CN210120060U - 具有无线通信的电能表外置断路器结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种具有无线通信的电能表外置断路器结构，包括：断路器和驱动模块，其中，所述驱动模块包括执行单元、控制单元和无线通信单元，所述执行单元与所述断路器连接，用于控制所述断路器的开合；所述控制单元分别与所述断路器和执行单元连接，所述控制单元用于接收所述断路器的状态信号；所述控制单元还与所述无线通信单元连接，通过所述无线通信单元接收外围设备发出的所述控制信号。本实用新型的电能表外置断路器具有以下有益效果：无线数据加密，提高安全性，有效防篡改和防窃电，精准、有效地控制断路器动作；有效防止有线连接的错接、虚接，以及降低运维成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及低压配电技术领域，具体而言，涉及一种具有无线通信的电能表外置断路器结构。
背景技术
目前，随着国家电网对智能电网的发展规划，智能电能表已作为智能电网建设的关键产品之一，为了提升智能电能表的安全性，电能表外置断路器的技术不断创新突破，并得到了广泛的应用。现有具有自动合闸和分闸的电能表外置断路器一定程度满足了智能电表的预付费控制功能及自动化程度。但现有技术的电能表外置断路器主要是有线连接于电能表，并通过电平信号控制断路器的自动合闸和分闸，这种有线电平连接的控制方式对供电系统的安全性存在较大的隐患，并且缺少电能表与断路器的数据交互，以及断路器状态上报等功能。
发明内容
鉴于此，本实用新型提出了一种具有无线通信的电能表外置断路器结构，旨在解决提升供电系统的安全性的问题。
一个方面，本实用新型提出了一种具有无线通信的电能表外置断路器结构，包括：断路器和驱动模块，其中，所述驱动模块包括执行单元、控制单元和无线通信单元，所述执行单元与所述断路器连接，用于控制所述断路器的开合；所述控制单元分别与所述断路器和执行单元连接，所述控制单元用于接收所述断路器的状态信号，同时，还用于接收控制信号，并根据所述控制信号控制所述执行单元的动作；所述控制单元还与所述无线通信单元连接，通过所述无线通信单元接收外围设备发出的所述控制信号；所述断路器包括操作机构、双金属元件和导电系统，所述操作机构与所述导电系统连接，所述操作机构用于控制所述导电系统的开合，所述导电系统用于控制所述断路器中的电路的连通与断开；所述双金属元件用于进行过载电流保护；所述导电系统还与所述控制单元连接。
进一步地，所述断路器还包括电磁系统，所述电磁系统用于进行短路电流保护。
进一步地，所述电磁系统内设置有短路动作检测装置，所述短路动作检测装置用于检测电磁铁位置状态并反馈动作信号至所述控制单元。
进一步地，所述执行单元包括驱动装置和脱扣装置，所述驱动装置分别与所述脱扣装置和控制单元连接，所述控制单元通过所述驱动装置控制所述脱扣装置的动作，所述脱扣装置用于控制所述断路器的合闸和分闸状态。
进一步地，所述驱动装置包括电机、齿轮和驱动件，所述电机通过所述齿轮与所述驱动件连接，所述电机还与所述控制单元连接。
进一步地，所述脱扣装置包括分闸杆，所述分闸杆与所述驱动件连接，所述分闸杆用于控制所述断路器的合闸和分闸状态。
进一步地，所述控制单元包括控制线路板和控制芯片。
进一步地，所述无线通信单元包括蓝牙模块。
进一步地，所述导电系统包括进线端、出线端、动触头和静触头，所述操作机构与所述动触头连接，用于控制所述动触头和静触头的闭合和断开。
进一步地，所述外围设备包括电能表。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于，本实用新型提供了一种具有无线通信的电能表外置断路器，由断路器和驱动模块组成，所述驱动模块包括执行单元、控制单元、无线通信单元等，其中，断路器具有线路的过电流和隔离等功能，执行单元实现断路器自动合闸和分闸等功能动作，控制单元具有接受和处理信号等功能并控制执行单元动作，无线通信单元具有无线数据的传输与接收等功能，可以看出，与现有技术的电能表外置断路器相比，本实用新型的电能表外置断路器具有以下有益效果：
1、无线数据加密，提高安全性，有效防篡改和防窃电，精准、有效地控制断路器动作；
2、有效防止有线连接的错接、虚接，以及降低运维成本；
3、断路器状态检测，实现对终端配电设备的监控与保护；
4、智能用电管理和监控，实现远程控制；
5、促进智能电网发展，有效支持智能电网建设。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本实用新型实施例提供的电能表外置断路器结构的功能框图；
图2为本实用新型实施例提供的电能表外置断路器结构的结构图；
图3为本实用新型实施例提供的断路器的剖视图；
图4为本实用新型实施例提供的第一驱动模块结构图；
图5为本实用新型实施例提供的第二驱动模块结构图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
结合图1-3所示，本实施例提供了一种具有无线通信的电能表外置断路器结构，包括：断路器1和驱动模块2，其中，
所述驱动模块2包括执行单元、控制单元和无线通信单元，所述执行单元与所述断路器1连接，用于控制所述断路器1的开合；所述控制单元分别与所述断路器1和执行单元连接，所述控制单元用于接收所述断路器1的状态信号，同时，还用于接收控制信号，并根据所述控制信号控制所述执行单元的动作；所述控制单元还与所述无线通信单元连接，通过所述无线通信单元接收外围设备发出的所述控制信号；所述断路器1包括操作机构、双金属元件13和导电系统12，所述操作机构与所述导电系统12连接，所述操作机构用于控制所述导电系统12的开合，所述导电系统12用于控制所述断路器1中的电路的连通与断开；所述双金属元件13用于进行过载电流保护；所述导电系统12还与所述控制单元连接。
具体而言，所述断路器1，具有线路的过电流和隔离等功能。所述执行单元，实现断路器1自动合闸和分闸等功能动作。所述控制单元，具有接受和处理信号等功能，并控制执行单元动作。所述无线通信单元，具有无线数据的传输与接收等功能。
具体而言，当用户处于欠费状态时，电能表发出分闸指令，所述无线通信单元接收电能表分闸指令，由所述控制单元处理信号，并控制执行单元完成对断路器1的分闸动作，使断路器1自动分闸切断线路。当用户续费时，电能表发出合闸指令，所述无线通信单元接收电能表合闸指令，由所述控制单元处理信号，并控制执行单元完成对断路器1的合闸动作，使断路器1自动合闸继续供电。当断路器1合闸或分闸时，断路器1反馈状态信号至控制单元，由控制单元处理信号并通过无线通信单元上传至电能表或其他外围设备。
可以看出，本实用新型的电能表外置断路器具有以下有益效果：
1、无线数据加密，提高安全性，有效防篡改和防窃电，精准、有效地控制断路器动作；
2、有效防止有线连接的错接、虚接，以及降低运维成本；
3、断路器状态检测，实现对终端配电设备的监控与保护；
4、智能用电管理和监控，实现远程控制；
5、促进智能电网发展，有效支持智能电网建设。
具体而言，所述断路器1还包括电磁系统14，所述电磁系统14用于进行短路电流保护。所述断路器1的电磁系统14内设置有短路动作检测装置，所述短路动作检测装置用于检测电磁铁位置状态并反馈动作信号至所述控制单元。
具体而言，所述断路器1具有过电流保护功能，包括操作机构11、双金属元件13、电磁系统14、导电系统12等组成，所述操作机构11可控制导电系统12动静触头的闭合和断开，所述双金属元件13实现过载电流保护，所述电磁系统14实现短路电流保护。进一步，所述断路器1还设置有状态检测机构，当导电系统12回路导通或断开时，反馈状态信号至控制单元。优选地，所述断路器1电磁系统14设置有短路动作检测装置，所述装置检测电磁铁位置状态并反馈动作信号至控制单元。
结合图4和5所示，所述执行单元包括驱动装置和脱扣装置，所述驱动装置分别与所述脱扣装置和控制单元连接，所述控制单元通过所述驱动装置控制所述脱扣装置的动作，所述脱扣装置用于控制所述断路器1的合闸和分闸状态。
具体而言，所述驱动装置包括电机211、齿轮212和驱动件213，所述电机211通过所述齿轮212与所述驱动件213连接，所述电机211还与所述控制单元连接。所述脱扣装置包括分闸杆214，所述分闸杆214与所述驱动件213 连接，所述分闸杆214用于控制所述断路器1的合闸和分闸状态。
具体而言，所述执行单元，由驱动装置、脱扣装置等组成，可执行对断路器1的合闸和分闸动作。所述驱动装置包括电机211、齿轮212、驱动件213 组成，脱扣装置由分闸杆214等组成。控制单元控制电机211和齿轮212，以实现对驱动件213和分闸杆214的运动，从而实现对断路器1进行合闸和分闸操作。
具体而言，控制单元包括控制线路板221和控制芯片222。所述控制单元，包括控制线路板221和控制芯片222，所述控制单元接受和处理采集的信号及其他功能逻辑，并控制执行单元动作。控制单元信号采集包括外围设备如电能表无线信号、断路器状态反馈信号等，并根据信号控制执行单元动作，以及将处理信号通过无线通信单元传输。
具体而言，所述无线通信单元包括蓝牙模块13，蓝牙模块13具有无线数据的传输与接收等功能。蓝牙模块13接收信号并传输至控制单元，并由控制单元处理控制执行单元，以及传输由控制单元发出的信号至外围设备。
具体而言，所述导电系统12包括进线端、出线端、动触头和静触头，所述操作机构11与所述动触头连接，用于控制所述动触头和静触头的闭合和断开。
具体而言，所述外围设备包括电能表。
在具体实施时，电能表外置断路器由断路器1和驱动模块2组成，驱动模块2包括执行单元、控制单元、无线通信单元等，所述断路器1具有过电流保护功能，所述执行单元驱动断路器1的分闸和合闸操作，所述控制单元控制执行单元动作，所述无线通信单元，用于接收外围无线信号并由控制单元处理信号并控制执行单元动作，以及传输断路器状态信号至外围无线接收设备。
所述断路器1包括操作机构11、双金属元件13、电磁系统14、导电系统12等组成，所述导线系统包括动触头、静触头。所述断路器1设置有状态检测装置，当导电系统12动、静触头导通或断开时，反馈状态信号至控制单元。
所述断路器1状态检测装置电连接于静触头，动触头接触于静触头后反馈电信号至控制单元。电磁系统14设置有短路动作检测装置，所述装置检测电磁铁位置状态并反馈动作信号至控制单元。
所述执行单元由驱动装置、脱扣装置等组成，可执行对断路器1的合闸和分闸动作。所述驱动装置包括电机211、齿轮212、驱动件213组成，脱扣装置由分闸杆214等组成。控制单元控制电机211和齿轮212，以实现对驱动件 213和分闸杆214的运动，从而实现对断路器1进行合闸和分闸操作。
所述控制单元，包括控制线路板221和控制芯片222，接受和处理采集的信号及其他功能逻辑，并控制执行单元动作。所述无线通信单元，传输与接收无线信号，所述无线通信单元接收信号并传输至控制单元，由控制单元处理信号控制执行单元，以及传输由控制单元发出的信号至外围设备。
当用户处于欠费状态时，外围设备如电能表发出分闸指令，所述无线通信单元接收电能表分闸指令，由所述控制单元处理信号，并控制执行单元完成对断路器1的分闸动作，使断路器1自动分闸切断线路。当用户续费时，电能表发出合闸指令，所述无线通信单元接收电能表合闸指令，由所述控制单元处理信号，并控制执行单元完成对断路器1的合闸动作，使断路器1自动合闸继续供电。当断路器1合闸或分闸时，断路器1反馈状态信号至控制单元，由控制单元处理信号并通过无线通信单元上传至电能表或其他外围设备。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种具有无线通信的电能表外置断路器结构，其特征在于，包括：断路器和驱动模块，其中，
所述驱动模块包括执行单元、控制单元和无线通信单元，所述执行单元与所述断路器连接，用于控制所述断路器的开合；所述控制单元分别与所述断路器和执行单元连接，所述控制单元用于接收所述断路器的状态信号，同时，还用于接收控制信号，并根据所述控制信号控制所述执行单元的动作；所述控制单元还与所述无线通信单元连接，通过所述无线通信单元接收外围设备发出的所述控制信号；
所述断路器包括操作机构、双金属元件和导电系统，所述操作机构与所述导电系统连接，所述操作机构用于控制所述导电系统的开合，所述导电系统用于控制所述断路器中的电路的连通与断开；所述双金属元件用于进行过载电流保护。
2.根据权利要求1所述的具有无线通信的电能表外置断路器结构，其特征在于，所述断路器还包括电磁系统，所述电磁系统用于进行短路电流保护。
3.根据权利要求2所述的具有无线通信的电能表外置断路器结构，其特征在于，所述电磁系统内设置有短路动作检测装置，所述短路动作检测装置用于检测电磁铁位置状态并反馈动作信号至所述控制单元。
4.根据权利要求1所述的具有无线通信的电能表外置断路器结构，其特征在于，所述执行单元包括驱动装置和脱扣装置，所述驱动装置分别与所述脱扣装置和控制单元连接，所述控制单元通过所述驱动装置控制所述脱扣装置的动作，所述脱扣装置用于控制所述断路器的合闸和分闸状态。
5.根据权利要求4所述的具有无线通信的电能表外置断路器结构，其特征在于，所述驱动装置包括电机、齿轮和驱动件，所述电机通过所述齿轮与所述驱动件连接，所述电机还与所述控制单元连接。
6.根据权利要求5所述的具有无线通信的电能表外置断路器结构，其特征在于，所述脱扣装置包括分闸杆，所述分闸杆与所述驱动件连接，所述分闸杆用于控制所述断路器的合闸和分闸状态。
7.根据权利要求1所述的具有无线通信的电能表外置断路器结构，其特征在于，所述控制单元包括控制线路板和控制芯片。
8.根据权利要求1所述的具有无线通信的电能表外置断路器结构，其特征在于，所述无线通信单元包括蓝牙模块。
9.根据权利要求1所述的具有无线通信的电能表外置断路器结构，其特征在于，所述导电系统包括进线端、出线端、动触头和静触头，所述操作机构与所述动触头连接，用于控制所述动触头和静触头的闭合和断开。
10.根据权利要求1所述的具有无线通信的电能表外置断路器结构，其特征在于，所述外围设备包括电能表。
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| CN201920288771.3U CN210120060U (zh) | 2019-03-07 | 2019-03-07 | 具有无线通信的电能表外置断路器结构 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112271818A (zh) * | 2020-10-22 | 2021-01-26 | 国网北京市电力公司 | 一种无线智能电能表跳闸装置 |
| CN113517161A (zh) * | 2020-04-09 | 2021-10-19 | 北京人民电器厂有限公司 | 一种具有无线通信的断路器 |
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- 2019-03-07 CN CN201920288771.3U patent/CN210120060U/zh active Active
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