CN206134619U - 一种漏电断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种漏电断路器，包括电机、运动机构和三个光电开关；所述运动机构的一端连接所述电机；所述电机带动所述运动机构运动至三个不同位置状态时，所述运动机构中的遮光件分别关断所述三个光电开关中的一个；所述三个光电开关分别对应断路器的三个状态。本实用新型实施例通过电机带动运动机构运动，使运动机构的遮光件在断路器不同的状态下阻断不同的光电开关，达到能够实时检测断路器的合闸、分闸(脱扣)和分闸(再脱扣)三种状态的目的，结构简单，进而便于通过断路器的状态来获知断路器所述电路的状态。

Description

一种漏电断路器

技术领域

本实用新型涉及断路器技术领域，具体而言，涉及一种漏电断路器。

背景技术

目前，市场上的漏电断路器主要是通过微动开关来检测开关当前所处的状态。当微动开关处于闭合状态时断路器处于合闸状态，当线路中存在漏电并跳闸后，微动开关处于打开状态，此时断路器处于分闸状态，而且现有断路器只能检测到断路器是处于分闸(脱扣)或者合闸状态，另外，通过微动开关来检测断路器状态的设计成本较高，微动开关在安装时比较复杂，容易出现结构卡扣的情况，影响断路器的整体性能。因此，现有技术的漏电断路器存在的主要问题是不能检测断路器的分闸(再扣)状态。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种漏电断路器，能够实时检测断路器的合闸、分闸(脱扣)和分闸(再脱扣)三种状态。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种漏电断路器，包括电机、运动机构和三个光电开关；

运动机构的一端连接电机；

电机带动运动机构运动至三个不同位置状态时，运动机构中的遮光件分别关断三个光电开关中的一个；

三个光电开关分别对应断路器的三个状态。

将三个光电开关与断路器的三个状态一一进行匹配，电机带动运动机构运动，从而使遮光件在断路器的不同状态关闭不同的光电开关，通过遮光件所遮挡的光电开关的匹配信息，即可判断断路器的状态。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，还包括MCU、漏电检测电路和电机驱动电路；

漏电检测电路采集漏电信号，并将漏电信号发送至MCU；

MCU根据漏电信号向电机驱动电路发送第一控制信号，电机驱动电路根据第一控制信号驱动电机转动，电机带动运动机构运动至第一位置状态；

MCU根据接收到的再脱扣信号向电机驱动电路发送第二控制信号，电机驱动电路根据第二控制信号驱动电机转动，电机带动运动机构运动至第二位置状态；

MCU根据接收到的合闸信号向驱动电路发送第三控制信号，电机驱动电路根据第三控制信号驱动电机合闸，同时带动运动机构运动至第三位置状态。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，MCU根据漏电信号向电机驱动电路发送第一控制信号的同时向脱扣器控制电路发送脱扣信号，脱扣器根据脱扣信号进行脱扣。

当脱扣器脱扣或再脱扣时，MCU同时向电机发送第一控制信号或第二控制信号；当脱扣器合闸时，电机在对断路器进行合闸时，带动遮光件运动至第三位置状态。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，漏电检测电路通过零序电流互感器采集漏电信号。

结合第一方面的第一种或第二种或第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，漏电检测电路通过运算放大器对漏电信号进行放大处理。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，还包括状态检测电路；

状态检测电路采集光电开关的通断信号，并将通断信号发送至MCU；

MCU根据通断信号发出提示信息。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，还包括LCD，LCD接收MCU发出的提示信号，并显示提示信息。便于断路器状态信息的读取。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，运动机构包括齿轮组、主动臂和从动臂；电机通过齿轮组带动主动臂运动，主动臂带动从动臂运动；遮光件设置在从动臂的末端。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，运动机构还包括运动轨道，运动轨道平行于三个光电开关的连线；从动臂在主动臂的带动下沿运动轨道平移。

结合第一方面或其第二、三、五、六、七、八任一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，光电开关为对射式光电开关，从动臂与对射式光电开关相对的一侧设有遮光件，遮光件可在对射式光电开关的发射器与接收器之间运动。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：

本实用新型实施例中三个光电开关分别对应断路器的三个状态，在断路器的不同状态通过电机带动运动机构运动至三个不同位置状态时，运动机构中的遮光件分别关断三个光电开关中的一个来获取断路器所处的状态。因此，本实用新型实施例提供的漏电断路器不但结构简单，而且能够准确地获知包括分闸(再脱扣)在内的三个状态，进而便于通过断路器的状态来获知断路器所述电路的状态。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的一种漏电断路器合闸时的示意图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的一种漏电断路器分闸(脱扣)时的示意图；

图3示出了本实用新型实施例所提供的一种漏电断路器分闸(再脱扣)时的示意图；

图4示出了本实用新型实施例所提供的一种漏电断路器各部分的连接示意图；

图5示出了本实用新型实施例所提供的一种漏电断路器中的MCU的示意图；

图6示出了本实用新型实施例所提供的一种漏电断路器中的漏电检测电路的电路图；

图7示出了本实用新型实施例所提供的一种漏电断路器中的电机驱动电路的电路图；

图8示出了本实用新型实施例所提供的一种漏电断路器中的脱扣器驱动电路的电路图；

图9示出了本实用新型实施例所提供的一种漏电断路器中的状态检测电路的电路图；

图10示出了本实用新型实施例所提供的一种漏电断路器中的从动臂阻断对射式光电开关的光线的示意图；

图11示出了本实用新型实施例所提供的一种漏电断路器中的电源电路的电路图。

图示说明：

1-断路器；2-运动机构；21-齿轮组；211-大齿轮；212-小齿轮；22-主动臂；221-连接件；23-从动臂；231-遮光件；24-运动轨道；241-固定件；31-第一光电开关；32-第二光电开关；33-第三光电开关；4-主板；41-MCU；42-漏电检测电路；431-第一状态检测电路；432-第二状态检测电路；433-第三状态检测电路；44-电源电路；45-电机驱动电路；46-脱扣器驱动电路；47-LCD驱动电路；5-信号板；51-LCD；6-脱扣器；7-零序互感器；8-电机。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

目前的断路器无法检测自身的分闸(再脱扣)状态，基于此，本实用新型实施例提供的一种漏电断路器，可以检测包括自身分闸(再脱扣)状态在内的三种状态信息。

本实施例提供了一种漏电断路器，如图1-3所示，包括电机8、运动机构2和三个光电开关31、32、33。

运动机构2的一端连接电机8。

电机8带动运动机构2运动至三个不同位置状态时，运动机构2中的遮光件分别关断三个光电开关31、32、33中的一个。

三个光电开关31、32、33分别对应断路器1的三个状态。

本实施方式中的三个光电开关31、32、33分别对应断路器1的合闸、分闸(脱扣)、分闸(再脱扣)，通过电机8带动运动机构2运动至三个不同位置状态时，运动机构2中的遮光件分别关断三个光电开关31、32、33中的一个来获取断路器1所处的状态，结构简单，而且能够准确地获知包括分闸(再脱扣)在内的三个状态，进而便于通过断路器1的状态来获知断路器1所述电路的状态。

本实施例的另一种实施方式，如图1-3所示，运动机构2包括齿轮组21、主动臂22和从动臂23；电机8通过齿轮组21带动主动臂22运动，主动臂22带动从动臂23运动。本实施例中，齿轮组21包括两个齿轮，电机8驱动小齿轮212旋转，小齿轮212带动大齿轮211旋转，主动臂22通过连接件221与大齿轮211横截面相连，且主动臂22可相对于连接件221转动，连接件221固接于大齿轮211横截面；遮光件设置在从动臂23的末端。

三个光电开关31、32、33可沿遮光件的弧线或直线运动轨迹排列，优选排列方式为沿遮光件的直线运动轨迹排列，并通过直线运动轨道24来实现，运动机构2的运动轨道24平行于三个光电31、32、33开关的连线，并设于断路器1外壳内侧的固定件241上；光电开关31、32、33为对射式光电开关，从动臂34与对射式光电开关31、32、33相对的一侧设有遮光件。从动臂23在主动臂22的带动下沿运动轨道24平移，从而使遮光件沿竖直分布的三个光电开关31、32、33的发射器与接收器之间运动。通过不同对射式光电开关31、32、33的通断来显示断路器1的状态。

本实施例的另一种实施方式，如图4所示，本实施例的断路器还包括MCU 41(如图5所示)、漏电检测电路42(如图6所示)和电机驱动电路45(如图7所示)；

如图6所示，漏电检测电路采集漏电信号，并将漏电信号发送至MCU的引脚P0。

本实施例中MCU 41为单片机，并根据漏电信号向电机驱动电路45发送第一控制信号，电机8驱动电路45根据第一控制信号驱动电机8转动，电机8带动运动机构2运动至第二位置状态，如图2所示，第二位置状态对应第二光电开关32，为分闸(脱扣)状态。

MCU 41根据接收到的再脱扣信号向电机驱动电路45发送第二控制信号，电机驱动电路45根据第二控制信号驱动电机8转动，电机8带动运动机构2运动至第三位置状态，如图3所示，第三位置状态对应第三光电开关33，为分闸(再脱扣)状态。

MCU 41根据接收到的合闸信号向电机驱动电路45发送第三控制信号，电机驱动电路45根据第三控制信号驱动电机8合闸，同时带动运动机构2运动至第一位置状态，如图1所示，第一位置状态对应第一光电开关31，为合闸状态。

如图6所示，漏电检测电路获取零序电流互感器采集的漏电信号，并将漏电信号输入运算放大器U3D和放大器U2B进行放大，然后将放大后的漏电信号发送至MCU的引脚P0。

如图7所示，电机驱动电路的输入端连接MCU的引脚P3，接收并根据MCU不同的控制信号通过继电器K1控制电机转动设定的时间，进而控制电机带动运动机构的遮光件到达目标光电开关。

具体控制方式为：

1、断路器1由合闸状态到分闸(脱扣)状态时

MCU 41向脱扣器驱动电路46(如图8所示)发送脱扣信号的同时向电机驱动电路45发送第一控制信号，电机驱动电路45控制电机8转动，进而带动运动机构2的遮光件由第一光电开关31到达第二光电开关32。

2、断路器1由分闸(脱扣)状态到分闸(再脱扣)状态时

MCU 41接收脱扣器6的再脱扣信号的同时向电机驱动电路45发送第二控制信号，电机驱动电路45控制电机8转动，进而带动运动机构2的遮光件由第二光电开关32到达第三光电开关33。

3、断路器1由分闸(再脱扣)状态到合闸状态时

MCU 41向电机驱动电路45发送第三控制信号，电机驱动电路45控制电机8转动合闸，同时带动运动机构2的遮光件由第三光电开关33到达第一光电开关31。

4、断路器1由分闸(脱扣)状态到合闸状态时

MCU 41向电机驱动电路45发送第四控制信号，电机驱动电路45控制电机8转动合闸，同时带动运动机构2的遮光件由第二光电开关32到达第一光电开关31。

如图4、图5和图8所示，脱扣器驱动电路46的输入端连接MCU 41的引脚P4，输出端连接脱扣器6，根据MCU 41发送的分闸信号驱动脱扣器6进行脱扣分闸。

本实施例的另一种实施方式，如图9所示，本实施例的断路器还包括状态检测电路。光电开关为对射式光电开关，如图10所示，当遮光件231位于对射式光电开关3的发生器与接收器之间时，接收器接收不到发射器的光线，因此通过采三个集光电开关的通断信号，并将通断信号分别发送至MCU的引脚P1、引脚P2和引脚P3；MCU即可根据不同光电开关3的通断信号发出提示信息，并通过LCD以文字或图形或其他方式将提示信息显示出来。

本实施例的另一种实施方式，如图11所示，本实施例的断路器还包括电源电路，电源电路利用变压器T1、T2和T3来改变交流电流的电压，利用二极管D3、D4、D5、D6、D7和D8的单向导通特性来进行整流，最后输出VCC。

需要注意的是，在本实用新型实施例的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种漏电断路器，其特征在于，包括电机、运动机构和三个光电开关；

所述运动机构的一端连接所述电机；

所述电机带动所述运动机构运动至三个不同位置状态时，所述运动机构中的遮光件分别关断所述三个光电开关中的一个；

所述三个光电开关分别对应断路器的三个状态。

2.根据权利要求1所述的漏电断路器，其特征在于，还包括MCU、漏电检测电路和电机驱动电路；

所述漏电检测电路采集漏电信号，并将所述漏电信号发送至所述MCU；

所述MCU根据所述漏电信号向所述电机驱动电路发送第一控制信号，所述电机驱动电路根据所述第一控制信号驱动所述电机转动，所述电机带动所述运动机构运动至第一位置状态；

所述MCU根据接收到的再脱扣信号向所述电机驱动电路发送第二控制信号，所述电机驱动电路根据所述第二控制信号驱动所述电机转动，所述电机带动所述运动机构运动至第二位置状态；

所述MCU根据接收到的合闸信号向所述驱动电路发送第三控制信号，所述电机驱动电路根据所述第三控制信号驱动电机合闸，同时带动所述运动机构运动至第三位置状态。

3.根据权利要求2所述的漏电断路器，其特征在于，所述MCU根据所述漏电信号向所述电机驱动电路发送所述第一控制信号的同时向脱扣器控制电路发送脱扣信号，脱扣器根据所述脱扣信号进行脱扣。

4.根据权利要求2所述的漏电断路器，其特征在于，所述漏电检测电路通过零序电流互感器采集所述漏电信号。

5.根据权利要求2所述的漏电断路器，其特征在于，所述漏电检测电路通过运算放大器对所述漏电信号进行放大处理。

6.根据权利要求2所述的漏电断路器，其特征在于，还包括状态检测电路；

所述状态检测电路采集所述光电开关的通断信号，并将所述通断信号发送至所述MCU；

所述MCU根据所述通断信号发出提示信息。

7.根据权利要求6所述的漏电断路器，其特征在于，还包括LCD，所述LCD接收所述MCU发出的提示信号，并显示提示信息。

8.根据权利要求1所述的漏电断路器，其特征在于，所述运动机构包括齿轮组、主动臂和从动臂；

所述电机通过所述齿轮组带动所述主动臂运动，所述主动臂带动所述从动臂运动；

所述遮光件设置在所述从动臂的末端。

9.根据权利要求8所述的漏电断路器，其特征在于，所述运动机构还包括运动轨道，所述运动轨道平行于所述三个光电开关的连线；

所述从动臂在所述主动臂的带动下沿所述运动轨道平移。

10.根据权利要求8或9所述的漏电断路器，其特征在于，所述光电开关为对射式光电开关，所述从动臂与所述对射式光电开关相对的一侧设有遮光件，所述遮光件可在所述对射式光电开关的发射器与接收器之间运动。