CN210183002U - 一种微型断路器实时在线监测装置 - Google Patents

Abstract

一种微型断路器实时在线监测装置，包括微型断路器本体，还包括电源部分、采集部分和处理部分；所述电源部分给采集部分和处理部分供电；所述采集部分包括电流互感器和放大器模块；所述电流互感器的输出端与放大器模块的输入端IN1和IN2连接；所述放大器模块的输出端OUT与处理部分连接；所述电流互感器的原边连接在微型断路器本体的N极回路中、位于第二静触头与出线接线座之间。本实用新型通过电源模块、采集部分和处理部分，能够实时监测微型断路器的流经电流，并将监测的电流信号转化成数据信号，进行数据的统计，并发送到手机方便进行查看，具有结构简单，实时监测，使用方便的特点。

Description

一种微型断路器实时在线监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种改进的微型断路器，用于电流流经微型断路器时，能够对其流过的电流进行实时监测的装置，属于电力开关技术领域。

背景技术

微型断路器在用户用电过程中扮演者不可或缺的角色，通常是装配在配电系统的末端，它能接通、承载以及分断电路电流。随着物联网的迅猛发展，人们对于用电安全越发重视，对用电故障监测的研究也越发深入。于是，如何加强对微型断路器运行状况的实时监测问题，成为了相关技术人员研究的热点。

现有微型断路器能够接通承载分断电流和具有故障报警功能，但是由于其仅有分合两个状态，技术人员无法对流经微型断路器的电流进行读取，也无法对确定微型断路器的工作情况，从而无法对微型断路器的异常工况进行及时的预判，进而造成损失。

目前，在对微型断路器进行实时监测所要解决的最大问题是微型断路器内部结构非常密集，监测装置无法在不改变微型断路器的体积的情况下引入。为了解决此问题，相关技术人员采用了两种技术方案，一种是采用将微型断路器体积做大，预留出空间给监测装置；一种是采用将监测装置设置在微型断路器外部，不占据微型断路器的内部空间。这两种技术方案在具体实施中都存在问题，首先，将微型断路器做大，会引起成本的增加，并给用户安装带来新的问题；其次，若将监测装置设置在微型断路器外部，必然存在用电设备需要移位来适应微型断路器和监测装置的问题，费时费力。

并且，现有技术方案中将监测数据直接以本地数据的形式进行显示和存储，但它监测的常常是主要分支电路或重要电路的数据，而对微型断路器所掌控的分支电路却常常置于忽略状态，这不利于电路的全面监测和控制。往往这些细微之处却孕育着事故的隐患，在异常数据产生后，如不能及时进行预警和处置，必然酿成后续较大的事故。

实用新型内容

本实用新型在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、便于监测数据实时更新，并能够进行及时报警的微型断路器实时在线监测装置。

本实用新型所述问题是通过以下技术方案解决的：

一种微型断路器实时在线监测装置，包括微型断路器本体，还包括电源部分、采集部分和处理部分；所述电源部分给采集部分和处理部分供电；所述采集部分包括电流互感器CT和放大器模块F；所述电流互感器CT的输出端与放大器模块F的输入端IN1和IN2连接；所述放大器模块F的输出端OUT 与处理部分连接；所述电流互感器CT的原边连接在微型断路器本体的N极回路中、位于第二静触头与出线接线座之间；所述处理部分包括芯片U1和全球移动通信模块GSM；所述放大器模块F的输出端与芯片U1的P1.0端连接；所述芯片U1的RXD1端和TXD1端与全球移动通信模块GSM连接；所述全球移动通信模块GSM与手机通过无线通信方式连接；

上述微型断路器实时在线监测装置，所述电源部分、采集部分和处理部分都位于微型断路器本体的N极回路中、位于出线接线座的右侧。

上述微型断路器实时在线监测装置，增设显示器LED和报警器SP,所述显示器LED与芯片U1的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4端连接；所述报警器 SP与芯片U1的P1.1端连接；所述显示器LED装配在微型断路器的N极壳体上、位于分合开关的上部。

上述微型断路器实时在线监测装置，所述电源部分包括整流器D和直流变直流模块DC/DC，所述整流器D与直流变直流模块DC/DC连接，所述放大器模块F和芯片U1与直流变直流模块DC/DC的输出端并联。

本实用新型相比于现有技术的有益效果是，能够通过采集部分将断路器的工作电流进行采集，并将监测的电流信号转化成数据信号，并进行数据的统计；从而实现对断路器工作状态的实时监控，并且由于断路器监测的是分支电路，可根据断路器的监测数据对分支电路的工作状况也进行分析，便于实现对电路的全面监测和控制。

同时，由于本实用新型是将监测数据通过处理部分后，实时同步到手机上，使得用户在远离现场的同时，可以监测到断路器的工作状态，并分析分支电路的工作状态，并在异常数据产生初期，进行及时的发现异常工况，或是在断路器切断电流后的第一时间让用户获悉，减少意外断电造成的财产损失。

附图说明

图1为本实用新型电原理图；

图2为微型断路器N极中元件装配示意图；

图3为微型断路器L极结构示意图；

图4为微型断路器外部装配示意图。

图中各标号分别表示为：1.L级本体，2.N级本体，3.微型断路器外壳， 4.微型断路器分合状态指示窗口，5.第一手柄，6.第一U形杆，7.第一跳扣， 8.第一动触头，9.第一锁扣，10.连杆，11.压线螺钉，12.进线接线座，13. 双金属连片，14.微型断路器进线L极，15.螺钉，16.螺母，17.隔弧件，18. 引弧件，19.卡板，20.灭弧室，21.第一静触头，22.电磁线圈，23.电磁脱扣器，24.第一拉簧，25.第二手柄，26.第二U形杆，27.第二跳扣，28.第二动触头，29.第二锁扣，30.L极进线孔，31.微型断路器进线N极，32.第二拉簧，33.第二静触头，34.出线接线座，D.整流器，DC/DC.直流变直流模块， CT.电流互感器，F.放大器模块，GSM.全球移动通信模块，U1.芯片，SP喇叭，LED.显示器。

具体实施方式

参看图1和图2，本实用新型包括电源模块、采集部分和处理部分，在进行监测时，采用电流互感器CT进行监测，能够有效的及时监测到电流变化，所述第二静触头33与出线接线座34之间的软连线穿过电流互感器CT,所述电流互感器CT监测流经的电流，充分利用微型断路器N极的空间(本实用新型中的L、N极是指分别连接相线和零线的两个电极)，在双极断路器的基础上增设了电流检测组件，实现了及时监测微型断路器的功能。

在合闸操作进行时，第一手柄5在带动第一U形杆6，第一跳扣7，第一动触头8和第一锁扣9连动，所述第一动触头8与第一静触头21连通，电从进线接线座12，经过双金属连片13，第一静触头21，接入电磁脱扣器23至出线座。

由于L极与N极一般是联动分合的，第二手柄25在带动第二U形杆26，第二跳扣27，第二动触头28和第二锁扣29连动，所述第二动触头28与第二静触头33连通，电从微型断路器进线N极(31)，经第二静触头33接入出线接线座34。

此时，从微型断路器进线L极14经L极进线孔30和微型断路器进线N 极31的接线，引出电源经过整流管D的整流和直流变直流模块DC/DC的降压、波滤，为放大器模块F和芯片U1提供电源，电流互感器CT进行电流监测。

在分闸操作过程中，第一手柄5在带动第一U形杆6，第一跳扣7，第一动触头8和第一锁扣9连动，所述第一动触头8与第一静触头21分离。

由于L极与N极一般是联动分合的，第二手柄25在带动第二U形杆26，第二跳扣27，第二动触头28和第二锁扣29连动，所述第二动触头28与第二静触头33分离。

当电流过载时，流过双金属片13的电流过大，双金属片13的温度过高，致使双金属片13向右弯曲，带动连杆10向右移，致使第一锁扣9逆时针旋转，与第一跳扣7分离，在第一拉簧24作用下，导致第一动触头8迅速逆时针旋转，与第一静触头21分离，产生的电弧由隔弧件17、引弧件18进入到灭弧室20完成灭弧。此时，电流互感器CT将监测到电流变化，该电流变化转化成电信号后，通过全球移动通信模块GSM，发送到手机。

当有短路故障电流时，流过电磁线圈22电流急剧增大，产生强大磁场致使电磁脱扣器23动作，致使第一锁扣9逆时针旋转，与第一跳扣7分离，在第一拉簧24作用下，第一动触头8迅速逆时针旋转，与第一静触头21分离，产生的电弧由隔弧件17、引弧件18进入到灭弧室20完成灭弧。此时，电流互感器 CT将监测到电流变化，该电流变化转化成电信号后，通过全球移动通信模块 GSM，发送到手机。

在进行数据的发送的同时，现场的显示器LED和报警器SP将进行报警提示。

本实用新型在工作时，经直流变直流模块DC/DC的滤波，为放大器模块F 和芯片U1提供电源；所述电流互感器CT安装在断路器N极的内部，当微型断路器发生过载和短路故障以后，电流互感器CT监测的电流信息，通过放大器F的IN1和IN2端口输入，所述放大器将输出端OUT的电流信息，输入到芯片U1的P1.0端，芯片U1对数据进行处理，通过显示器LED将电流信息显示出来，同时进行报警器SP报警，电流信息还通过芯片U1的RXD1和TXD1 端连接全球移动通信模块GSM传输出去，并将电流信息发送到手机，通过手机显示出来。

Claims (4)

1.一种微型断路器实时在线监测装置，包括微型断路器本体，还包括电源部分、采集部分和处理部分；所述电源部分给采集部分和处理部分供电；所述采集部分包括电流互感器CT和放大器模块F；所述电流互感器CT的输出端与放大器模块F的输入端IN1和IN2连接；所述放大器模块F的输出端OUT与处理部分连接；所述电流互感器CT的原边连接在微型断路器本体的N极回路中、位于第二静触头(33)与出线接线座(34)之间；所述处理部分包括芯片U1和全球移动通信模块GSM；所述放大器模块F的输出端与芯片U1的P1.0端连接；所述芯片U1的RXD1端和TXD1端与全球移动通信模块GSM连接；所述全球移动通信模块GSM与手机通过无线通信方式连接。

2.根据权利要求1所述微型断路器实时在线监测装置，所述电源部分、采集部分和处理部分都位于微型断路器本体的N极回路中、位于出线接线座(34)的右侧。

3.根据权利要求1所述微型断路器实时在线监测装置，增设显示器LED和报警器SP,所述显示器LED与芯片U1的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4端连接；所述报警器SP与芯片U1的P1.1端连接；所述显示器LED装配在微型断路器的N极壳体上、位于分合开关的上部。

4.根据权利要求2所述微型断路器实时在线监测装置，所述电源部分包括整流器D和直流变直流模块DC/DC，所述整流器D与直流变直流模块DC/DC连接，所述放大器模块F和芯片U1与直流变直流模块DC/DC的输出端并联。

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