一凹形口与第二拐角之间连接的侧壁与水平面呈15°~25°设置。

基于以上技术方案，所述壳体内还设置有灭弧栅，所述灭弧栅设置于进线铜排组件和导电叉连接处的上方，当处于电路断路时，所述导电叉与所述灭弧栅接触。

基于以上技术方案，所述压片开关由永磁材料制成；

该轻载断路器还包括控制系统，所述控制系统包括远程控制端和位于壳体内的设备端；

所述设备端包括控制器及与控制器电路连接的无线通信模块、电源、电磁线圈、霍尔传感器及电流互感器，所述壳体外还设置有与控制器电路连接的显示屏；

所述控制器用于控制或处理电磁线圈、霍尔传感器及电流互感器的信号；

所述无线通信模块用于实现远程控制端与控制器的远程数据交互；

所述电流互感器套设于出线铜排组件上，用于检测流过出线铜排组件的电流值并传输检测信号至控制器；

所述电磁线圈间隔设置于压片开关上方，用于在控制器控制下得电以产生向下的磁力，用于驱使压片开关下移以形成电路通断状态切换；

所述霍尔传感器间隔设置于压片开关上方，用于检测压片开关的高度位置状态并传输检测信号至控制器，以通过控制器判断轻载断路器的电路通断状态。

与现有技术相比，本轻载断路器的有益效果如下：

本轻载断路器应用于轻载交流电电路，其通过导电叉的转动来实现电路通路或电路短路，而利用漆包线产生的电磁作用作为磁力控制组件的断路驱动力，通过磁力作用改变滑块的高度进而改变压片开关高度来控制导电叉的转动，进而整个结构设计并不复杂，且驱动方式紧密结合断路器自身状态变化，并结合类心形滑槽和支撑柄结构，可是实现滑块快速动作以及在通断路时保持定位，做到了断路响应及时、状态稳定，执行准确性高，且在执行过程中，仅利用滑块的高度调节即可实现整个断路器的通断状态变化，实现结构简单，整体结构使用更为持久，同时结合控制系统还可实施监测和控制断路器的通断状态，实现自动控制和远程控制的不同控制模式，给断路器使用带来了诸多便利。

同时，本发明还基于以上轻载断路器，提供了一种轻载断路器的远程智能控制方法，包括：

控制器获取霍尔传感器的压片开关高度信息数据；

基于获取的压片开关高度信息数据，控制器判定当前轻载断路器属于电路通路状态或电路断路状态，并基于判定结果输出可执行状态数据，并将判定结果和可执行状态数据通过无线通信模块发送至远程操作端；

远程操作端接收判定结果和可执行状态数据，显示并提示当前轻载断路器的通断状态以及可执行的状态；

当远程操作端基于可执行的状态下达通断状态更改指令后，无线通信模块接收该通断状态更改指令并发送至控制器；

控制器接收通断状态更改指令，控制电磁线圈在设计时间内得电，电磁线圈产生磁力驱使压片开关下移，以使得卡块从第一凹形口移动至第一凸形口形成电路通路或卡块从第一凸形口移动至第一凹形口形成电路断路，完成远程控制。

在该远程智能控制方法中，所述控制器设置有第一限流阈值和第二限流阈值，所述第一限流阈值小于第二限流阈值；

控制器同步获取电流互感器的电流值；

当获取的电流值大于第一限流阈值并小于第二限流阈值时，所述控制器发出提示信息并发送至远程操作端；

当获取的电流值大于第二限流阈值时，所述控制器控制电磁线圈在设计时间内得电，自动执行电路通断状态更改操作，并将操作结果发送至远程操作端。

本远程智能控制方法结合压片开关高度信息数据，可以监控当前的电路通断状态，同时也可通过电流互感器监控整个电路的电流数据，进而可为远程操作端提供断路器整体状态，并可基于远程操作端来控制断路器整体的电路通断，进而实现远程监控，并可基于电流数据实现整个电路的电流监测及电路分断，使得断路器使用更加灵活和智能，便于大范围的推广应用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1是轻载断路器的结构正视图，其中电路处于电路断路状态；

图2是轻载断路器的立体结构示意图，其中电路处于电路通路状态；

图3是导电叉的第一结构示意图，其中导电叉处于电路断路时的位置；

图4是导电叉的第二结构示意图，其中导电叉处于电路通路时的位置；

图5是磁力控制组件的结构示意图；

图6是磁力控制组件去除陶瓷外壳后的第一结构示意图，其中磁力控制组件处于电路断路状态；

图7是磁力控制组件去除陶瓷外壳后的第二结构示意图，其中磁力控制组件处于电路通路状态；

图8是类心形滑槽的结构示意图；

图中标号分别表示为：

1、壳体；2、进线铜排组件；3、出线铜排组件；4、漆包线；5、软导体；6、导电叉；7、压片开关；8、磁力控制组件；9、铜排线；10、螺钉端子；11、压线螺丝；12、陶瓷外壳；13、陶瓷框架；14、竖直滑轨；15、滑块；16、伸缩弹簧；17、连杆；18、支撑柄；19、卡块；20、类心形滑槽；21、第一凹形口；22、第一凸形口；23、左滑槽；24、右滑槽；25、第二凸形口；26、第二凹形口；27、导向侧壁；28、第一拐角；29、第二拐角；30、灭弧栅；31、控制器；32、电磁线圈；33、霍尔传感器；34、电流互感器；35、显示屏。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

如图1、图2所示，本发明第一个实施例提供了一种轻载断路器，包括壳体1，所述壳体1内设置有进线铜排组件2和出线铜排组件3；还包括竖直设置于壳体1内的漆包线4，漆包线4的下端线头与所述出线铜排组件3连接，漆包线的上端线头则通过软导体5连接有可竖直转动的导电叉6，所述导电叉6可转动实现：与进线铜排组件2连接以将进线铜排组件2、漆包线4及出线铜排组件3形成电路通路（即合闸），或与进线铜排组件2分离以将进线铜排组件2、漆包线4及出线铜排组件3形成电路断路；所述导电叉6还铰接有水平设置的压片开关7，压片开关7部分伸出至壳体1，所述压片开关7可竖直平移以控制导电叉6转动；所述漆包线4内还设置有磁力控制组件8，当形成电路通路时，所述磁力控制组件8可在漆包线4的电磁作用下受到竖直方向的磁力；所述磁力控制组件8与所述压片开关7连接以实现：在磁力作用下控制压片开关7状态以保持电路通路，或在磁力作用下控制压片开关7竖直平移以从电路通路切换至电路断路。

在实施时，轻载断路器正常使用处于电路通路（即合闸）时，进线铜排组件2、漆包线4及出线铜排组件3形成电路通路，此时电流由进线铜排组件2流入，从出线铜排组件3排出，漆包线4在电流作用下受到电磁作用，其内的磁力控制组件8即在电磁作用下受到磁力作用，此时压片开关7即保持当前状态，导电叉6即保持与进线铜排组件2接触，稳定保持电路通路状态，当出现短路或过载时，流过漆包线4的瞬时电流增大，导致磁力控制组件8在电磁作用下受到的磁力增大，进而磁力控制组件8在磁力作用下控制压片开关7竖直平移，并同步带动导电叉6转动而脱离与进线铜排组件2接触，从电路通路切换至电路断路（即分闸），实现自动断路操作，而当需要重新切换至电路通路时，只需人工调整压片开关7使其竖直平移即可。

基于此，本实施例通过磁力控制组件8来引导压片开关7的动作，进而同步转动导电叉6即可执行电路通断动作，整个过程均基于漆包线4内电流变化形成，响应快速，且整个过程均基于电磁作用受到的磁力大小变化来实现，无需其它驱动结构或设备辅助，结构更为简单，且操作更为准确有效。

继续参阅图1，壳体1主要作为载体，用于安装进线铜排组件2、漆包线4及出线铜排组件3等结构。在具体应用中，壳体1可采用绝缘塑胶材料制成，并且为了方便使用，壳体1可采用透明塑胶或通过玻璃、塑胶板等设置相应的透明观察者，便于直接观察内部结构和状态。

继续参阅图1，进线铜排组件2、出线铜排组件3主要用于与外部电路进行电路连接，二者可采用相同结构实施。在具体应用中，进线铜排组件2和/或出线铜排组件3均可包括铜排线9，铜排线9端部设置螺钉端子10和与螺钉端子10配对的压线螺丝11，通过螺钉端子10和压线螺丝11配对实现与外部电路的连接。

继续参阅图1，漆包线4为由内部导体和外部绝缘层组成的绕组线。在具体实施时，漆包线4竖直设置，电流从漆包线4上端线头流至下端线头，进而形成电路通路。

继续参阅图1，软导体5主要用于在导电叉6转动过程中保持其与漆包线4的电路连接。在具体应用时，软导体5为软铜带。

如图3、图4所示，导电叉6主要用于转动动作以此实现电路通路或电路断路。在具体实施时，导电叉6的中部位置通过转动轴转动连接于壳体1上，其一端与所述压片开关7铰接，另一端可设置成叉头结构，并位于进线铜排组件2的连接处，当压片开关7带动导电叉6转动时，叉头结构转动进而实现与进线铜排组件2接触或脱离接触。在进一步实施过程中，所述导电叉6可采用铜质材料制成。

继续参阅图3，压片开关7主要用于在磁力控制组件8作用下竖直平移以带动导电叉6转动。在具体实施时，压片开关7部分伸出壳体1以便于通过手部手动控制导电叉6转动，伸出壳体1的压片开关7设置绝缘护套或涂覆绝缘涂层。在进一步的实施过程中，压片开关7采用绝缘材料制成，或者采用电阻率大于导电叉6电阻率的材料制成，以便于电路通过导电叉6后直接流入软导体5、漆包线4。

参阅图5-图8，磁力控制组件8主要用于在漆包线4电磁作用下受到磁力以通过磁力调节或控制压片开关7的动作或状态。

在具体应用中，磁力控制组件8包括陶瓷外壳12及设置于陶瓷外壳12内的陶瓷框架13；所述陶瓷框架13内部开口并在开口相对的两内侧设置有竖直滑轨14，两内侧的所述竖直滑轨14上滑动连接有滑块15，所述滑块15为导磁体；所述滑块15下端与设置于开口内的伸缩弹簧16连接，伸缩弹簧16始终处于压缩状态，所述滑块15上端连接有连杆17，连杆17贯穿所述陶瓷框架13并与所述压片开关7连接；所述陶瓷框架13上还设置有用于限制和定位滑块15位置的限位机构。

使用时，滑块15可在竖直滑轨14限制下沿竖直滑轨14竖直升降，从而带动连杆17、压片开关7竖直升降，进而带动导电叉6转动。

使用过程中：

由于通路中电流为轻载交流电，并且由于是工频交流电所以电流方向会每秒变化若干次，变化的电流将会产生交变的磁场，所以通过交流电的漆包线4里的滑块15在电磁作用下，会受到向上或者向下的力的相互作用力。

当初始状态时，本实施例轻载断路器正常使用处于电路通路，滑块15在电磁作用下受到向上或向下的磁力，则此时：

1）当受到向上的磁力时，此时限位机构将限制滑块15向上运动，滑块15保持在开口的上端位置，此时导电叉6保持与进线铜排组件2接触，使得通路保持；

2）当受到向下的磁力时，此时磁力、以及滑块15和连杆17整体重力均向下，并与伸缩弹簧16向上弹力形成平衡，保持滑块15位于开口的上端位置，此时导电叉6保持与进线铜排组件2接触，使得通路保持。

当出现短路或瞬时电流增大时，滑块15在电磁作用下受到向上或向下的磁力瞬时增大，则此时：

A）当受到向上的磁力增大时，此时限位机构将限制滑块15向上运动，滑块15保持在开口的上端位置，此时导电叉6保持与进线铜排组件2接触，使得通路保持，无法断路；

B）当受到向下的磁力增大时，此时磁力、以及滑块15和连杆17整体重力均向下，并大于伸缩弹簧16向上弹力，迫使滑块15向下移动，限位机构解除滑块15的定位，直至滑块15下降至开口的底部，此时导电叉6同步转动断开电路，磁力消失，限位机构则将滑块15限制在开口底部，保持断路状态。

基于此，本实施例通过磁力控制组件8的结构设计，可以实现整体轻载断路器的电路通路或断路，且能保持在当前位置，在通断路控制过程中，均基于电路中的电磁作用作为主导因素，来实现滑块15的运动而实现通断电路，更为贴合实际电路使用，做到了断路响应及时、状态稳定，执行准确性高，且在执行过程中，仅利用滑块15的高度调节即可实现整个断路器的通断状态变化，实现结构简单，整体结构使用更为持久。

需要说明的是，由于通路中电流为轻载交流电，并且由于是工频交流电所以电流方向会每秒变化若干次，变化的电流将会产生交变的磁场且变化是非常迅速的，故而在上述A）情况中无法进行断路，但在A)中向上磁力转换至向下磁力的间隙是非常快的，故而当出现短路或瞬时电流增大时，由通路变为断路的时间其实是非常迅速的。例如，正常情况下，交流电频率为50HZ，也即交流电电流方向会每秒变化50次，而变化1次的时间间隔则是20毫秒，故而，当出现短路时，A)转换成B）情形的时间间隔最迟是20毫秒，故而当出现短路时，实现电路断开的间隔时间是及其短暂的，实现了瞬间断路的目的。

在进一步的实施中，陶瓷框架13、竖直滑轨14均为陶瓷制成，其特点在于：陶瓷的硬度通常很高，表面光滑并且具有良好的散热特性。由于其结构致密而坚硬，能够有效传导和散发热量，在高温环境中能够快速吸收和释放热量，防止过热和损坏，从而可以很好的将滑块15因电磁作用产生的热量传递，对滑块15的散热能提供良好的性能和可靠性，以及保证竖直滑轨14的长久使用和正常散热，此外陶瓷材料不具备隔绝磁场或减弱磁场力的功能，在普通条件下是非磁性材料，对磁场没有显著的影响。在磁场中，陶瓷材料不会产生磁吸引力或磁阻力，并且对磁场的传播也没有明显的影响，进而也不会影响到滑块15的正常使用。

在进一步的实施中，滑块15由高导磁性、低电阻的镍合金制成，其高导磁性能灵敏的反应磁场力，低电阻能减小发热量，进而保证整体结构的正常、安全使用。

需要说明的是，滑块15具有较高的电导率和低的电阻率，使得其在交流电磁场中容易产生涡流，涡流的产生会导致能量损耗和发热，故本实施例陶瓷框架13、竖直滑轨14均为陶瓷制成，可以实现对滑块15的快速散热。进一步的，连杆17在选用时，同样可采用镍合金制成，进而可以与滑块15一样形成磁力作用，增大磁力感应范围，加快磁力响应。

继续参阅图6、图8，所述限位机构包括铰接于陶瓷框架13底部侧壁的支撑柄18，支撑柄18端部设置有卡块19；所述滑块15侧壁还设置有类心形滑槽20，所述类心形滑槽20的上下两端分别形成第一凹形口21和第一凸形口22；当形成电路通路时，电磁作用受到的磁力、滑块15重力与伸缩弹簧16的弹力相互作用以使得卡块卡在第一凸形口22内，或从第一凸形口22顺时针沿类心形滑槽20滑动并卡入至第一凹形口21。

在具体使用时，当形成电路通路时，卡块19卡在第一凸形口22内，由于伸缩弹簧16的弹力作用，使得卡块19卡在第一凸形口22并限制滑块15上下平移，从而可将滑块15保持在原位，即可保证持续的电路通路状态；而当出现短路或瞬时电流过大时，则由于磁力增大，滑块15下移，卡块19在类心形滑槽20内滑动并移动至第一凹形口21，此时导电叉6断开与进线铜排组件2连接，磁力消失，则卡块19在伸缩弹簧16的弹力作用下，持续卡在第一凹形口21内，即可保证持续的电路断路状态，而当需要再次切换至电路通路时，只需下压压片开关7，使得滑块15再下移，滑块在第一凹形口21右侧类心形滑槽20引导下重新回到第一凸形口22内即可。

继续参阅图8，在具体实施时，所述类心形滑槽20包括中部均向外凸出的左滑槽23和右滑槽24，所述左滑槽23和右滑槽24的下端向内收拢连通并形成所述第一凸形口22，所述左滑槽23和右滑槽24的上端向内收拢并向内凹陷连通形成所述第一凹形口21；所述类心形滑槽20位于第一凸形口22的内侧滑槽壁形成有第二凸形口25，所述第二凸形口25朝向右滑槽24倾斜以使第二凸形口25的中轴线位于第一凸形口22的中轴线右侧；所述类心形滑槽20位于第一凹形口21的外侧滑槽壁形成有第二凹形口26，所述第二凹形口26朝向左滑槽23倾斜以使第二凹形口26的中轴线位于第一凹形口21的中轴线左侧；所述左滑槽23外侧壁与第二凹形口26连接的部分还形成有导向侧壁27，所述导向侧壁27朝向第二凹形口26的倾斜角大于左滑槽23朝向第二凹形口26的倾斜角；所述第一凹形口21的左侧壁与左滑槽23连接的拐角为第一拐角28，所述第一凹形口21的右侧壁与右滑槽24连接的拐角为第二拐角29，所述第一拐角28位于导向侧壁27的中部下方位置，所述第二拐角29的高度低于第一拐角28，且所述第一凹形口21与第二拐角29之间连接的侧壁a与水平面呈15°~25°设置。

在使用过程中，为了避免卡块19在类心形滑槽20内顺畅的滑动，且均按照顺时针滑动，进而达到快速响应和避免卡壳的目的，故而，本实施例进行了以上设计以实现：

1）所述第二凸形口25朝向右滑槽24倾斜以使第二凸形口25的中轴线位于第一凸形口22的中轴线右侧，从而当卡块19脱离第一凸形口22后，可以在第二凸形口25作用下快速朝向左滑槽23滑动，且倾斜设置后，卡块19在第二凸形口25作用下也只能朝向左滑槽23滑动，可实现卡块19的精准路线导向。

2）所述第二凹形口26朝向左滑槽23倾斜以使第二凹形口26的中轴线位于第一凹形口21的中轴线左侧，从而当卡块19脱离第一凹形口21并向上移动时，可以在第二凹形口26作用下快速朝向右滑槽24滑动，且倾斜设置后，卡块19在第二凹形口26作用下也只能朝向右滑槽24滑动，可实现卡块19的精准路线导向。

3）所述导向侧壁27朝向第二凹形口26的倾斜角大于左滑槽23朝向第二凹形口26的倾斜角，从而使得左滑槽23在靠近第二凹形口26的位置形成向第二凹形口26收拢的倾斜过渡段侧壁，当卡块19移动至此位置后能够被快速的限位遮挡，使其在后续可快速的进行到第二凹形口26一侧，确保卡块19能快速卡在第一凹形口21内，实现卡块19的精准路线导向。

4）所述第一拐角28位于导向侧壁27的中部下方位置，使得当卡块19在导向侧壁27引导下下可以直接落入第一拐角28和第一凹形口21之间的侧壁，从而更好的卡入至第一凹形口21内，避免卡块19落下后位于第一拐角28左侧而无法进入第一凹形口21。

5）所述第二拐角29的高度低于第一拐角28，且所述第一凹形口21与第二拐角29之间连接的侧壁a与水平面呈15°~25°设置，从而当卡块19需要脱离第一凹形口21时，由于以上设计，使得侧壁a具有一定的向上延展的斜度，但却相比于第一拐角28和第一凹形口21之间的侧壁更短更平顺，在确保能稳定保持卡块19定位在第一凹形口21内的同时，也能方便卡块19快速的退出第一凹形口21并进入至右滑槽24，实现快速稳定的导向作用。

进而，本实施例利用以上类心形滑槽20的结构设计，使得卡块19在运动路径、运动方向上均能按照统一的路径滑动，且类心形滑槽20各个结构之间相互衔接紧密、顺畅，不会出现卡壳问题，能适应断路器快速响应的需求，也能满足结构的长久使用。

继续参阅图2，所述壳体1内还设置有灭弧栅30，所述灭弧栅30设置于进线铜排组件2和导电叉6连接处的上方，当处于电路断路时，所述导电叉6与所述灭弧栅30接触。导电叉6与灭弧栅接触，由灭弧栅30把电弧分割成小段，对其灭弧，可提高整体结构的安全性能。

继续参阅图2，所述压片开关7由永磁材料制成；该轻载断路器还包括控制系统，所述控制系统包括远程控制端和位于壳体1内的设备端；所述设备端包括控制器31及与控制器31电路连接的无线通信模块、电源、电磁线圈32、霍尔传感器33及电流互感器34，所述壳体1外还设置有与控制器31电路连接的显示屏35；所述控制器31用于控制或处理电磁线圈32、霍尔传感器33及电流互感器34的信号；所述无线通信模块用于实现远程控制端与控制器31的远程数据交互；所述电流互感器34套设于出线铜排组件3上，用于检测流过出线铜排组件3的电流值并传输检测信号至控制器31；所述电磁线圈32间隔设置于压片开关7上方，用于在控制器31控制下得电以产生向下的磁力，用于驱使压片开关7下移以形成电路断路；所述霍尔传感器33间隔设置于压片开关7上方，用于检测压片开关7的高度位置状态并传输检测信号至控制器31，以通过控制器31判断轻载断路器的电路通断状态。

在具体实施时，为了方便对轻载断路器进行监控，本实施例通过设置控制系统，利用位于壳体1内的设备端实时检测和获取断路器的使用情况，并可通过与远程控制端进行信号交互以实现远程监控，具体的：

本实施例利用显示屏35可以显示相应信息，例如通断路状态信息，电流大小信息等，进而方便现场获取相应数据。进一步的，显示屏35还可采用触摸显示屏，从而可以通过其实现相应的数据交互，例如可通过显示屏35实现电路通断切换，而无需再利用压片开关7进行电路通断切换。

本实施例利用电磁线圈32可以在控制器31作用下得电，进而产生磁场以使得压片开关7形成向下的磁力作用，用于驱使压片开关7下移以形成电路通断状态切换，例如，当处于电路通路时，电磁线圈32得电后，压片开关7下压使得滑块15下移进行将状态切换至电路断路；而当处于电路断路时，电磁线圈32得电一定时间后，压片开关7下压使得卡块19能快速进入至右滑槽24，从而将状态切换至电路通路。

本实施例利用霍尔传感器33用于检测压片开关7的高度位置，进而可以确保当前的电路通断状态，以通过控制器31反馈至远程控制端。

需要说明的是，霍尔传感器是测量磁场的传感器，其工作原理基于霍尔效应，由霍尔元件、运放和输出级组成。霍尔效应是指当电流通过具有磁场的材料时，产生横向于电流方向和磁场方向的电势差。本实施例中，当处于电路通路也即合闸状态时，永磁材料制成的压片开关7会接近霍尔传感器33，此时霍尔元件的电流与一个垂直于电流方向的磁场相交时，会在元件两侧产生电势差，为了放大霍尔元件的输出信号，使用运放（差分放大器）来运放将霍尔电压的微弱信号放大，并将其转换为电压输出，增加灵敏度和减小干扰，最后输出级将运放输出的电压信号进行处理，使其符合特定的二进制（1/0）数字输出，输出的信号传给控制器31进行判断，并可设定1为合闸，0为分闸。同理，当开关处于电路断路也即分闸状态时，压片开关7会远离霍尔传感器33，此时霍尔元件的电流没有与垂直于电流方向的磁场相交时，不会在元件两侧产生电势差，输出级将运放输出的电压信号进行处理后控制器31可翻译为0的状态即电路断路（分闸）。

本实施例利用电流互感器34可以检测整个电路线路中的电流大小，进而可以监控整体电路的电流大小或过载情况。

基于此，本发明还提供了另一实施例，该实施例基于以上轻载断路器实现，具体为一种轻载断路器的远程智能控制方法，包括：

S1 控制器31获取霍尔传感器33的压片开关高度信息数据；

S2 基于获取的压片开关高度信息数据，控制器31判定当前轻载断路器属于电路通路状态或电路断路状态，并基于判定结果输出可执行状态数据，并将判定结果和可执行状态数据通过无线通信模块发送至远程操作端；

本步骤中，基于判定结果输出可执行状态数据，具体为：

控制器31基于当前压片开关高度信息数据，判定当前轻载断路器的电路通断状态；

基于当前判定结果，将与判定结果相反的另一状态作为可执行状态并输出该可执行状态数据。

S3 远程操作端接收判定结果和可执行状态数据，显示并提示当前轻载断路器的通断状态以及可执行的状态；

S4 当远程操作端基于可执行的状态下达通断状态更改指令后，无线通信模块接收该通断状态更改指令并发送至控制器31；

S5 控制器31接收通断状态更改指令，控制电磁线圈32在设计时间内得电，电磁线圈32产生磁力驱使压片开关7下移，以使得卡块19从第一凹形口21移动至第一凸形口22形成电路通路或卡块19从第一凸形口22移动至第一凹形口21形成电路断路，完成远程控制。

本远程智能控制方法结合压片开关高度信息数据，可以监控当前的电路通断状态，同时也可通过电流互感器监控整个电路的电流数据，进而可为远程操作端提供断路器整体状态，并可基于远程操作端来控制断路器整体的电路通断，进而实现远程监控，并可基于电流数据实现整个电路的电流监测及电路分断，使得断路器使用更加灵活和智能，便于大范围的推广应用。

在进一步的实施方案中，所述控制器31设置有第一限流阈值和第二限流阈值，所述第一限流阈值小于第二限流阈值；控制器31同步获取电流互感器34的电流值；当获取的电流值大于第一限流阈值并小于第二限流阈值时，所述控制器31发出提示信息并发送至远程操作端；当获取的电流值大于第二限流阈值时，所述控制器31控制电磁线圈32在设计时间内得电，自动执行电路通断状态更改操作，并将操作结果发送至远程操作端。

为了确保轻载断路器的正常使用，本实施例控制方法可以设置第一限流阈值和第二限流阈值，当电流大于第一限流阈值时，可发出报警，当电流大于第二限流阈值时，可自动进行电路通断状态更改操作，进而可以实现报警和限流目的，形成类似限流控制的作用，从而可以规范用电，避免一些过载设备对电路系统造成负担。

例如，有第一限流阈值可设置30A，第二限流阈值可设置40A，当电流互感器34检测的电流值超过30A，则表明当前电路的电流值超过了我们设定电流的范围，如最大工作电流范围，则可以发出报警以提示和预警，而当检测的电流值超过40A时，则可能该电流值已经超过了我们允许的电路的承载电流值，可能引发事故，此时控制器31可控制断路器自动切换成电路断路，避免事故发生。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种轻载断路器，包括壳体，其特征在于，所述壳体内设置有进线铜排组件和出线铜排组件；

还包括竖直设置于壳体内的漆包线，漆包线的下端线头与所述出线铜排组件连接，漆包线的上端线头则通过软导体连接有可竖直转动的导电叉，所述导电叉可转动实现：与进线铜排组件连接以将进线铜排组件、漆包线及出线铜排组件形成电路通路，或与进线铜排组件分离以将进线铜排组件、漆包线及出线铜排组件形成电路断路；

所述导电叉还铰接有水平设置的压片开关，压片开关部分伸出至壳体，所述压片开关可竖直平移以控制导电叉转动；

所述漆包线内还设置有磁力控制组件，当形成电路通路时，所述磁力控制组件在漆包线电磁作用下受到竖直方向的磁力；

所述磁力控制组件与所述压片开关连接以实现：在磁力作用下控制压片开关状态以保持电路通路，或在磁力作用下控制压片开关竖直平移以从电路通路切换至电路断路。

2.根据权利要求1所述的轻载断路器，其特征在于，所述磁力控制组件包括陶瓷外壳及设置于陶瓷外壳内的陶瓷框架；

所述陶瓷框架内部开口并在开口相对的两内侧设置有竖直滑轨，两内侧的所述竖直滑轨上滑动连接有滑块，所述滑块为导磁体；

所述滑块下端与设置于开口内的伸缩弹簧连接，所述滑块上端连接有连杆，连杆贯穿所述陶瓷框架并与所述压片开关连接；

所述陶瓷框架上还设置有用于限制和定位滑块位置的限位机构。

3.根据权利要求2所述的轻载断路器，其特征在于，所述限位机构包括铰接于陶瓷框架底部侧壁的支撑柄，支撑柄端部设置有卡块；

所述滑块侧壁还设置有类心形滑槽，所述类心形滑槽的上下两端分别形成第一凹形口和第一凸形口；

当形成电路通路时，滑块受到的磁力、滑块重力与伸缩弹簧的弹力相互作用以使得卡块卡在第一凸形口内，或从第一凸形口顺时针沿类心形滑槽滑动并卡入至第一凹形口。

4.根据权利要求3所述的轻载断路器，其特征在于，所述类心形滑槽包括中部均向外凸出的左滑槽和右滑槽，所述左滑槽和右滑槽的下端向内收拢连通并形成所述第一凸形口，所述左滑槽和右滑槽的上端向内收拢并向内凹陷连通形成所述第一凹形口；

所述类心形滑槽位于第一凸形口的内侧滑槽壁形成有第二凸形口，所述第二凸形口朝向右滑槽倾斜以使第二凸形口的中轴线位于第一凸形口的中轴线右侧；

所述类心形滑槽位于第一凹形口的外侧滑槽壁形成有第二凹形口，所述第二凹形口朝向左滑槽倾斜以使第二凹形口的中轴线位于第一凹形口的中轴线左侧；

所述左滑槽外侧壁与第二凹形口连接的部分还形成有导向侧壁，所述导向侧壁朝向第二凹形口的倾斜角大于左滑槽朝向第二凹形口的倾斜角；

所述第一凹形口的左侧壁与左滑槽连接的拐角为第一拐角，所述第一凹形口的右侧壁与右滑槽连接的拐角为第二拐角，所述第一拐角位于导向侧壁的中部下方位置，所述第二拐角的高度低于第一拐角，且所述第一凹形口与第二拐角之间连接的侧壁与水平面呈15°~25°设置。

5.根据权利要求1所述的轻载断路器，其特征在于，所述壳体内还设置有灭弧栅，所述灭弧栅设置于进线铜排组件和导电叉连接处的上方，当处于电路断路时，所述导电叉与所述灭弧栅接触。

6.根据权利要求1所述的轻载断路器，其特征在于，所述压片开关由永磁材料制成；

该轻载断路器还包括控制系统，所述控制系统包括远程控制端和位于壳体内的设备端；

所述设备端包括控制器及与控制器电路连接的无线通信模块、电源、电磁线圈、霍尔传感器及电流互感器，所述壳体外还设置有与控制器电路连接的显示屏；

所述控制器用于控制或处理电磁线圈、霍尔传感器及电流互感器的信号；

所述无线通信模块用于实现远程控制端与控制器的远程数据交互；

所述电流互感器套设于出线铜排组件上，用于检测流过出线铜排组件的电流值并传输检测信号至控制器；

所述电磁线圈间隔设置于压片开关上方，用于在控制器控制下得电以产生向下的磁力，用于驱使压片开关下移以形成电路通断状态切换；

所述霍尔传感器间隔设置于压片开关上方，用于检测压片开关的高度位置状态并传输检测信号至控制器，以通过控制器判断轻载断路器的电路通断状态。

7.一种轻载断路器的远程智能控制方法，其特征在于，包括：

控制器获取霍尔传感器的压片开关高度信息数据；

基于获取的压片开关高度信息数据，控制器判定当前轻载断路器属于电路通路状态或电路断路状态，并基于判定结果输出可执行状态数据，并将判定结果和可执行状态数据通过无线通信模块发送至远程操作端；

远程操作端接收判定结果和可执行状态数据，显示并提示当前轻载断路器的通断状态以及可执行的状态；

当远程操作端基于可执行的状态下达通断状态更改指令后，无线通信模块接收该通断状态更改指令并发送至控制器；

控制器接收通断状态更改指令，控制电磁线圈在设计时间内得电，电磁线圈产生磁力驱使压片开关下移，以使得卡块从第一凹形口移动至第一凸形口形成电路通路或卡块从第一凸形口移动至第一凹形口形成电路断路，完成远程控制。

8.根据权利要求7所述的远程智能控制方法，其特征在于，所述控制器设置有第一限流阈值和第二限流阈值，所述第一限流阈值小于第二限流阈值；

控制器同步获取电流互感器的电流值；

当获取的电流值大于第一限流阈值并小于第二限流阈值时，所述控制器发出提示信息并发送至远程操作端；

当获取的电流值大于第二限流阈值时，所述控制器控制电磁线圈在设计时间内得电，自动执行电路通断状态更改操作，并将操作结果发送至远程操作端。