CN204304598U - 一种智能断路器的供电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能断路器的供电装置，属于低压电气技术领域。本实用新型的供电装置，包括多个不同的供电电路以及与所述多个供电电路分别连接的电源自动选择电路，所述电源自动选择电路可从所述多个不同的供电电路中自动选择一路输出。相比现有技术。本实用新型使用多路不同的电源为智能断路器供电，并在这些电源中根据需要自动选择最合适的一路输出，从而提高供电安全性，并进一步引入后备电源供电电路，在电源自动选择电路有输出时储存电能，在电源自动选择电路无输出时释放电能，在多个不同的供电来源暂时无法供电的情况下，也可为智能断路器提供电能支持，从而进一步提高了智能断路器的供电安全。

Description

一种智能断路器的供电装置

技术领域

本实用新型涉及一种智能断路器的供电装置，属于低压电气技术领域。

背景技术

断路器作为用于控制和保护低压配电网络的关键部件，已在低压电器设备中得到广泛应用。其中由于智能断路器可以提供三段保护、剩余电流保护、过压、低压保护、断零、断相保护，保护功能强大，因此得到了更迅猛的发展。

在智能断路器的应用中，电源系统直接关系到整个硬件系统的可靠性和安全性。智能断路器电源系统普遍采用电流互感器自供电以及外接辅助电源供电。上述设计虽然普遍被采用，但存在设计缺陷：电流互感器自供电时，当负载较轻，特别是负载电流低于断路器额定电流40%时，此时智能断路器的保护必须依靠外接辅助电源。而在很多小型化配电柜中无法直接提供外接辅助电源，或者需要配备额外的电源模块，使得装配空间更加紧迫。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种智能断路器的供电装置，可利用更多的供电来源，并可从多个供电来源中自动选择一路输出，从而大幅提高智能断路器的供电可靠性。

本实用新型具体采用以下技术方案：

一种智能断路器的供电装置，包括多个不同的供电电路以及与所述多个供电电路分别连接的电源自动选择电路，所述电源自动选择电路可从所述多个不同的供电电路中自动选择一路输出。

为了进一步提高供电安全性，防止上述多个供电电路同时断路或电源自动选择电路故障等导致的断路器短暂失电时，无法执行基本保护功能，本实用新型提出了以下的进一步改进技术方案：

如上所述智能断路器的供电装置，该供电装置还包括与所述电源自动选择电路的输出端连接的后备电源供电电路，所述后备电源供电电路可在电源自动选择电路有输出时储存电能，在电源自动选择电路无输出时释放电能。

优选地，所述多个不同的供电电路包括以电流互感器作为供电电源的电流互感器供电电路、以三相交流电源作为供电电源的三相电压供电电路、以外接直流辅助电源作为供电电源的辅助电源供电电路。

进一步地，所述多个不同的供电电路还包括以手持式电源作为供电电源的手持式电源供电电路。

相比现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的供电装置可同时使用多个不同的供电来源，例如常用的电流互感器、外接辅助电源、三相交流电源等，并可对根据需要从多路电源中自动选择一路输出给智能断路器，有效提高了智能断路器的供电安全；

本实用新型进一步利用后备电源供电电路，在电源自动选择电路有输出时储存电能，在电源自动选择电路无输出时释放电能，在多个不同的供电来源暂时无法供电的情况下，也可为智能断路器提供电能支持，从而进一步提高了智能断路器的供电安全。

附图说明

图1为本实用新型一个优选实施例的结构框图；

图2为优选实施例中电流互感器供电电路的电路图；

图3为优选实施例中三相电压供电电路的电路图；

图4为优选实施例中辅助电源供电电路的电路图；

图5为优选实施例中电源自动选择电路的电路图；

图6为优选实施例中后备电源供电电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明：

本实用新型的发明思路是使用多路不同的电源为智能断路器供电，并在这些电源中根据需要自动选择最合适的一路输出，从而提高供电安全性，并进一步引入后备电源供电电路，在电源自动选择电路有输出时储存电能，在电源自动选择电路无输出时释放电能，在多个不同的供电来源暂时无法供电的情况下，也可为智能断路器提供电能支持，从而进一步提高了智能断路器的供电安全。

图1显示了本实用新型一个优选实施例的基本结构，如图所示，该供电装置包括：由电流互感器的输出作为电源的电流互感器供电电路，采用三相交流电源进行供电的三相电压供电电路，通过外接24V电源对内部控制电路进行供电的辅助电源供电电路，以及采用外接电池作为供电电源的手持式电源供电电路。电流互感器供电电路、三相电压供电电路、辅助电源供电电路、手持式电源供电电路的输出分别与电源自动选择电路连接，电源自动选择电路可从电流互感器供电电路、三相电压供电电路、辅助电源供电电路、手持式电源供电电路这四路电源中选择最优的一路输出。在电源自动选择电路的输出端还连接有后备电源供电电路，可在电源自动选择电路有输出时储存电能，在电源自动选择电路无输出时释放电能。

本实用新型的技术方案中，电流互感器供电电路、三相电压供电电路、辅助电源供电电路、手持式电源供电电路、后备电源供电电路均为现有成熟技术，有诸多具体实施方式可选择。而电源自动选择电路也可根据实际需要采用相应的现有技术，例如可以对上述四路电源设置不同的优先级，按照优先级从高到低依次选择；或者，根据四路电源的电压、电流等输出参数，来选通符合预设参数的最优电源。

本实施例中的手持式电源供电电路由电池接口BT1构成，产生电源VED。通过外接手持式电源供电电路，可以在线对智能断路器控制电路参数等进行查询、修改等。

图2显示了本实施例中的电流互感器供电电路。如图1所示，该电流互感器供电电路由电容C1、C2、C3、C4、C5、C6，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6，瞬态电压抑制器FV1，场效应管Q1，运放N1，二极管D1，稳压器件N1组成。电流互感器输出经整流桥D1整流后，采用场效应管Q1进行动态控制，对输出电流进行动态分流。采用运放N1构成比较器形成恒压控制电路，通过电阻R4、R5分压将电压信号和基准电压比较，形成场效应管Q1的控制信号进行动态控制，使电源VEX保持在一定的范围，该电流互感器供电电路在负载线路短路，三相电压供电电路失效时为智能断路器提供电源。

图3为本实施例中的三相电压供电电路。如图3所示，该三相电压供电电路由限流限压电路，整流电路，浪涌吸收电路，降压电路，反馈电路，恒压电路，所述的限流限压电路由电阻2R1-2R9组成，所述的整流电路由整流单元2D1、2D2、2D3组成，所述的浪涌吸收电路由电容2C1、电阻2R10、2D8组成，所述的降压电路由稳压管2D4、2D5、2D6、2D10、电阻2R11-2R13、电容2C2-2C3、MOS管2V1组成，所述的反馈电路由电容2C4-2C13、电阻2R14-2R21、MOS管2V2-2V3、稳压管2D7、二极管2D12-2D13、电源芯片2N1组成，所述的恒压电路由变压器2T1、瞬态电压抑制器2D9、二极管2D11、电容2C14-2C15组成。电路采用开关电源的方案，开关电源芯片2N1优选UCC28C41。相电压供电电路对输入的交流电源进行限流、限压、整流、浪涌吸收，并进行降压处理后保持工作电压VDD的基本稳定。

图4为本实施例中的辅助电源供电电路。如图4所示，该辅助电源供电电路由电阻4R1，电容4C1-4C6，二级管4D1、压敏电阻4RV1、隔离电源模块4P1、稳压芯片4N1组成。辅助电源供电电路通过外接24V电源产生电源VTT对内部控制电路进行供电。

图5为本实施例中的电源自动选择电路，该电源自动选择电路由电阻5R1-5R4，电容5C1-5C6、C71，二极管D2、2D14、3D1、4D2、5D1，电感5L1，电源芯片5N1、5N2组成。通过电源自动选择电路对上述电流互感器供电电路送来的电压VEX、三相电压供电电路送来的电压VDD、辅助电源供电电路送来的外接24通信电源电压VTT、以及手持式电源供电电路送来的电压VED 4路供电电源中的一路电源，通过选通的方式对电源自动进行分配，保证电源供电不间断。

图6为本实施例中的后备电源供电电路，采用了超级电容作为储能部件。如图6所示，该后备电源供电电路由电阻6R1-6R4，电容6C1-6C4，三路二极管6D1组成。电容6C2采用超级电容，在断路器正常工作时，电源自动选择电路通过三路二极管6D1持续对电容6C2进行充电，当断路器失电后，电容6C2通过三路二极管6D1持续对时钟芯片供电，从而可保证信息存储以及时间计数不间断。

本实用新型由于采用上述电路，可在线路负载较低时，或当断路器短暂失电时，能提供智能断路器可靠工作的电源，且该电压供电电路采用三相供电的方式，使得智能断路器符合国家标准的相关规定：剩余电流断路器在A、B、C三相中无论断开其中一相剩余电流保护功能必须正常工作。对于部分采用220V或380V单相单电源供电的系统，更加可以满足其工作的可靠性。由于具有手持式电源供电电路，可与手持式测试器通信，方便对智能断路器进行参数设定及更改。具有后备电源供电电路，当断路器短暂失电，后备电源持续对时钟芯片供电，保证信息存储以及时间计数不间断。

以上为本实用新型的一个较优实施例，仅用于使公众更好地理解本实用新型的技术方案，并非对本实用新型的具体限定。本领域技术人员完全可以根据本实用新型的技术方案，利用各种现有技术对以上实施例进行变换，但仍可实现本实用新型的相应技术效果。

Claims (5)

1.一种智能断路器的供电装置，其特征在于，包括多个不同的供电电路以及与所述多个供电电路分别连接的电源自动选择电路，所述电源自动选择电路可从所述多个不同的供电电路中自动选择一路输出。

2.如权利要求1所述智能断路器的供电装置，其特征在于，该供电装置还包括与所述电源自动选择电路的输出端连接的后备电源供电电路，所述后备电源供电电路可在电源自动选择电路有输出时储存电能，在电源自动选择电路无输出时释放电能。

3.如权利要求2所述智能断路器的供电装置，其特征在于，所述后备电源供电电路包括超级电容。

4.如权利要求1～3任一项所述智能断路器的供电装置，其特征在于，所述多个不同的供电电路包括以电流互感器作为供电电源的电流互感器供电电路、以三相交流电源作为供电电源的三相电压供电电路、以外接直流辅助电源作为供电电源的辅助电源供电电路。

5.如权利要求4所述智能断路器的供电装置，其特征在于，所述多个不同的供电电路还包括以手持式电源作为供电电源的手持式电源供电电路。