CN208955642U - 一种集成型剩余电流动作断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于电器领域，提供了一种集成型剩余电流动作断路器，包括断路器本体；与所述断路器本体电连接的剩余电流控制组件；与所述断路器本体电连接的过欠压控制组件；以及分别与所述断路器本体、剩余电流控制组件和过欠压控制组件机械连接的动作机构；所述断路器本体、过欠压控制组件、剩余电流控制组件和动作机构一体化集成。本实用新型将漏电保护、断路器、自恢复式过欠压保护集成为一个产品，集成化程度高，成本低，占用配电箱的空间小，安装方便。

Description

一种集成型剩余电流动作断路器

技术领域

本实用新型属于电气领域，尤其涉及一种带自恢复式过欠压功能的集成型剩余电流动作断路器。

背景技术

根据住宅建筑电器安装规范的要求，每个家庭需要安装漏电保护断路器(RCBO)和自恢复式过欠压保护器(OUPA)。其中，漏电保护断路器具有断路器和漏电保护功能，当主回路中发生漏电或绝缘故障时将主电路断开。自恢复式过欠压保护器能自动检测线路电压，当线路中过电压和欠电压超过规定值时能自动断电，当线路中电压恢复正常时能自动合闸。如图1所示，目前采用的是漏电保护断路器和自恢复式过欠压保护器两个独立的产品组合使用的方式，通过导线连接，两者之间独立工作，相互没有配合关系，集成度差，成本高，且安装不方便。另外，在这种使用方式下，漏电保护断路器占3个位，自恢复式过欠压保护器占2个位，总共占5个位，占用了配电箱中过多的空间，影响了配电箱中其他分支回路的数量。

实用新型内容

本实用新型提供一种集成型剩余电流动作断路器，旨在解决现有住宅用的漏电保护断路器和自恢复式过欠压保护器两个产品独立安装使用，集成度差，成本高，且占用配电箱过多空间的问题。

本实用新型是这样实现的，一种集成型剩余电流动作断路器，包括：

断路器本体；

与所述断路器本体电连接，在检测到流过所述断路器本体的剩余电流值大于脱扣阈值电流值时，发出剩余电流脱扣驱动信号的剩余电流控制组件；

与所述断路器本体电连接，在检测到所述断路器本体的电压发生过压或者欠压故障时，发出过欠压脱扣驱动信号，在所述电压恢复正常时发出重合闸信号的过欠压控制组件；以及

分别与所述断路器本体、剩余电流控制组件和过欠压控制组件机械连接，在收到相应的脱扣驱动信号时触发所述断路器本体跳闸，在收到所述重合闸信号时触发所述断路器本体合闸的动作机构；

所述断路器本体、过欠压控制组件、剩余电流控制组件和动作机构一体化集成。

更进一步地，所述剩余电流控制组件包括：

与所述断路器本体电连接，检测流过所述断路器本体的电流矢量和，并输出剩余电流信号的剩余电流检测单元；

与所述剩余电流检测单元电连接，在判断所述剩余电流信号的电流值大于脱扣阈值电流值时输出脱扣控制信号的剩余电流动作控制单元；以及

与所述剩余电流动作控制单元电连接，与所述动作机构机械连接，在收到所述脱扣控制信号时向所述动作机构发出脱扣驱动信号，触发所述断路器本体跳闸的剩余电流脱扣驱动单元。

更进一步地，所述过欠压控制组件包括：

与所述断路器本体电连接，检测所述断路器本体的电压的过欠压检测单元；

与所述过欠压检测单元电连接，在所述电压发生过欠压故障时，向所述动作机构发出过欠压脱扣驱动信号的过欠压脱扣驱动单元；以及

与所述过欠压检测单元电连接，与所述动作机构机械连接，在所述电压恢复正常时，向所述动作机构发出重合闸信号的重合闸单元。

更进一步地，所述重合闸单元采用电机驱动。

更进一步地，所述重合闸单元包括：

电机；以及

与所述电机配合的减速齿轮组。

更进一步地，所述剩余电流控制组件和所述过欠压控制组件集成在一块电路板上。

更进一步地，所述脱扣驱动信号为过电流脱扣驱动信号；

所述过电流脱扣驱动信号由双金组件控制，通过所述双金组件的热变形驱动所述动作机构的解扣。

更进一步地，所述脱扣驱动信号为短路电流脱扣驱动信号；

所述短路电流脱扣驱动信号由电磁系统控制，通过所述电磁系统中顶杆的动作驱动所述动作机构的解扣。

本实用新型对漏电保护断路器与自恢复式过欠压保护器的功能进行了整合和集成，去掉冗余部分，将漏电保护、断路器、自恢复式过欠压保护进行有机整合，集成为一个产品，集成化程度高，只占用3个位，从而可以为用户在配电箱中省出2个位，以安装更多的分支回路。同时，集成化后的产品的成本更低，降低了用户的购买支出。另外，产品在配电箱内的安装、维修或者更换更更加方便。

附图说明

图1为现有技术中漏电保护断路器和自恢复式过欠压保护器安装示意图；

图2为本实用新型一提供的集成型剩余电流动作断路器的结构原理图；

图3为本实用新型二提供的集成型剩余电流动作断路器的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。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。

本实用新型对传统独立配置的漏电保护断路器与自恢复式过欠压保护器的功能进行了有机整合和集成，去掉冗余部分，将漏电保护、断路器、自恢复式过欠压保护集成为一个产品，集成化程度高，成本低，占用配电箱的空间小，安装方便。

实施例一

图1示出了本实用新型提供剩余电流动作断路器的结构原理，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分。

该集成型剩余电流动作断路器可安装在住宅的配电箱内，包括断路器本体11，分别与断路器本体11电连接的剩余电流控制组件13和过欠压控制组件14，以及分别与断路器本体11、剩余电流控制组件13和过欠压控制组件14机械连接的动作机构12。

剩余电流控制组件13在检测到流过断路器本体11的剩余电流值大于脱扣阈值电流值时，发出剩余电流脱扣驱动信号。

过欠压控制组件14在检测到断路器本体11的电压发生过压或者欠压故障时，发出过欠压脱扣驱动信号；在电压恢复正常时发出重合闸信号。

动作机构12在收到相应的脱扣驱动信号时，触发断路器本体11跳闸。在收到过欠压控制组件14发出的重合闸信号时触发断路器本体11合闸。

在本实用新型中，断路器本体11、过欠压控制组件14、剩余电流控制组件13和动作机构12一体化集成。

本实用新型中，动作机构12收到的脱扣驱动信号可以是剩余电流控制组件13发出的剩余电流脱扣驱动信号、过电流脱扣驱动信号，或者短路电流脱扣驱动信号，也可以是过欠压控制组件14发出的过欠压脱扣驱动信号。

本实用新型对漏电保护断路器与自恢复式过欠压保护器的功能进行了整合和集成，去掉冗余部分，将漏电保护、断路器、自恢复式过欠压保护进行有机整合，集成为一个产品，集成化程度高，只占用3个位，从而可以为用户在配电箱中省出2个位，以安装更多的分支回路。同时，集成化后的产品的成本更低，降低了用户的购买支出。另外，产品在配电箱内的安装、维修或者更换更加方便。

实施例二

在本实用新型中，断路器本体11实现对电路的过载保护和短路保护的功能。其中，断路器本体11实现过流保护可采用双金组件系统，也称为热脱扣系统实现；短路保护可采用电磁系统实现。在电路出现过载或者短路时，通过双金组件系统或者电磁系统拉动动作机构12的锁扣，从而通过动作机构12的动作驱动断路器本体11跳闸。

实施例三

作为本实用新型的一个实施例，参见图1，剩余电流控制组件13包括：

剩余电流检测单元131，与断路器本体11电连接，检测流过断路器本体11的电流矢量和，输出剩余电流信号。

剩余电流动作控制单元132，与剩余电流检测单元131电连接，在判断剩余电流信号的电流值大于脱扣阈值电流值时，输出脱扣控制信号。

剩余电流脱扣驱动单元133，与剩余电流动作控制单元132电连接，在收到脱扣控制信号时向动作机构12发出脱扣驱动信号，从而通过动作机构12触发断路器本体11跳闸。

实施例四

作为本实用新型的一个优选实施例，剩余电流控制组件13还包括试验回路134，可供用户定期自行测试剩余电流动作的保护功能。

实施例五

作为本实用新型的一个实施例，参见图1，欠压动作控制组件14包括：

过欠压检测单元141，与断路器本体11电连接，检测断路器本体11的电压。

过欠压脱扣驱动单元142，与过欠压检测单元141电连接，在电压发生过欠压故障时，向动作机构12发出过欠压脱扣驱动信号，从而通过动作机构12触发断路器本体11跳闸。

重合闸单元143，与过欠压检测单元141连接。在过欠压检测单元141检测到电压恢复正常时，重合闸单元143向动作机构12发出重合闸信号，动作机构12触发断路器本体11合闸。

实施例六

作为本实用新型的一个优选实施例，重合闸单元143采用电机方式驱动，以使得产品的集成化程度更高，占位更少。

实施例七

作为本实用新型的一个实施例，重合闸单元143包括电机，以及与电机配合的减速齿轮组(图中未示出)。

实施例八

作为本实用新型的一个优选实施例，剩余电流控制组件13和过欠压控制组件14集成在一块电路板上，这样进一步增加了产品的集成度，使得产品的占位更少。

实施例九

以下以一个实现示例对剩余电流动作断路器的具体实现做详细说明。

参见图2，断路器本体11包括可开断触头111、热脱扣器112和磁脱扣器113。

两个可开断触头111分别设置于零线N和火线L上，用于断开或导通电路与市电的连接。

热脱扣器112与火线L串联，用于在过载电流达到预设时间后，推动可开断触头111断开。

磁脱扣器113与火线L串联，用于在瞬动电流倍数达到预设值时，推动可开断触头111断开。

剩余电流检测单元131采用零序电流互感器实现，用于检测剩余电流的大小，并将剩余电流信号输出到剩余电流动作控制单元132。

当剩余电流动作控制单元132判断剩余电流的电流值大于脱扣阈值电流时，例如过电流或者短路电流，发出脱扣控制信号给剩余电流脱扣驱动单元133。

剩余电流脱扣驱动单元133中的推杆产生机械运动，作用于动作机构12，此时动作机构12解扣，使断路器本体11跳闸，即可开断触头111，从而实现剩余电流保护功能。

过欠压控制组件14分别与零线N和火线L的进线端连接。过欠压检测单元141能够获取零线N的电压和火线L的电压，进而得到电源电压。当电源电压低于预设最小值或高于预设最大值时，过欠压脱扣驱动单元142向动作机构12发出欠压脱扣驱动信号，使断路器本体11跳闸，可开断触头111断开。

在过欠压检测单元141检测到电源电压恢复至预设正常范围内时，重合闸单元143向动作机构12发出重合闸信号。动作机构12在收到重合闸信号时，驱动断路器本体11合闸。

本实用新型中，剩余电流脱扣驱动单元133、过欠压脱扣驱动单元142、重合闸单元143均通过动作机构12与断路器本体11机械连接。

具体的，剩余电流脱扣驱动单元133在收到剩余电流动作控制单元132发出的脱扣控制信号时，内部的脱扣线圈得电，磁场推动推杆按预设轨迹运动，运动的推杆推动动作机构12解扣，触发断路器本体11的可开断触头111断开。

重合闸单元143在收到重合闸动作信号时，电机带动涡轮和涡杆运动，从而产生旋转力矩，进而带动动作机构12解扣，触发断路器本体11上的操作手柄进行合闸。

另外，本实用新型中，采用电磁铁和线圈配合对线路进行保护，能够进一步减少集成型剩余电流动作断路器的体积。

由上述集成型剩余电流动作断路器的示意结构可知，本实用新型对漏电保护断路器与自恢复式过欠压保护器的功能进行了整合和集成，去掉冗余部分，将漏电保护、断路器、自恢复式过欠压保护进行有机整合，集成为一个产品，集成化程度高，只占用3个位，从而可以为用户在配电箱中省出2个位安装更多的分支回路。同时，集成化的产品的成本更低，降低了用户的购买支出。另外，产品在配电箱内的安装、维修或者更换更加方便。

实施例十

本实用新型中，将过欠压控制组件14、剩余电流控制组件13和动作机构12与断路器本体11集成为一体，减小了剩余电流动作断路器的体积，且在安装集成后的剩余电流动作断路器时仅需与零线N和火线L连接，减少了未集成情况下各功能模块的组配时间。

实施例十一

在本实用新型中，在对断路器本体11进行解扣，断开可开断触头111之间的连接后，过欠压检测单元141依旧检测零线N和火线L的电压，并在电源电压恢复到预设正常范围内时，发出重合闸信号。重合闸单元143在收到重合闸信号时，通过动作机构12驱动断路器本体11的手柄合闸，带动可开断出头111闭合。这一系列动作使得断路器本体11的可开断触头111无需人为闭合，可以通过机械连接自动闭合，达到自恢复式的效果。

实施例十二

在本实用新型中，测试回路134为用户提供定期自行测试剩余电流动作的保护功能。

测试回路134包括试验按钮T 1341和零序试验电阻1342。

试验按钮T 1341和零序试验电阻1342联接与火线L与零线N之间，并跨过零序电流互感器。

当可开断触头111闭合时，按压试验按钮T 1341使零序试验电阻1342与零线N连通，零序电流互感器产生一个剩余电流，以此来检测漏电脱扣功能是否正常，当产品脱扣时，即正常，当产品不脱扣时，即不正常。当可开断触头111断开时，按压试验按钮T 1341，此时不能对负载电路进行供电。

测试回路134进行测试时，作为剩余电流检测单元131的零序电流互感器检测剩余电流信号，并将剩余电流信号输出给剩余电流动作控制单元132，剩余电流动作控制单元132发出脱控制扣信号给剩余电流脱扣驱动单元133，剩余电流脱扣驱动单元133的推杆输出机械运动并撞击动作机构12的锁扣，从而使断路器本体11的触头111断开，达到检测剩余电流动作特性的效果。

实施例十三

作为本实用新型的一个实施例，重合闸单元143包括电机，以及与电机配合的减速齿轮组(图中未示出)。

重合闸单元143在收到重合闸信号时，控制电机转动，一端与电机啮合的减速齿轮组被电机带动开始转动，转动后的减速齿轮组带动另一端连接的涡轮和涡杆运动，产生旋转力矩，进而通过动作机构12带动断路器本体11上的操作手柄进行合闸。

实施例十四

在本实用新型中，剩余电流检测单元131的输入端和过欠压检测单元141的输入端均需要从零线N和火线L获得电源电压。剩余电流脱扣驱动单元133的输出端和过欠压脱扣驱动单元142的输出端均与动作机构12连接。因此剩余电流控制组件13和过欠压控制组件14的连接位置相近，可以将剩余电流控制组件13和过欠压控制组件14集成在一块电路板上，能够在确保功能模块正常使用的前提下，缩小产品的体积。

实施例十五

作为本实用新型的一个实施例，剩余电流控制组件13发出的过电流脱扣驱动信号由剩余电流脱扣驱动单元133中的双金组件来控制，通过双金组件的热变形驱动动作机构12的解扣。

实施例十六

作为本实用新型的一个实施例，剩余电流控制组件13发出的短路电流脱扣驱动信号由剩余电流脱扣驱动单元133中的电磁系统控制，通过电磁系统中顶杆的动作驱动动作机构12的解扣。

本实用新型对漏电保护断路器与自恢复式过欠压保护器的功能进行了整合和集成，去掉冗余部分，将漏电保护、断路器、自恢复式过欠压保护进行有机整合，集成为一个产品，集成化程度高，只占用3个位，从而可以为用户在配电箱中省出2个位安装更多的分支回路。同时，集成化的产品的成本更低，降低了用户的购买支出。另外，产品在配电箱内的安装、维修或者更换更加方便。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种集成型剩余电流动作断路器，其特征在于，所述断路器包括：

断路器本体；

与所述断路器本体电连接，在检测到流过所述断路器本体的剩余电流值大于脱扣阈值电流值时，发出剩余电流脱扣驱动信号的剩余电流控制组件；

与所述断路器本体电连接，在检测到所述断路器本体的电压发生过压或者欠压故障时，发出过欠压脱扣驱动信号，在所述电压恢复正常时发出重合闸信号的过欠压控制组件；以及

分别与所述断路器本体、剩余电流控制组件和过欠压控制组件机械连接，在收到相应的脱扣驱动信号时触发所述断路器本体跳闸，在收到所述重合闸信号时触发所述断路器本体合闸的动作机构；

所述断路器本体、过欠压控制组件、剩余电流控制组件和动作机构一体化集成。

2.如权利要求1所述的集成型剩余电流动作断路器，其特征在于，所述剩余电流控制组件包括：

与所述断路器本体电连接，检测流过所述断路器本体的电流矢量和，并输出剩余电流信号的剩余电流检测单元；

与所述剩余电流检测单元电连接，在判断所述剩余电流信号的电流值大于脱扣阈值电流值时输出脱扣控制信号的剩余电流动作控制单元；以及

与所述剩余电流动作控制单元电连接，与所述动作机构机械连接，在收到所述脱扣控制信号时向所述动作机构发出脱扣驱动信号，触发所述断路器本体跳闸的剩余电流脱扣驱动单元。

3.如权利要求1所述的集成型剩余电流动作断路器，其特征在于，所述过欠压控制组件包括：

与所述断路器本体电连接，检测所述断路器本体的电压的过欠压检测单元；

与所述过欠压检测单元电连接，在所述电压发生过欠压故障时，向所述动作机构发出过欠压脱扣驱动信号的过欠压脱扣驱动单元；以及

与所述过欠压检测单元电连接，与所述动作机构机械连接，在所述电压恢复正常时，向所述动作机构发出重合闸信号的重合闸单元。

4.根据权利要求3所述的集成型剩余电流动作断路器，其特征在于，所述重合闸单元采用电机驱动。

5.根据权利要求4所述的集成型剩余电流动作断路器，其特征在于，所述重合闸单元包括：

电机；以及

与所述电机配合的减速齿轮组。

6.根据权利要求1所述的集成型剩余电流动作断路器，其特征在于，所述剩余电流控制组件和所述过欠压控制组件集成在一块电路板上。

7.根据权利要求1所述的集成型剩余电流动作断路器，其特征在于，所述脱扣驱动信号为过电流脱扣驱动信号；

所述过电流脱扣驱动信号由双金组件控制，通过所述双金组件的热变形驱动所述动作机构的解扣。

8.根据权利要求1所述的集成型剩余电流动作断路器，其特征在于，所述脱扣驱动信号为短路电流脱扣驱动信号；

所述短路电流脱扣驱动信号由电磁系统控制，通过所述电磁系统中顶杆的动作驱动所述动作机构的解扣。