CN207834228U - 具有新型电流检测组件的小型断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具有新型电流检测组件的小型断路器，包括断路器主体和新型电流检测组件，所述新型电流检测组件包括：霍尔磁场传感器、电流检测导线和霍尔磁场传感器检测电路板；通过无磁芯的霍尔磁场传感器中的检测霍尔磁场传感器检测电流检测导线产生的磁场，环境霍尔磁场传感器检测环境中的背景磁场，将检测霍尔磁场传感器和环境霍尔磁场传感器的检测到的差值进行处理得到电流大小，排除背景磁场的干扰，使得检测得到电流更加准确，从而使得设置有该具有新型电流检测组件的断路器准确的进行分闸和合闸。

Description

具有新型电流检测组件的小型断路器

技术领域

本实用新型涉及低压电器保护技术领域，尤其涉及一种具有新型电流检测组件的小型断路器。

背景技术

断路器按其使用范围分为高压断路器和低压断路器。低压断路器又称自动开关，它是一种既有手动开关作用，又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的电器。它可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合，而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件，已获得了广泛的应用。

现在的断路器中一般采用电流互感器来检测流经断路器的电流大小，电流互感器是依据电磁感应原理实现电流大小检测，电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。当流经电流互感器的电流过大，磁芯处于饱和状态，检测到的电流出现衰减，使得检测到的电流值大小不准确，无法准确判断断路器的合闸和分闸的时机。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种具有新型电流检测组件的小型断路器及断路器，旨在解决现有技术中断路器中使用电流互感器无法准确检测电流大小的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供一种具有新型电流检测组件的小型断路器，所述具有新型电流检测组件的小型断路器包括断路器主体和新型电流检测组件，所述新型电流检测组件包括：霍尔磁场传感器、电流检测导线和霍尔磁场传感器检测电路板，所述霍尔磁场传感器与霍尔磁场传感器检测电路板电性连接；

外部电流流经电流检测导线，霍尔磁场传感器检测电流流经电流检测导线产生的磁场，所述检测到的磁场经霍尔磁场传感器检测电路板处理，得到流经电流检测导线的电流大小，将检测到的电流大小传递至断路器主体的控制电路板。

可选地，所述霍尔磁场传感器为无磁芯的霍尔磁场传感器。

可选地，所述霍尔磁场传感器包括检测霍尔磁场传感器和环境霍尔磁场传感器。

可选地，所述检测霍尔磁场传感器用于检测电流流经电流检测导线产生的磁场。

可选地，所述检测霍尔磁场传感器还用于获取检测霍尔磁场传感器周围的磁场。

可选地，所述环境霍尔磁场传感器用于获取检测霍尔磁场传感器周围的磁场。

可选地，所述电流检测导线为铜线。

可选地，所述电流检测导线设置为U型，U型电流检测导线的弯折部靠近检测霍尔磁场传感器。

可选地，所述具有新型电流检测组件的小型断路器还包括固定支架，所述固定支架与电流检测导线连接。

可选地，所述固定支架与电流检测导线之间固定连接，所述固定支架与断路器主体连接。

本实用新型公开了一种具有新型电流检测组件的小型断路器，所述具有新型电流检测组件的小型断路器包括：霍尔磁场传感器、电流检测导线和霍尔磁场传感器检测电路板；电流流经电流检测导线，霍尔磁场传感器检测电流流经电流检测导线产生的磁场，所述检测到的磁场经霍尔磁场传感器检测电路板处理，得到流经电流检测导线的电流大小，将检测到的电流大小传递至断路器主体的控制电路板。通过无磁芯的霍尔磁场传感器中的检测霍尔磁场传感器检测电流检测导线产生的磁场，环境霍尔磁场传感器检测环境中的背景磁场，将检测霍尔磁场传感器和环境霍尔磁场传感器的检测到的差值进行处理得到电流大小，排除背景磁场的干扰，使得检测得到电流更加准确，从而使得该具有新型电流检测组件的小型断路器准确的进行分闸和合闸。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型具有新型电流检测组件的小型断路器的一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型具有新型电流检测组件的小型断路器中新型电流检测组件一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型具有新型电流检测组件的小型断路器中新型电流检测组件一实施例中检测的磁场的示意图；

图4为本实用新型具有新型电流检测组件的小型断路器中新型电流检测组件一实施例的电路检测原理示意图。

图5为本实用新型具有新型电流检测组件的小型断路器外观结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	霍尔磁场传感器	2	电流检测导线
3	霍尔磁场传感器检测电路板	4	固定支架
				11	检测霍尔磁场传感器	12	环境霍尔磁场传感器

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供一种具有新型电流检测组件的小型断路器，如图1至3所示，在本实用新型一种具有新型电流检测组件的小型断路器，所述具有新型电流检测组件的小型断路器包括断路器主体和新型电流检测组件，所述新型电流检测组件包括：霍尔磁场传感器1、电流检测导线2和霍尔磁场传感器检测电路板3，霍尔磁场传感器1与霍尔磁场传感器检测电路板3电性连接；外部电流流经电流检测导线2，霍尔磁场传感器1检测电流流经电流检测导线2产生的磁场，所述检测到的磁场经霍尔磁场传感器检测电路板3处理，得到流经电流检测导线2的电流大小，将检测到的电流大小传递至断路器主体的控制电路板(图中未示出)。

使用霍尔磁场传感器1检测流经电流检测导线2附近的磁场，对检测到的磁场进行处理，得到流经设置有该具有新型电流检测组件的小型断路器的断路器的电流大小，其中霍尔磁场传感器检测电路板3可以单独设置也可以与断路器主体的控制电路板一体设置。使用无磁芯的霍尔磁场传感器1，不会出现磁芯饱和的情况，避免了在检测过程中，电流过大，磁芯饱和而使检测到的电流大小衰减，进而，无法准确检测到流经断路器电流的大小。将检测到的电流大小传递至断路器主体的控制电路板，进而控制电路板准确控制断路器中分合闸装置对线路进行分合闸操作。

进一步地，在本实用新型一种具有新型电流检测组件的小型断路器的一实施例中，所述霍尔磁场传感器1包括检测霍尔磁场传感器11和环境霍尔磁场传感器12；所述检测霍尔磁场传感器11用于检测电流流经电流检测导线2产生的磁场和检测霍尔磁场传感器11周围的磁场；所述环境霍尔磁场传感器12用于获取检测霍尔磁场传感器11周围的磁场。

检测霍尔磁场传感器11检测电流流经电流检测导线2产生的磁场，当然还包括断路器环境中产生的磁场，因此，检测霍尔磁场传感器11检测到的磁场强度是电流流经电流检测导线2产生的磁场和环境磁场的叠加。而环境霍尔磁场传感器12只对断路器环境中产生的磁场强度进行检测。如此，将检测霍尔磁场传感器11检测到的磁场强度与环境霍尔磁场传感器12检测到的磁场强度进行差分处理，即可排除掉环境磁场的干扰，得到通过电流检测导线2产生的磁场，进而推算出流经电流检测导线2的电流大小。

在本实施例中，将检测霍尔磁场传感器11与电流检测导线2两者彼此靠近，从而使得检测霍尔磁场传感器11更好的检测到电流流经电流检测导线2产生的磁场强度。将电流检测导线2与环境霍尔磁场传感器12彼此远离，从而使得环境霍尔磁场传感器12不受电流流经电流检测导线2产生磁场的影响，更准确的检测出断路器环境中的磁场强度。将检测霍尔磁场传感器11和环境霍尔磁场传感器12两者彼此靠近，进而，使得环境霍尔磁场传感器12检测到的环境磁场与检测霍尔磁场传感器11附近的环境磁场尽可能一致，从而可以更好的计算出电流流经电流检测导线2产生的磁场强度，进而更准确的得到流经电流检测导线2的电流大小。

具体地，将检测霍尔磁场传感器11与电流检测导线2两者之间的距离设定为L1，将检测霍尔磁场传感器11和环境霍尔磁场传感器12两者之间的距离设定为L2，将电流检测导线2与环境霍尔磁场传感器12两者之间的距离设定为L3，那么，优先地，首先，L1尽可能的小，再次L3尽可能大，最后，L2大于L1且小于L3；在满足L2大于L1且小于L3的条件下，L2尽可能小。

进一步地，在本实用新型一种具有新型电流检测组件的小型断路器的一实施例中，所述电流检测导线2为铜线，所述电流检测导线2设置为U型，U型电流检测导线2的弯折部靠近检测霍尔磁场传感器11。

电流检测导线2不限定为铜线，能够导电的导电体都可以作为电流检测导线2。

将电流检测导线2设置为U型，一方面可以减小设置有该具有新型电流检测组件的小型断路器的大小，另一方面，结合上述实施例，如图2所示，将电流检测导线2设置为U型，并将检测霍尔磁场传感器11设置于U型电流检测导线2的下端的弯折部，将环境霍尔磁场传感器12靠近检测霍尔磁场传感器11设置，如此，检测霍尔磁场传感器11与电流检测导线2靠近，由于电流检测导线2为U型，电流检测导线2除下端的弯折部外，向上延伸，如此环境霍尔磁场传感器12远离电流检测导线2，从而实现了检测霍尔磁场传感器11与电流检测导线2两者彼此靠近，电流检测导线2与环境霍尔磁场传感器12彼此远离，检测霍尔磁场传感器11和环境霍尔磁场传感器12两者彼此靠近。

再者，电流检测导线2设置成U型，除弯折部外，U型电流检测导线的两侧平行设置(图中未示出)，如此，可以在电流流经电流检测导线2的两侧平行设置的导线时，两侧平行设置的导线上产生的磁场相互抵消，减少环境中磁场的干扰，使得环境霍尔磁场传感器12检测到的环境中的磁场强度更准确，进而，更好的排除掉环境中磁场的干扰。

可选地，在本实用新型一种具有新型电流检测组件的小型断路器的一实施例中，所述具有新型电流检测组件的小型断路器还包括固定支架4，所述固定支架4与电流检测导线2连接；所述固定支架4与电流检测导线2之间固定连接，所述固定支架4与断路器主体连接。

通过固定支架4将电流检测导线2与断路器主体进行连接，从而使得电流检测导线2固定在断路器主体上，进而固定检测霍尔磁场传感器11和环境霍尔磁场传感器12的位置。

在上述实施例中，将检测霍尔磁场传感器11靠近电流检测导线2设置，感应电流检测导线2磁场；将环境霍尔磁场传感器12靠近检测霍尔磁场传感器11设置，但是远离电流检测导线2，进而，排除环境干扰；将检测霍尔磁场传感器11和环境霍尔磁场传感器12的输出的差值作为差分放大器的输入信号，检测电流大小，在无衰减、无干扰的情况下可使检测的电流更为准确，确保该具有新型电流检测组件的小型断路器准确的进行分闸和合闸的操作控制。

为辅助理解本实用新型具有新型电流检测组件的小型断路器的检测原理，如图3和4所示，图3中，电流检测导线2上的两个方向箭头表示电流的流向I，电流检测导线2U型下端弯曲部上弧形箭头表示电流流经电流检测导线2产生磁场E1，并被检测霍尔磁场传感器11检测到，两个指向检测霍尔磁场传感器11和环境霍尔磁场传感器12的箭头表示被检测霍尔磁场传感器11和环境霍尔磁场传感器12检测到的断路器中环境中的磁场E2。如图4所示，将检测霍尔磁场传感器11和环境霍尔磁场传感器12的单极输出组成差分输出，排除环境磁场E2的干扰，将检测霍尔磁场传感器11和环境霍尔磁场传感器12的输出的差值作为差分放大器的输入信息，检测流经电流检测导线2的电流的大小。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有新型电流检测组件的小型断路器，所述具有新型电流检测组件的小型断路器包括断路器主体和新型电流检测组件，其特征在于，所述新型电流检测组件包括：霍尔磁场传感器、电流检测导线和霍尔磁场传感器检测电路板，所述霍尔磁场传感器与霍尔磁场传感器检测电路板电性连接；

外部电流流经电流检测导线，霍尔磁场传感器检测电流流经电流检测导线产生的磁场，所述检测到的磁场经霍尔磁场传感器检测电路板处理，得到流经电流检测导线的电流大小，将检测到的电流大小传递至断路器主体的控制电路板。

2.如权利要求1所述的具有新型电流检测组件的小型断路器，其特征在于，所述霍尔磁场传感器为无磁芯的霍尔磁场传感器。

3.如权利要求1所述的具有新型电流检测组件的小型断路器，其特征在于，所述霍尔磁场传感器包括检测霍尔磁场传感器和环境霍尔磁场传感器。

4.如权利要求3所述的具有新型电流检测组件的小型断路器，其特征在于，所述检测霍尔磁场传感器用于检测电流流经电流检测导线产生的磁场。

5.如权利要求4所述的具有新型电流检测组件的小型断路器，其特征在于，所述检测霍尔磁场传感器还用于获取检测霍尔磁场传感器周围的磁场。

6.如权利要求3所述的具有新型电流检测组件的小型断路器，其特征在于，所述环境霍尔磁场传感器用于获取检测霍尔磁场传感器周围的磁场。

7.如权利要求1所述的具有新型电流检测组件的小型断路器，其特征在于，所述电流检测导线为铜线。

8.如权利要求3所述的具有新型电流检测组件的小型断路器，其特征在于，所述电流检测导线设置为U型，U型电流检测导线的弯折部靠近检测霍尔磁场传感器。

9.如权利要求1所述的具有新型电流检测组件的小型断路器，其特征在于，所述具有新型电流检测组件的小型断路器还包括固定支架，所述固定支架与电流检测导线连接。

10.如权利要求9所述的具有新型电流检测组件的小型断路器，其特征在于，所述固定支架与电流检测导线之间固定连接，所述固定支架与断路器主体连接。