CN212461551U - 一种智能微型断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能微型断路器，包括主触头、搭钩、锁链、过流漏电脱钩器、欠压脱钩器、漏电互感器、杠杆和控制板，搭钩的一端固定在轴上，另一端与锁链的一端相衔接，另一端与弹簧固定；过流漏电脱钩器有过流分闸驱动线圈和漏电分闸驱动线圈；欠压脱钩器通过线圈串接到空开主回路中；漏电互感器信号输出端接到控制板上，发热元件串接到空开主回路中，杠杆的一端设有搭钩，另一端设有双金属片，杠杆上设有与过流漏电脱钩器、欠压脱钩器对应的两支臂。本实用新型，测量功能齐全、实现费用少，将过流脱扣器及漏电脱扣器有机融合，对智能微型断路器整体外形结构及功能上具有质的提升，可以有效的降低产品的故障率，扩大产品的使用场景。

Description

一种智能微型断路器

技术领域

本实用新型涉及一种智能微型断路器,属于电力工业物联网领域。

背景技术

现在的智能微型断路器的各项指标不断提高的前提下, 智能微型断路器可应用的场合也越来越广泛,在低压配电的终端基本都会用到智能微型断路器；同时有自动控制和远程控制要求的场合也越来越多。

该装置对负载电路进行检测并进行故障判断，如无故障则复位，反之若线路存在持续性故障则不执行复位操作，同时触发遥信告警通知维护人员。适用山区等偏远无人值守设施或需持续服务场合，遵守用电设计安全标准，安全应急十分必要。

现智能微型断路器已升级具备微型处理器作为内核原件，具有电流电压采集、支持LORA、RS485通信功能，实现“遥信”、“遥测”、“遥控”、“遥调”（主站与从站）双向通信。

过流脱扣器及漏电保护脱扣器均独立设置机构及回路，影响设备整体外观体积及功耗，限制了智能微型断路器的应用。

针对目前应用场景要求设备小型化、强智能化及高可靠性的需求，将具有重复功能的部件融合，提高设备集成度，同时采用微处理器加强智能化度，以适应当下对物联网发展建设的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术的缺陷，提出了一种智能微型断路器，将具有重复功能的部件融合，提高设备集成度。

本实用新型所采用的技术方案是：一种智能微型断路器，包括主触头、搭钩、锁链、过流漏电脱钩器、欠压脱钩器、漏电互感器、发热元件、双金属片、杠杆和控制板，所述的搭钩的一端固定在轴上，另一端与锁链的一端相衔接，锁链的另一端与弹簧固定；所述的过流漏电脱钩器有过流分闸驱动线圈和漏电分闸驱动线圈，过流分闸驱动线圈串接到空开主回路中，漏电分闸驱动线圈的一边串接到空开主回路中，另一边与控制板相连；所述的欠压脱钩器通过线圈串接到空开主回路中；所述的漏电互感器信号输出端接到控制板上，所述的发热元件串接到空开主回路中，所述的杠杆的一端设有搭钩，另一端设有双金属片，杠杆上设有与过流脱钩器、欠压脱钩器对应的两支臂。

在本实用新型中：所述过流漏电脱钩器包括U型铁芯、过流分闸驱动线圈、漏电分闸驱动线圈及衔铁，所述的U型铁芯开口上设有衔铁，过流分闸驱动线圈和漏电分闸驱动线圈分别绕制在U型铁芯的两侧，过流分闸驱动线圈两端串接到空开主回路中，漏电分闸驱动线圈一端串接到控制板，另一端并接在过流分闸驱动线圈流出侧。

在本实用新型中：所述欠压脱钩器包括U型铁芯、衔铁、欠压驱动线圈及弹簧，所述的U型铁芯开口上设有衔铁，衔铁上设有弹簧，所述的欠压驱动线圈绕制在U型铁芯上后的两端串接到空开主回路中。

在本实用新型中：所述漏电互感器通过导线焊接到控制板上，所述的控制板上设有MCU处理器、lora模块、电阻、过压保护管、光耦、晶闸管和天线，漏电互感器输出信号经电阻分压后信号接入MCU处理器，所述MCU处理器的信号输入端接过压保护管，MCU处理器控制光耦驱动晶闸管导通，使漏电分闸驱动线圈一端与AC220V连通，MCU处理器与lora模块通过485接口相连，数据经天线送至数据基站，实现实时的数据交互。

采用上述技术方案后，本实用新型的有益效果为：

1.本实用新型结构简单、设计合理，测量功能齐全、实现费用少，将过流脱扣器及漏电脱扣器有机融合，对智能微型断路器整体外形结构及功能上具有质的提升，可以有效的降低产品的故障率，扩大产品的使用场景，是智能化的一次提升；

2.通过MCU处理器采集可确保测量的准确性，并可通过通讯接口将漏电流值送至远端，补充了智能监控的数据流；

3.通过MCU处理器控制晶闸管导通，使漏电分闸驱动线圈得电使微型断路器分闸。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的过流脱钩器结构示意图；

图3为本实用新型的控制板的连接示意图。

图中：1.漏电互感器；2.控制板；3.电阻；4.过压保护管；5.lora模块；6.天线；7.MCU处理器；8.光耦；9.晶闸管；10.U型铁芯；11.过流分闸驱动线圈；12.漏电分闸驱动线圈；13.衔铁；14.主触头；15.搭钩；16.锁链；17.轴；18.弹簧；19.杠杆；20.过流漏电脱钩器；21.欠压脱钩器；22.发热元件；23.双金属片。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步的说明。

由图1可见，一种智能微型断路器，包括主触头14、搭钩15、锁链16、过流漏电脱钩器20、欠压脱钩器21、漏电互感器1、发热元件22、双金属片23、杠杆19和控制板2，所述的搭钩15的一端固定在轴17上，另一端与锁链16的一端相衔接，锁链16的另一端与弹簧18固定；所述的过流漏电脱钩器20的一边通过线圈串接到空开主回路中，另一边与控制板2相连；所述的欠压脱钩器21通过线圈与串接到空开主回路中；所述的漏电互感器1信号输出端串接到控制板上，所述的发热元件22串接到空开主回路中，所述的杠杆19的正上方设有搭钩15，正下方设有双金属片23，杠杆19上设有与过流漏电脱钩器20、欠压脱钩器21对应的两支臂。

发热元件22及双金属片23组成过热保护功能，电压保持在AC220V或AC380V的稳定电压，根据公式U=I×R ，回路中电流变大，电流增大会产生大量的热，同时空气开关中的空气也开始膨胀，在有限的空间里空气膨胀带来一种推力，当推力达到足够大时推动杠杆19使搭钩15与锁链16分开，在弹簧18的作用下使智能微断分闸，切断故障。

如图2所示，所述过流漏电脱钩器20包括U型铁芯10、过流分闸驱动线圈11、漏电分闸驱动线圈12及衔铁13，所述的U型铁芯10开口设有衔铁13，过流分闸驱动线圈11和漏电分闸驱动线圈12分别绕制在U型铁芯10的两侧，过流分闸驱动线圈11两端串接到空开主回路中，漏电分闸驱动线圈12一端串接到控制板2，另一端并接在过流分闸驱动线圈11流出侧。

所述欠压脱钩器21包括U型铁芯10、衔铁13、欠压驱动线圈及弹簧，所述的U型铁芯10开口上设有衔铁13，衔铁13上设有弹簧，所述的欠压驱动线圈绕制在U型铁芯上后串接到空开主回路中。

当线路发生短路或严重过载电流时，短路电流超过空气开关瞬时脱扣整定电流值（＞1.13IN），U型铁芯10产生足够大的吸力，将衔铁13吸合并撞击杠杆19，使搭钩15绕转轴17向上转动与锁链16脱开，锁链16在反力弹簧的作用下将空气开关三副主触头14分断，切断用电设备电源。当控制板2检测到漏电互感器1有漏电流时，控制板2驱动晶闸管9接通漏电分闸驱动线圈12，将衔铁13吸合并撞击杠杆19，使搭钩15绕转轴17向上转动与锁链16脱开，锁链16在反力弹簧的作用下将空气开关三副主触头14分断，切断用电设备电源。

如图3所示，所述漏电互感器1通过导线焊接到控制板2指定的焊盘处，所述的控制板2上设有MCU处理器7、lora模块5、电阻3、过压保护管4、光耦8、晶闸管9和天线6，漏电互感器1输出信号经电阻3分压后信号接入MCU处理器7，MCU处理器7选用STM32H030，信号输入采用差分信号模式，提高测量准确度，信号输入端并接过压保护管4，差分输入两端均配置过压保护管4，可将信号电压限制在3V±0.5V，防止干扰电压进MCU处理器7损坏器件。MCU处理器7控制光耦8（型号PC817）驱动晶闸管9（型号ACJT105-10V）导通，使漏电分闸驱动线圈12一端与AC220V（交流电电压）连通，可驱动开关本体跳闸，漏电分闸回路负载选用控制板2本体，功耗约5W，与原产品采集电子电路功耗相同，故漏电分闸驱动线圈12匝数与原设计一致（100匝），过载分闸驱动线圈11匝数与原设计一致（3匝）。MCU处理器7与lora模块5（型号F8L10D）通过485接口相连，数据经天线6送至数据基站，实现实时的数据交互。

以上对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但本实用新型并不限于以上描述。对于本领域的技术人员而言，任何对本技术方案的同等修改和替代都是在本实用新型的范围之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。

Claims (4)

1.一种智能微型断路器，其特征在于：包括主触头、搭钩、锁链、过流漏电脱钩器、欠压脱钩器、漏电互感器、发热元件、双金属片、杠杆和控制板，所述的搭钩的一端固定在轴上，另一端与锁链的一端相衔接，锁链的另一端与弹簧固定；所述的过流漏电脱钩器有过流分闸驱动线圈和漏电分闸驱动线圈，过流分闸驱动线圈串接到空开主回路中，漏电分闸驱动线圈的一边串接到空开主回路中，另一边与控制板相连；所述的欠压脱钩器通过线圈串接到空开主回路中；所述的漏电互感器信号输出端接到控制板上，所述的发热元件串接到空开主回路中，所述的杠杆的一端设有搭钩，另一端设有双金属片，杠杆上设有与过流漏电脱钩器、欠压脱钩器对应的两支臂。

2.根据权利要求1所述的一种智能微型断路器，其特征在于：所述过流漏电脱钩器包括U型铁芯、过流分闸驱动线圈、漏电分闸驱动线圈及衔铁，所述的U型铁芯开口上设有衔铁，过流分闸驱动线圈和漏电分闸驱动线圈分别绕制在U型铁芯的两侧，过流分闸驱动线圈两端串接到空开主回路中，漏电分闸驱动线圈一端串接到控制板，另一端并接在过流分闸驱动线圈流出侧。

3.根据权利要求1所述的一种智能微型断路器，其特征在于：所述欠压脱钩器包括U型铁芯、衔铁、欠压驱动线圈及弹簧，所述的U型铁芯开口上设有衔铁，衔铁上设有弹簧，所述的欠压驱动线圈绕制在U型铁芯上后的两端串接到空开主回路中。

4.根据权利要求1所述的一种智能微型断路器，其特征在于：所述漏电互感器通过导线焊接到控制板上，所述的控制板上设有MCU处理器、lora模块、电阻、过压保护管、光耦、晶闸管和天线，漏电互感器输出信号经电阻分压后信号接入MCU处理器，所述MCU处理器的信号输入端接过压保护管，MCU处理器控制光耦驱动晶闸管导通，使漏电分闸驱动线圈一端与AC220V连通，MCU处理器与lora模块通过485接口相连，数据经天线送至数据基站，实现实时的数据交互。

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