CN210246302U - 一种智慧型断路器、用电设备以及用电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智慧型断路器、用电设备以及用电系统，包括线缆、断路开关、脱扣器和控制芯片，断路开关安装在线缆上，线缆上设有温度传感器，温度传感器与控制芯片电连接，当温度传感器检测到线缆温度超过预置温度时，控制芯片控制脱扣器断开断路开关。温度传感器能够测量线缆温度并发送到控制芯片中，当线缆温度超过预置的温度时，控制芯片及时控制脱扣器动作，通过断开断路开关切断电路，能够在线缆温度升高到一定程度时动作，预防电气火灾和人身安全事故，保证人身财产安全。

Description

一种智慧型断路器、用电设备以及用电系统

技术领域

本实用新型涉及电器技术领域，特别地，涉及一种智慧型断路器、用电设备以及用电系统。

背景技术

现代社会，人们的生产、生活离不开电，在输配电中断路器是最基础的电器元件，起着对电能的分配、控制、保护的作用，广泛应用于发电厂、变电站、机械、化工、冶金、电力、纺织、矿山、农业、建筑、国防和国民经济的各个方面，它可以在带负载情况下闭合或分断电源，并且对用电设备与用电线路起着过载与短路保护的作用。在输配电领域占有极其重要的位置，市场占有率极高，从家庭用电到工业、农业、商业、学校和机关事业的各种场合都用它。

断路器主要有两大功能，一是在正常情况下，作不频繁合、分电路或起动、停止用电设备，即开关功能；另一个功能是在线路或设备发生过载、短路等故障时，自动切断电源，予以保护，也既是保护功能，保护功能是断路器十分重要的使用功能。

现有用户在使用各种断路器时，往往是一台断路器后面带有多台负载设备，当多台设备长时间运行时，线缆温度会持续升高，烧毁线缆，甚至发生火灾，严重影响生产和人身财产安全，现有的断路器只能在线缆因温度升高而故障时，控制芯片检测到发生故障后才产生作用，而不能在发生故障前提前动作。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种能够在线缆温度升高到一定程度时动作，预防电气火灾和人身安全事故，保证人身财产安全的智慧型断路器、用电设备以及用电系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一方面，

一种智慧型断路器，包括线缆、断路开关、脱扣器和控制芯片，所述断路开关安装在所述线缆上，所述线缆上设有温度传感器，所述温度传感器与所述控制芯片电连接，当温度传感器检测到线缆温度超过预置温度时，所述控制芯片控制所述脱扣器断开所述断路开关。

进一步地，所述线缆分为进线线缆和出线线缆，所述进线线缆连接电网系统，所述出线线缆连接负载。

进一步地，所述温度传感器分为第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器均与控制芯片连接，所述第一温度传感器设于所述进线线缆上，用于监测所述进线线缆的温度，所述第二温度传感器设于所述出线线缆上，用于监测所述出线线缆的温度。

进一步地，所述出线线缆上设有保护监测电路，所述保护监测电路与所述控制芯片电连接，用于实时监测各种用电参数。

进一步地，所述出线线缆上设有漏电流互感器，所述漏电流互感器与所述控制芯片电连接，用于监测漏电电流。

进一步地，所述出线线缆上连接有计量电路，所述计量电路与所述控制芯片电连接，用于采集负荷用能。

进一步地，所述控制芯片包括：

通信接口，用于接收信息以及发送控制指令；

操作接口，用于设置预置参数；

显示屏，用于显示运行参数及操作提示；

控制单元，用于分析、处理信息生成控制指令。

进一步地，所述控制芯片还包括报警提示单元，用于在超出预置参数时提示使用者。

另一方面，

一种用电设备，包括上述方案所述的智慧型断路器

另一方面，

一种用电系统，包括上述方案所述的用电设备

有益效果：

本实用新型实施例提供了一种智慧型断路器，包括线缆、断路开关、脱扣器和控制芯片，断路开关安装在线缆上，线缆上设有温度传感器，温度传感器与控制芯片电连接，当温度传感器检测到线缆温度超过预置温度时，控制芯片控制脱扣器断开断路开关。温度传感器能够测量线缆温度并发送到控制芯片中，当线缆温度超过预置的温度时，控制芯片及时控制脱扣器动作，通过断开断路开关切断电路，能够在线缆温度升高到一定程度时动作，预防电气火灾和人身安全事故，保证人身财产安全。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种智慧型断路器的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的另一种智慧型断路器的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种智慧型断路器剖面结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种智慧型断路器外部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

参照图1，本实用新型实施例提供了一种智慧型断路器，包括线缆11、断路开关12、脱扣器13和控制芯片14，断路开关12安装在线缆11上，线缆11上设有温度传感器15，温度传感器15与控制芯片14电连接，当温度传感器15检测到线缆11温度超过预置温度时，控制芯片14控制脱扣器13断开断路开关12。

本实用新型实施例提的一种智慧型断路器，包括线缆、断路开关、脱扣器和控制芯片，断路开关安装在线缆上，线缆上设有温度传感器，温度传感器与控制芯片电连接，当温度传感器检测到线缆温度超过预置温度时，控制芯片控制脱扣器断开断路开关。温度传感器能够测量线缆温度并发送到控制芯片中，当线缆温度超过预置的温度时，控制芯片及时控制脱扣器动作，通过断开断路开关切断电路，能够在线缆温度升高到一定程度时动作，预防电气火灾和人身安全事故，保证人身财产安全。

作为对上述实施例的一种补充说明，本实用新型还提供了另一种智慧型断路器的实施例，如图2所示，包括线缆21、断路开关22、脱扣器23和控制芯片24，断路开关22安装在线缆21上，线缆21 上设有温度传感器，温度传感器与控制芯片24电连接，当温度传感器检测到线缆温度超过预置温度时，控制芯片24控制脱扣器断开断路开关。

需要说明的是，线缆21分为进线线缆211和出线线缆212，进线线缆211连接电网系统，出线线缆212连接负载。

其中，温度传感器分为第一温度传感器251和第二温度传感器 252，第一温度传感器251和第二温度传感器252均与控制芯片24连接，第一温度传感器251设于进线线缆211上，用于监测进线线缆 211的温度，第二温度传感器252设于出线线缆212上，用于监测出线线缆212的温度。

作为本实用新型实施例一种可选的实现方式，出线线缆212上设有保护监测电路26，保护监测电路26与所述控制芯片24电连接，用于实时监测各种用电参数。

作为本实用新型实施例一种可选的实现方式，出线线缆212上设有漏电流互感器27，漏电流互感器27与控制芯片24电连接，用于监测漏电电流。

作为本实用新型实施例一种可选的实现方式，出线线缆212上连接有计量电路28，计量电路28与控制芯片24电连接，用于采集负荷用能。示例性的，计量电路测量线缆上的电流电压，并将测量数据传输到控制芯片中，控制芯片计算得到线缆上的负荷用能。

作为本实用新型实施例一种优选的实现方式，控制芯片24包括：

通信接口241，用于接收信息以及发送控制指令；

接收的信息包括但不限于：进线线缆温度、出线线缆温度、用电参数、漏电电流以及负荷用能；

控制指令用于将控制脱扣器动作断开断路开关。

操作接口242，用于设置预置参数；

设置适当预置参数，保证断路器能够在设备故障时及时动作，切断电路。

显示屏243，用于显示运行参数及操作提示；

显示屏显示预置参数的曲线以及实时测量的曲线，方便使用者查看；同时显示操作提示，方便使用者了解正在进行的操作。

控制单元244，用于分析、处理信息生成控制指令，将接收到的信息处理后与预置信息比较，生成控制指令并发送。

可选地，控制芯片还包括报警提示单元245，用于在超出预置参数时提示使用者。

本实用新型实施例提供的另一种智慧型断路器，通过第一温度传感器和第二温度传感器分别测量出线线缆和进线线缆温度并传送给控制芯片，在控制芯片中将数据与预置参数进行对比，当超过预置参数时，控制脱扣器断开断路开关；计量电路测量电缆负荷用能，通过控制芯片分析能耗使用情况，发现能耗黑洞；出线线缆上设有漏电流互感器，测量漏电电流，并在控制芯片中与预置参数比较，当超过预置参数时，控制脱扣器断开断路开关；保护监测电路实时监测各种用电参数并与控制芯片中设置的预置参数比较；控制芯片控制整个断路器的工作，保证线路正常工作。

上述实用新型实施例提供的一种智慧型断路器不仅仅能够实现原有断路器的开关功能和保护功能，还具有线缆温度采集探测器功能、漏电流采集探测器功能，控制芯片还具有能耗计量、分析功能和远程通信功能，集成了遥控、遥测、遥调和遥信等多种功能，能够与控制后台连接，形成测控、预警的智慧保护系统，为工业生产安全和民用用电安全提供了保障。

一个实施例中，本实用新型还提供了一种用电设备，该用电设备包括上述实施例中的智慧型断路器。

在该实施例中提供的用电设备，能够通过第一温度传感器、第二温度传感器以及漏电流互感器实时监控用电设备的漏电流、线缆温度。对漏电流、线缆温升引起的电气故障预警、保护。实时监控存储电压、电流、功率因数、电度、谐波、漏电流、线缆温度等参数。通过历史数据分析运行情况，发现使用问题。保护监测电路和计量电路实时监测电能、功率、电压、电流、功率因数等用电参数。根据参数的数值，发现用能的黑洞。根据参数的波动，发现用能异常。提前发现故障并作出处理，保证整个用电设备良好运行。

另一个实施例中，本实用新型还提供了一种用电系统，包括上述实施例中的用电设备。

能够通过实时监控用电设备的漏电流、线缆温度。对漏电流、线缆温升引起的电气故障预警、保护。通过实时监控存储电压、电流、功率因数、电度、谐波、漏电流、线缆温度等参数。通过历史数据分析运行情况，发现使用问题。实时监测电能、功率、电压、电流、功率因数等用电参数。根据参数的数值，发现用能的黑洞。根据参数的波动，发现用能异常。提前发现故障并作出处理，保证整个用电系统良好运行。

如图3和图4所示，本实用新型提供一种智慧型断路器的具体实施方式，包括外壳101、脱扣器102、断路开关103、控制芯片104，所述外壳101为凸形，上方窄，下方宽，所述控制芯片104为L形，所述控制芯片104设于所述外壳101的内部下方的一角，所述脱扣器 102设于所述外壳101的内部上方的一角且与所述控制芯片104位于同一边，所述断路开关103设于所述外壳101的外部上方的另一边。

其中，所述外壳101具有六个九十度内角，每个九十度内角处设有螺孔105，通过螺孔与螺丝的连接，外壳将内部结构保护在外壳内部。

作为本实用新型实施例中一种优选的实现方式，所述控制芯片上设有通信模块接口106，所述通信模块接口位于所述控制芯片直角处，用于接受信息以及发送指令。

需要说明的是，所述控制芯片的L形上方设有蜂鸣器107，用于报警提示。

作为本实用新型实施例中一种可选的实现方式，还包括计量芯片，所述计量芯片108通过导线连接在所述控制芯片的L形下方的部分。

作为本实用新型实施例中一种可选的实现方式，还包括漏电流互感器109，所述漏电流互感器置于所述外壳的内部下方，且与所述断路开关位于同一边，并通过导线连接在所述控制芯片的L形上方的部分。

作为本实用新型实施例中一种可选的实现方式，还包括温度传感器110，温度传感器连接在所述控制芯片，用于测量线缆上的温度。

作为本实用新型实施例中一种可选的实现方式，还包括保护监测芯片111，所述包括检查芯片连接在所述控制芯片的L形下方端头的部分。

作为本实用新型实施例中一种可选的实现方式，还包括有LED灯 112，所述LED灯与所述控制芯片的通信模块接口连接，用于报警提示，所述LED灯设于外壳的外部。

作为本实用新型实施例中一种可选的实现方式，还包括有显示屏 113，所述显示屏与所述控制芯片的通信模块接口连接，用于显示信息以及供使用者设置参数，所述显示屏设置在外壳的外部。

本实用新型实施例提供的一种智慧型断路器的具体实施方式，下方安装芯片占地较大，上方安装脱扣器和断路开关，占地较小，所以外壳设计为上窄下宽。控制芯片设计为L形，与外壳下方的一角匹配，导线及其他部件安装在外壳下方的另一边，这样线和芯片分别位于两侧，排布合理，方便安装和拆卸芯片以及方便接线。控制芯片上直角处安装通信模块，用于接收信息以及发送指令；控制芯片的L形下方的部分连接计量芯片，用于用于采集负荷用能；控制芯片的L形上方的部分连接漏电流互感器，漏电流互感器置于所述外壳的内部下方，用于监测漏电电流；控制芯片的L形下方端头的部分连接温度传感器和保护监测芯片，温度传感器用于测量线缆温度，保护监测芯片用于实时监测各种用电参数；LED灯和蜂鸣器分别用于在超出预置参数时通过光以及声音报警，提示使用者；显示屏能够显示信息以及供使用者在显示屏上设置参数；在九十度内角处设有螺孔，通过螺丝与螺孔的方式，外壳连接更稳固。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种智慧型断路器，其特征在于：包括线缆、断路开关、脱扣器和控制芯片，所述断路开关安装在所述线缆上，所述线缆上设有温度传感器，所述温度传感器与所述控制芯片电连接，当温度传感器检测到线缆温度超过预置温度时，所述控制芯片控制所述脱扣器断开所述断路开关。

2.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述线缆分为进线线缆和出线线缆，所述进线线缆连接电网系统，所述出线线缆连接负载。

3.根据权利要求2所述的断路器，其特征在于：所述温度传感器分为第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器均与控制芯片连接，所述第一温度传感器设于所述进线线缆上，用于监测所述进线线缆的温度，所述第二温度传感器设于所述出线线缆上，用于监测所述出线线缆的温度。

4.根据权利要求2所述的断路器，其特征在于：所述出线线缆上设有保护监测电路，所述保护监测电路与所述控制芯片电连接，用于实时监测用电参数。

5.根据权利要求2所述的断路器，其特征在于：所述出线线缆上设有漏电流互感器，所述漏电流互感器与所述控制芯片电连接，用于监测漏电电流。

6.根据权利要求2所述的断路器，其特征在于：所述出线线缆上连接有计量电路，所述计量电路与所述控制芯片电连接，用于采集负荷用能。

7.根据权利要求3-6任一所述的断路器，其特征在于：所述控制芯片包括：

通信接口，用于接收信息以及发送控制指令；

操作接口，用于设置预置参数；

显示屏，用于显示运行参数及操作提示；

控制单元，用于分析、处理信息生成控制指令。

8.根据权利要求7所述的断路器，其特征在于：所述控制芯片还包括报警提示单元，用于在超出预置参数时提示使用者。

9.一种用电设备，其特征在于：包括权利要求1-8任一所述的智慧型断路器。

10.一种用电系统，其特征在于：包括权利要求9所述的用电设备。

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