CN211958751U - 一种断路器脱扣控制、检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种断路器脱扣控制、检测装置，包括断路器、分励信号脱扣单元、状态判断单元和显示单元，断路器内具有脱扣机构、分励脱扣器和脱扣检测开关，分励信号脱扣单元包括继电器和控制电源，继电器设有常开触点K1和常开触点K2，继电器接入控制分励脱扣器触发脱扣的分励信号，常开触点K1连接于断路器内分励脱扣器及控制电源间，状态判断单元与断路器内的脱扣检测开关、继电器的常开触点K2连接。本实用新型提供了一种合理、清晰的状态检测机制，该机制下，运维人员根据显示单元显示出的信息，即可清楚断路器脱扣状态及原因，方便系统维护。

Description

一种断路器脱扣控制、检测装置

技术领域

本实用新型涉及断路器控制领域，尤其涉及一种断路器脱扣控制、检测装置。

背景技术

断路器作为电网和数据中心中一种重要的保护设备，用来接通和分断负载电路，具有过载和短路保护等功能。断路器的过载及短路保护功能，主要由断路器内部的脱扣器来实现，是断路器遇到极端条件时所做出的应急反应。数据中心中，一些关键部位的断路器因所要防护的因素较多，除过载和短路外，常还需要考虑到可能出现的消防、过欠压的问题，为此，这些关键部位的断路器常常会配置分励脱扣器（分励脱扣器装在断路器的脱扣器上，当分励脱扣器通过电流时，分励脱扣器会动作顶开断路器的脱扣器，使断路器跳闸），以实现消防分励脱扣功能或者过欠压分励脱扣功能，具体地，即是将消防分励信号和过欠压分励信号接到这些关键部位的断路器的两组分励脱扣器上，当有消防报警时，报警设备输出消防联动控制信号给一些关键设备，使接通和分断这些关键设备的断路器的分励脱扣器收到消防分励信号，断路器断开，以保护这些关键设备；当检测到电网电压过高或者过低时，控制设备输出过欠压控制信号给后端设备，使接通和分断后端设备的断路器的分励脱扣器收到过欠压分励信号，断路器断开，保护后端设备不受电网影响。

上述这些带多个分励脱扣器的断路器，所防护的所有因素中任一因素均可导致断路器断开，而断路器断开后，运维人员往往无法准确判断断路器是何因素导致脱扣的，即无法清楚断路器脱扣原因，不利于电网或数据中心的维护、运行。为避免断路器脱扣状态混乱，迫切需要合理的控制机制和清晰的状态检测机制。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种断路器脱扣控制、检测装置。

实现本实用新型目的的技术方案是：一种断路器脱扣控制、检测装置，包括断路器、分励信号脱扣单元、状态判断单元和显示单元，断路器内具有脱扣机构、分励脱扣器和脱扣检测开关，断路器内分励脱扣器的数量与分励信号脱扣单元数量的相一致，脱扣检测开关为设于断路器脱扣机构处、在脱扣机构的脱扣动作下可闭合的常开开关，分励信号脱扣单元与断路器内的分励脱扣器一一对应，分励信号脱扣单元包括继电器和为相对应的分励脱扣器提供触发电压的控制电源，继电器设有常开触点K1和常开触点K2，继电器接入控制分励脱扣器触发脱扣的分励信号，常开触点K1连接于断路器内相对应的分励脱扣器及触发该分励脱扣器的控制电源间，状态判断单元包括判断模块、分别与判断模块连接的第一开关量检测电路和数量与分励信号脱扣单元数量相一致的第二开关量检测电路，第一开关量检测电路与断路器内的脱扣检测开关连接，第二开关量检测电路与分励信号脱扣单元一一对应，每一第二开关量检测电路均与其相应的分励信号脱扣单元内继电器的常开触点K2连接，状态判断单元的判断模块还与显示单连接；

第一开关量检测电路用于检测与其连接的脱扣检测开关的开关状态，并将检测到的脱扣检测开关的状态信息发送给判断模块；

第二开关量检测电路用于检测与其连接的常开触点K2的开关状态，并将检测到的常开触点K2的状态信息发送给判断模块；

判断模块用于接收第一开关量检测电路发送来的脱扣检测开关的状态信息和第二发送来的常开触点K2的状态信息，并将接收到的脱扣检测开关的状态信息和常开触点K2的状态信息发送给显示单元进行显示。

进一步地，分励信号脱扣单元内继电器接入控制分励脱扣器触发脱扣的分励信号为消防分励信号和过欠压分励信号中的任一种。

进一步地，分励信号脱扣单元的数量为两个，两个分励信号脱扣单元接入控制相应的分励脱扣器触发脱扣的分励信号分别为消防分励信号和过欠压分励信号，两个分励信号脱扣单元内继电器的常开触点K2分别连接状态判断单元内的第二开关量检测电路。该设置，实现对消防、过欠压防护的同时，仍可使断路器的脱扣具有清楚的检测机制。

进一步地，第一开关量检测电路包括光耦U1，光耦U1发光侧与脱扣检测开关串联后连接供电电压VCC1，光耦U1接收侧与供电电压VCC2、判断模块分别连接。脱扣检测开关闭合时，光耦U1发光导通，判断模块收到供电电压VCC2的电压信号。除了光耦的结构外，第一开关量检测电路还可以是其它一些开关量检测电路。

进一步地，第二开关量检测电路包括光耦U2，光耦U2发光侧与相应的分励信号脱扣单元内继电器的常开触点K2串联后连接供电电压VCC3，光耦U2接收侧与供电电压VCC4、判断模块分别连接。分励信号脱扣单元内继电器的常开触点K2闭合时，光耦U2发光导通，判断模块收到供电电压VCC4的电压信号。除了光耦的结构外，第二开关量检测电路还可以是其它一些开关量检测电路。

进一步地，判断模块为单片机。除了单片机外，判断模块还可以为其它控制类芯片。

进一步地，判断模块还连接有警报单元。该设置，可提醒运维人员，继路器的当前状态，以便醒运维人员及时查看，警报单元可以是LED灯或警报铃。

本实用新型断路器脱扣控制、检测装置，根据显示单元显示出的信息，运维人员可判断断路器是否断开以及导致断路器断开的原因，如显示单元显示出脱扣检测开关和分励信号脱扣单元的常开触点K2均闭合了，则说明是外部的分励信号使断路器断开；如显示单元显示出脱扣检测开关闭合、分励信号脱扣单元的常开触点K2未闭合，则说明是线路过载和短路了；如若显示单元显示出脱扣检测开关和分励信号脱扣单元的常开触点K2均未闭合，则说明线路正常工作；如若显示单元显示出脱扣检测开关未闭合、分励信号脱扣单元的常开触点K2闭合了，则说明是脱扣系统异常，本实用新型提供了一种合理、清晰的状态检测机制。

附图说明

图1是本实用新型断路器脱扣控制、检测装置的功能结构示意图，图中虚线表示功能作用关系；

图2是本实用新型断路器脱扣控制、检测装置的第一开关量检测电路的电路图；

图3是本实用新型断路器脱扣控制、检测装置的第二开关量检测电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型断路器脱扣控制、检测装置的具体实施方式作详细的说明：

如图1所示，一种断路器脱扣控制、检测装置，包括断路器1、分励信号脱扣单元2、状态判断单元3和显示单元4，断路器1内具有脱扣机构10、分励脱扣器11和脱扣检测开关12，断路器1内分励脱扣器11的数量与分励信号脱扣单元2数量的相一致，脱扣检测开关12为设于断路器1脱扣机构10处、在脱扣机构10的脱扣动作下可闭合的常开开关，分励信号脱扣单元2与断路器1内的分励脱扣器11一一对应，分励信号脱扣单元2包括继电器21和为相对应的分励脱扣器11提供触发电压的控制电源22，继电器21设有常开触点K1和常开触点K2，继电器21接入控制分励脱扣器11触发脱扣的分励信号，常开触点K1连接于断路器1内相对应的分励脱扣器11及触发该分励脱扣器11的控制电源22间，状态判断单元3包括判断模块31、分别与判断模块31连接的第一开关量检测电路32和数量与分励信号脱扣单元2数量相一致的第二开关量检测电路33，第一开关量检测电路32与断路器1内的脱扣检测开关12连接，第二开关量检测电路33与分励信号脱扣单元2一一对应，每一第二开关量检测电路33均与其相应的分励信号脱扣单元2内继电器21的常开触点K2连接，状态判断单元3的判断模块31还与显示单元4连接；

第一开关量检测电路32用于检测与其连接的脱扣检测开关12的开关状态，并将检测到的脱扣检测开关12的状态信息发送给判断模块31；

第二开关量检测电路33用于检测与其连接的常开触点K2的开关状态，并将检测到的常开触点K2的状态信息发送给判断模块31；

判断模块31用于接收第一开关量检测电路32发送来的脱扣检测开关12的状态信息和第二发送来的常开触点K2的状态信息，并将接收到的脱扣检测开关12的状态信息和常开触点K2的状态信息发送给显示单元4进行显示。

本实用新型断路器脱扣控制、检测装置，外部的分励信号通常指电压信号，比如常用的24V电压信号。工作过程中，当有外部的分励信号传入到分励信号脱扣单元2内的继电器21时，继电器21得电，常开触点K1和常开触点K2闭合，控制电源22与断路器1内相应的分励脱扣器11连通，分励脱扣器11触发，断路器1的脱扣机构10脱扣，断路器1断开，断路器1断开过程中，断路器1本身的脱扣机构使脱扣检测开关12闭合，状态判断单元3内的第一开关量检测电路32检测到脱扣检测开关12的闭合信号并将该信号发送给判断模块31，同时，常开触点K2闭合后，状态判断单元3内的第二开关量检测电路33检测到常开触点K2的闭合信号并将该信号发送给判断模块31，判断模块31则将接收到的脱扣检测开关12的闭合信息和常开触点K2的闭合信息发送给显示单元4进行显示。没有外部分励信号传入到分励信号脱扣单元2内的继电器21时，继电器21不得电，常开触点K1和常开触点K2断开，分励脱扣器11没有触发，分励脱扣器11不会动作顶开断路器1的脱扣机构10，断路器1的脱扣机构10只会在过载和短路时，才会断开脱扣，而如若断路器1的脱扣机构10因过载和短路脱扣断开后，状态判断单元3内的第一开关量检测电路32检测到脱扣检测开关12的闭合信号并将该信号发送给判断模块31，判断模块31则将接收到的脱扣检测开关12的闭合信息发送给显示单元4进行显示。

本实用新型断路器脱扣控制、检测装置，根据显示单元4显示出的信息，运维人员可判断断路器1是否断开以及导致断路器1断开的原因，如显示单元4显示出脱扣检测开关12和分励信号脱扣单元2的常开触点K2均闭合了，则说明是外部的分励信号使断路器1断开；如显示单元4显示出脱扣检测开关12闭合、分励信号脱扣单元2的常开触点K2未闭合，则说明是线路过载和短路了；如若显示单元4显示出脱扣检测开关12和分励信号脱扣单元2的常开触点K2均未闭合，则说明线路正常工作；如若显示单元4显示出脱扣检测开关12未闭合、分励信号脱扣单元2的常开触点K2闭合了，则说明是脱扣系统异常。

本实用新型断路器脱扣控制、检测装置，提供了一种合理、清晰的状态检测机制，该机制下，运维人员根据显示单元4显示出的信息，即可清楚断路器1脱扣状态及原因，方便系统维护。

本实用新型断路器脱扣控制、检测装置，根据系统防护需求，每个分励信号脱扣单元2内继电器21接入控制分励脱扣器11触发脱扣的分励信号通常为消防分励信号和过欠压分励信号中的任一种。

本实用新型断路器脱扣控制、检测装置，较佳地，分励信号脱扣单元的数量为两个，两个分励信号脱扣单元（2，2’）接入控制相应的分励脱扣器（11，11’）触发脱扣的分励信号分别为消防分励信号和过欠压分励信号，两个分励信号脱扣单元（2，2’）内继电器21的常开触点K2分别连接状态判断单元3内的第二开关量检测电路（33，33’）。该设置，实现对消防、过欠压防护的同时，仍可使断路器1的脱扣具有清楚的检测机制。

本实用新型断路器脱扣控制、检测装置，较佳地，如图2所示，第一开关量检测电路32包括光耦U1，光耦U1发光侧与脱扣检测开关12串联后连接供电电压VCC1，光耦U1接收侧与供电电压VCC2、判断模块31分别连接。脱扣检测开关12闭合时，光耦U1发光导通，判断模块31收到供电电压VCC2的电压信号。除了光耦的结构外，第一开关量检测电路32还可以是其它一些开关量检测电路。

本实用新型断路器脱扣控制、检测装置，较佳地，如图3所示，第二开关量检测电路33包括光耦U2，光耦U2发光侧与相应的分励信号脱扣单元2内继电器21的常开触点K2串联后连接供电电压VCC3，光耦U2接收侧与供电电压VCC4、判断模块31分别连接。分励信号脱扣单元2内继电器21的常开触点K2闭合时，光耦U2发光导通，判断模块31收到供电电压VCC4的电压信号。除了光耦的结构外，第二开关量检测电路33还可以是其它一些开关量检测电路。

本实用新型断路器脱扣控制、检测装置，判断模块31为单片机。除了单片机外，判断模块31还可以为其它控制类芯片。

本实用新型断路器脱扣控制、检测装置，较佳地，判断模块31还连接有警报单元5。该设置，可提醒运维人员，继路器1的当前状态，以便醒运维人员及时查看，警报单元5可以是LED灯或警报铃。

本实用新型对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种断路器脱扣控制、检测装置，其特征在于：包括断路器、分励信号脱扣单元、状态判断单元和显示单元，断路器内具有脱扣机构、分励脱扣器和脱扣检测开关，断路器内分励脱扣器的数量与分励信号脱扣单元数量的相一致，脱扣检测开关为设于断路器脱扣机构处、在脱扣机构的脱扣动作下可闭合的常开开关，分励信号脱扣单元与断路器内的分励脱扣器一一对应，分励信号脱扣单元包括继电器和为相对应的分励脱扣器提供触发电压的控制电源，继电器设有常开触点K1和常开触点K2，继电器接入控制分励脱扣器触发脱扣的分励信号，常开触点K1连接于断路器内相对应的分励脱扣器及触发该分励脱扣器的控制电源间，状态判断单元包括判断模块、分别与判断模块连接的第一开关量检测电路和数量与分励信号脱扣单元数量相一致的第二开关量检测电路，第一开关量检测电路与断路器内的脱扣检测开关连接，第二开关量检测电路与分励信号脱扣单元一一对应，每一第二开关量检测电路均与其相应的分励信号脱扣单元内继电器的常开触点K2连接，状态判断单元的判断模块还与显示单连接；

第一开关量检测电路用于检测与其连接的脱扣检测开关的开关状态，并将检测到的脱扣检测开关的状态信息发送给判断模块；

第二开关量检测电路用于检测与其连接的常开触点K2的开关状态，并将检测到的常开触点K2的状态信息发送给判断模块；

判断模块用于接收第一开关量检测电路发送来的脱扣检测开关的状态信息和第二发送来的常开触点K2的状态信息，并将接收到的脱扣检测开关的状态信息和常开触点K2的状态信息发送给显示单元进行显示。

2.根据权利要求1所述的断路器脱扣控制、检测装置，其特征在于：分励信号脱扣单元内继电器接入控制分励脱扣器触发脱扣的分励信号为消防分励信号和过欠压分励信号中的任一种。

3.根据权利要求1所述的断路器脱扣控制、检测装置，其特征在于：分励信号脱扣单元的数量为两个，两个分励信号脱扣单元接入控制相应的分励脱扣器触发脱扣的分励信号分别为消防分励信号和过欠压分励信号，两个分励信号脱扣单元内继电器的常开触点K2分别连接状态判断单元内的第二开关量检测电路。

4.根据权利要求1所述的断路器脱扣控制、检测装置，其特征在于：第一开关量检测电路包括光耦U1，光耦U1发光侧与脱扣检测开关串联后连接供电电压VCC1，光耦U1接收侧与供电电压VCC2、判断模块分别连接。

5.根据权利要求1所述的断路器脱扣控制、检测装置，其特征在于：第二开关量检测电路包括光耦U2，光耦U2发光侧与相应的分励信号脱扣单元内继电器的常开触点K2串联后连接供电电压VCC3，光耦U2接收侧与供电电压VCC4、判断模块分别连接。

6.根据权利要求1所述的断路器脱扣控制、检测装置，其特征在于：判断模块为单片机。

7.根据权利要求1所述的断路器脱扣控制、检测装置，其特征在于：判断模块还连接有警报单元。

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