CN206353512U - 智能电子式断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及低压电器领域，具体涉及一种智能电子式断路器，其包括断路器基座、设置在断路器基座内部一端的电流互感器以及设置在断路器基座中部的附件槽；其特征在于：所述电流互感器上方设置智能脱扣装置，所述智能脱扣装置包括罩壳、设置在罩壳内部的磁通、设置在罩壳上部的设定板、设置在罩壳内部位于设定板下侧的控制板，以及设置在罩壳内部位于控制板下侧的电源板；所述设定板和控制板之间设置第一连接结构，所述控制板和电源板之间设置第二连接结构，所述第一连接结构和第二连接结构均为插接结构；本实用新型的智能电子式断路器体积小、功能全、成本较低。

Description

智能电子式断路器

技术领域

本实用新型涉及低压电器领域，具体涉及一种智能电子式断路器。

背景技术

随着塑壳断路器技术的不断发展，小型化、智能化逐渐发展为塑壳断路器设计的一种趋势，塑壳断路器的小型化为其使用带来便利的同时，而为了保证塑壳断路器的智能保护功能的全面发挥，使得塑壳断路器的设计也面临着诸多制约；其中，最大制约就是塑壳断路器内部空间有限，因此需要在有限的空间内实现塑壳断路器更完善的功能发挥。

现有技术中，多利用互感器上部和附件槽周围空间来完成小壳架智能型断路器设计，却导致附件槽空间被占用，挤占了附件的安装空间，限制了断路器的功能完全发挥；同时，当前的智能型断路器功能不断增强，通信接口、位置检测、电操控制、档位设定等几乎成为标配，给小型化智能型断路器的设计提出了更高的要求；不仅如此，对于塑壳断路器的小体积、全功能的要求，也对器件的选用产生制约，使得塑壳断路器的生产成本较高。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种智能电子式断路器，其体积小、功能全、成本较低。

一种智能电子式断路器，其包括断路器基座1、设置在断路器基座1内部一端的电流互感器4以及设置在断路器基座1中部的附件槽5；

所述电流互感器4上方设置智能脱扣装置3，所述智能脱扣装置3包括罩壳37、设置在罩壳37内部的磁通31、设置在罩壳37上部的设定板32、设置在罩壳37内部位于设定板32下侧的控制板33，以及设置在罩壳37内部位于控制板33下侧的电源板34。

优选的，所述设定板32的上侧面并排设置用于设定断路器保护曲线的电位器323、324、325、326、327。

优选的，所述设定板32和控制板33之间设置第一连接结构；所述控制板33和电源板34之间设置第二连接结构；

所述第一连接结构为插接结构，其包括设置在设定板32的下侧面的贴片插针328、329以及设置在控制板33的上侧面与贴片插针328、329对应配合的贴片插座331、332；

所述第二连接结构为插接结构，其包括设置在控制板33的下侧面上的插针335、336、337、338以及设置在电源板34的上侧面与插针335、336、337、338对应配合的插座341、342、343、344。

优选的，所述设定板32包括设置在其一端的主通讯接口35和数据接口36以及设置在电位器323、324、325、326、327一侧的指示灯321、322；所述设定板32中部位于主通讯接口35同侧设置与磁通31配合的凹口320。

优选的，所述主通讯接口35和数据接口36的延长线相交处成90°夹角。

优选的，所述控制板33的上侧面一端设置位置检测端子333和晶振334。

优选的，所述控制板33的下侧面中部设置控制IC 330，控制板33的下侧面设置用于固定连接控制板33和电源板34的固定插针338、339。

优选的，所述电源板34的下侧面一侧设置与智能脱扣装置3的磁通31相连的第一接线端子345，以及与电流互感器4相连的第二接线端子346。

优选的，所述罩壳37一侧设置磁通31的安装腔，另一侧设置线路板安装槽；所述控制板33和电源板34相对应的一角均设置与罩壳37相匹配的弧形缺口。

优选的，所述附件槽5和智能脱扣装置3上方设置与断路器基座1固定连接的盖面2，盖面2罩住智能脱扣装置3的主通讯接口35，盖面2包括并排设置的分别与断路器基座1固定连接的上挡板61和下挡板62，上挡板61设有与操作机构手柄对应的操作口，下挡板62上设置与数据接口36对应的插口以及与电位器的档位旋钮对应配合的开孔。

本实用新型的智能电子式断路器，线路板采用空间立体三层架构，减小了智能脱扣装置的体积，并将其设置在电流互感器上方，不占用附件槽空间，保证了其保护功能的全面发挥。而且其采用电位器设定断路器保护曲线的结构，电位器包括带档位旋钮，不仅降低了智能脱扣装置的成本，而且设定操作简便易行。此外，设定板和控制板、控制板和电源板均通过插接结构相连，安装便捷、结实耐用；设定板包括主通讯接口和数据接口，既满足了远程监测控制连接的需要，又为现场检修维护连接提供了便利。

附图说明

图1是本实用新型智能电子式断路器的结构示意图；

图2是本实用新型智能电子式断路器分解的结构示意图；

图3是本实用新型智能电子式断路器内部的结构示意图；

图4是本实用新型智能脱扣装置的结构示意图；

图5是本实用新型设定板的结构示意图；

图6是本实用新型设定板的另一结构示意图；

图7是本实用新型控制板的结构示意图；

图8是本实用新型控制板的另一结构示意图；

图9是本实用新型电源板的结构示意图；

图10是本实用新型工作原理示意图。

以上附图中标记为：1基座、2盖面、3智能脱扣装置、31磁通、32设定板、321第一指示灯、322第二指示灯、323第一电位器、324第二电位器、325第三电位器、326第四电位器、327第五电位器、328第一贴片插针、329第二贴片插针、33控制板、330控制IC、331第一贴片插座、332第二贴片插座、333检测端子、334晶振、335第一插针、336第二插针、337第三插针、338第四插针、339固定插针、34电源板、341第一插座、342第二插座、343第三插座、344第四插座、345第一接线端子、346第二接线端子、35主通讯接口、36数据接口、37罩壳、4电流互感器、5附件槽、61上挡板、62下挡板。

具体实施方式

以下结合附图1至10给出的实施例，进一步说明本实用新型的智能电子式断路器的具体实施方式。本实用新型的智能电子式断路器不限于以下实施例的描述。

如图1-4所示，所述智能电子式断路器，其包括断路器基座1、设置在断路器基座1内部一端的电流互感器4以及设置在断路器基座1中部的附件槽5，附件槽5中安装附件。

所述电流互感器4上方设置智能脱扣装置3，智能脱扣装置3包括罩壳37、设置在罩壳37内部的磁通31、设置在罩壳37上部的设定板32、设置在罩壳37内部位于设定板32下侧的控制板33，以及设置在罩壳37内部位于控制板33下侧的电源板34；所述设定板32包括并排设置在其上侧面的用于设定断路器保护曲线的电位器323、324、325、326、327。

目前，基于断路器小型化、智能化和低成本化的趋势，断路器的智能脱扣装置的设计，尤其是用于小壳架智能断路器的设计尤为重要；现有技术中，大多利用电流互感器上部空间和附件槽周围空间安装智能脱扣装置，附件槽空间被占用，导致附件无法完整安装，从而限制了开关保护功能的完全发挥；再者，多数断路器的保护功能设定多通过智能脱扣装置的旋转编码器来完成，但是旋转编码器价格昂贵，不利于断路器生产成本的控制。

本实用新型的智能电子式断路器，智能脱扣装置3的线路板采用三层架构设置，有效控制了智能脱扣装置的体积，其安装在电流互感器4上方，不占用附件槽空间，使得附件可以完整安装，保护了开关保护功能的完全发挥。再者，设置在智能脱扣装置的设定板的上侧面的电位器替代旋转编码器，来实现断路器的保护功能设定，由于电位器价格低廉，有效的控制了本实用新型的智能电子式断路器的生产成本。

以下将结合附图和具体实施例，对本实用新型的智能电子式断路器的结构和功能实现进行详细说明。

如图1-3所示，所述智能电子式断路器，包括断路器基座1、设置在断路器基座1内部一端的电流互感器4以及设置在断路器基座1中部的附件槽5，附件槽5内安装附件，附件包括位置检测模块、欠压模块和分励模块等。

所述电流互感器4上方安装智能脱扣装置3，不占用附件槽5的空间，智能脱扣装置3包括位于其上部一端的用于远程监测控制连接的主通讯接口35和用于现场检修维护的数据接口36，以及并排设置用于设定断路器保护曲线的电位器；所述电位器包括第一电位器323、第二电位器324、第三电位器325、第四电位器326、第五电位器327，其中第一电位器323用于设定中性线保护参数，第二电位器324用于设定长延时整定电流，第三电位器325用于设定长延时保护时间，第四电位器326用于设定短延时整定电流，第五电位器327用于设定瞬时动作保护电流。

所述附件槽5和智能脱扣装置3上方设置与断路器基座1固定连接的盖面2，盖面2罩住智能脱扣装置3的主通讯接口35；如图1所示方向，所述盖面2上部和下部并排设置分别与断路器基座1固定连接的上挡板61和下挡板62，上挡板61设有与操作机构手柄对应的操作口，下挡板62上设置与数据接口36对应的插口以及与电位器的档位旋钮对应配合的开孔。

如图4所示，所述智能脱扣装置3包括罩壳37、设置在罩壳37内部的磁通31、设置在罩壳37上部的设定板32、设置在罩壳37内部位于设定板32下侧与其固定连接的控制板33，以及设置在罩壳37内部位于控制板33下侧与其固定连接的电源板34；所述罩壳37一侧设置用于安装磁通31的安装腔，另一侧设置安装控制板33和电源板34的线路板安装槽。

如图5所示方向，所述设定板32的上侧面：

一端设置用于远程监测控制连接的主通讯接口35和用于现场检修维护连接的数据接口36，主通讯接口35采用1.25mm/8Pin接线端子，数据接口36采用Micro USB接口，主通讯接口35和数据接口36的延长线相交处成90°夹角；设定板32中部位于主通讯口35一侧设置与磁通31配合的凹口320；

从左到右并排设置第一电位器323、第二电位器324、第三电位器325、第四电位器326和第五电位器327；第三电位器325一侧设置第一指示灯321和第二指示灯322，用于显示开关的当前运行状态；第一电位器323位于设定板32的左侧在主通讯接口35和数据接口36之间。

需要指出的是，数据接口36更换其他型号USB接口或者改变位置，亦可以实现相同功能；主通信接口35更改端子的型号、引脚数目和位置，也可以达到相同功能。

如图6所示方向，所述设定板32的下侧面：设置位于设定板32中部的第一贴片插针328和设置在设定板32一端的第二贴片插针329。

如图7所示方向，所述控制板33的上侧面：

左右两端分别设置与第一贴片插针328、第二贴片插针329对应配合的第一贴片插座331、第二贴片插座332；第一贴片插座331和第二贴片插座332之间靠近第二贴片插座332处设置位置检测端子333和晶振334；靠近第二贴片插座332和晶振334处设置与罩壳37相匹配的弧形缺口。

如图8所示方向，所述控制板33的下侧面：

四角处分别设置第一插针335、第二插针336、第三插针337和第四插针338，第三插针337和第四插针338一侧各设置一个用于固定连接控制板33和电源板34的固定插针339；中心处设置控制IC 330，用于检测断路器状态和实现保护功能。

如图9所示方向，所述电源板34：

其与控制板33相对应的一角设置与罩壳37相匹配的弧形缺口；

其上侧面四角处分别设置与第一插针335、第二插针336、第三插针337和第四插针338对应配合的第一插座341、第二插座342、第三插座343和第四插座344；

其下侧面位于第三插座343和第四插座344下部从左到右并排设置第一接线端子345和第二接线端子346，第一接线端子345与磁通31相连，第二接线端子346与电流互感器4相连。

所述设定板32与控制板33之间设置第一连接结构，控制板33和电源板34之间设置第二连接机构，所述第一连接结构和第二连接结构均为插接结构；

所述第一连接结构包括设定板32的第一贴片插针328、第二贴片插针329，以及与第一贴片插针328和第二贴片插针329插/拔配合的控制板33的第一贴片插座331和第二贴片插座332；所述第二连接结构包括控制板33的，以及与第一插针335、第二插针336、第三插针337、第四插针338插/拔配合的电源板34的第一插座341、第二插座342、第三插座343和第四插座344。

所述设定板32、控制板33和电源板34采用立体插接方式连接，有效控制了智能脱扣装置的体积，为本实用新型的智能电子式断路器节约了空间，同时保证了使用功能。

需要指出的是，所述智能脱扣装置3的设定板32和控制板33、控制板33和电源板34之间的连接采用的是插针/插座配合形式，当然也可以采用其他插接件实现三者之间的连接。

为了对本实用新型的智能电子式断路器的工作原理有更好的了解，以下将对其工作原理进行相应说明：

如图10所示，本实用新型的智能电子式断路器主要包括：MCU控制器(即控制IC)，与MCU控制器相连的电源和基准电路、信号调理电路、位置检测电路、参数设定电路、脱口动作电路和通讯模块；

所述通讯模块包括用于现场检修维护连接的USB通信接口(即数据接口36)和用于远程监测控制连接的远程通信接口(即主通讯接口35)；所述电流互感器接口采集挂载在断路器下的负载电流，一部分通过信号调理电路转换为电流采集信号传输给MCU控制器进行计算与分析，另一部分通过电源和基准电路生成控制器用的供电电源和基准电源；所述参数设定电路采集断路器面板上的电位器设定信息，并传输给MCU控制器以初始化开关的保护状态；所述位置检测电路检测开关的当前分合闸状态信息，并传输给MCU控制器；

所述MCU控制器根据读取到的参数设定电路开关保护状态信息，分析实际采集的断路器负载电流，如果当前负载电流超出设定的保护曲线，则通过脱扣动作电路让断路器脱扣。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能电子式断路器，其包括断路器基座(1)、设置在断路器基座(1)内部一端的电流互感器(4)以及设置在断路器基座(1)中部的附件槽(5)；

其特征在于：所述电流互感器(4)上方设置智能脱扣装置(3)，所述智能脱扣装置(3)包括罩壳(37)、设置在罩壳(37)内部的磁通(31)、设置在罩壳(37)上部的设定板(32)、设置在罩壳(37)内部位于设定板(32)下侧的控制板(33)，以及设置在罩壳(37)内部位于控制板(33)下侧的电源板(34)。

2.根据权利要求1所述的智能电子式断路器，其特征在于：所述设定板(32)的上侧面并排设置用于设定断路器保护曲线的电位器(323、324、325、326、327)。

3.根据权利要求2所述的智能电子式断路器，其特征在于：

所述设定板(32)和控制板(33)之间设置第一连接结构；所述控制板(33)和电源板(34)之间设置第二连接结构；

所述第一连接结构为插接结构，其包括设置在设定板(32)的下侧面的贴片插针(328、329)以及设置在控制板(33)的上侧面与贴片插针(328、329)对应配合的贴片插座(331、332)；

所述第二连接结构为插接结构，其包括设置在控制板(33)的下侧面上的插针(335、336、337、338)以及设置在电源板(34)的上侧面与插针(335、336、337、338)对应配合的插座(341、342、343、344)。

4.根据权利要求2或3所述的智能电子式断路器，其特征在于：所述设定板(32)包括设置在其一端的主通讯接口(35)和数据接口(36)以及设置在电位器(323、324、325、326、327)一侧的指示灯(321、322)；所述设定板(32)中部位于主通讯接口(35)同侧设置与磁通(31)配合的凹口(320)。

5.根据权利要求4所述的智能电子式断路器，其特征在于：所述主通讯接口(35)和数据接口(36)的延长线相交处成90°夹角。

6.根据权利要求1所述的智能电子式断路器，其特征在于：所述控制板(33)的上侧面一端设置位置检测端子(333)和晶振(334)。

7.根据权利要求1或6所述的智能电子式断路器，其特征在于：所述控制板(33)的下侧面中部设置控制IC(330)，控制板(33)的下侧面设置用于固定连接控制板(33)和电源板(34)的固定插针(338、339)。

8.根据权利要求1或2或3所述的智能电子式断路器，其特征在于：所述电源板(34)的下侧面一侧设置与智能脱扣装置(3)的磁通(31)相连的第一接线端子(345)，以及与电流互感器(4)相连的第二接线端子(346)。

9.根据权利要求1或2或3所述的智能电子式断路器，其特征在于：所述罩壳(37)一侧设置磁通(31)的安装腔，另一侧设置线路板安装槽；所述控制板(33)和电源板(34)相对应的一角均设置与罩壳(37)相匹配的弧形缺口。

10.根据权利要求4所述的智能电子式断路器，其特征在于：所述附件槽(5)和智能脱扣装置(3)上方设置与断路器基座(1)固定连接的盖面(2)，盖面(2)罩住智能脱扣装置(3)的主通讯接口(35)，盖面(2)包括并排设置的分别与断路器基座(1)固定连接的上挡板(61)和下挡板(62)，上挡板(61)设有与操作机构手柄对应的操作口，下挡板(62)上设置与数据接口(36)对应的插口以及与电位器的档位旋钮对应配合的开孔。