CN215934444U - 开关电器及配电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种开关电器及配电设备，包括开关主体、控制模块和短路保护电路；控制模块与开关主体连接，短路保护电路与开关主体连接；控制模块包括控制单元、通信端口和供能单元；控制单元用于发出控制信号至开关主体，通信端口用于接收远程分合闸信号，供能单元用于提供开关主体分合闸的所需能量，短路保护电路用于保护开关主体。解决了现有的开关电器无法远程合闸以及无法避免控制模块故障造成开关分合闸的问题。通过设置的控制单元以使开关主体接收到控制信号，通信端口实现远程控制开关主体分合闸，供能单元对开关主体提供分合闸所需能量，短路保护电路对开关主体进行保护，避免因为控制模块发生短路故障对开关主体造成影响的问题。

Description

开关电器及配电设备

技术领域

本实用新型属于电力电气设备技术领域，具体涉及一种开关电器及配电设备。

背景技术

开关电器是指低压电器中作为接通和分断电路的开关，在智能断路器、保护和控制开关产品上基本采用外部供电的方式，以保证脱扣所需的能量。

现有的断路器在实际使用过程中仅仅在接收到信号后，远程进行分断电路，无法远程控制开关分合闸，并且也无法根据对线路中实际的情况进行控制判断，无法避免因为控制单元发生故障对开关的分合闸造成的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种开关电器，解决了现有的开关电器无法远程控制开关分合闸以及无法避免控制单元故障造成的开关分合闸故障的问题。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种开关电器，包括开关主体、控制模块和短路保护电路；

所述控制模块与所述开关主体连接，所述短路保护电路与所述开关主体连接；

所述控制模块包括控制单元、通信端口和供能单元；

所述控制单元用于发出控制信号至开关主体，所述通信端口用于接收远程分合闸信号，所述供能单元用于提供开关主体分合闸的所需能量，所述短路保护电路用于保护所述开关主体。

可选的，所述供能单元包括互感器，所述互感器与一次回路串联。

进一步的，所述控制单元包括控制电路和控制芯片；

所述控制芯片与所述互感器连接，所述控制芯片与所述控制电路连接；

所述控制芯片用于对所述互感器采集的电流信号进行过载判断，所述控制电路用于发送控制条件信号至开关主体。

进一步的，所述控制电路包括门限电路，所述门限电路用于与所述互感器采集的电流值进行对比判断。

可选的，所述短路保护电路与互感器连接，且所述短路保护电路包括变压输出器，以使所述互感器感应电流驱动所述短路保护电路。

可选的，所述短路保护电路包括电阻件、电容器和二极管，以使所述短路保护电路能够对所述开关主体进行分断保护。

进一步的，所述开关主体包括刀闸和取电结构；

所述取电结构与所述刀闸连接，所述取电结构与所述控制单元连接，所述控制单元用于通过取电结构对刀闸提供能量。

可选的，所述取电结构包括第一触点和第二触点；

所述第一触点能够在开关主体闭合时与控制单元的进线侧连通，以使所述开关主体从控制单元的进线侧取电；

所述第二触点能够在开关主体断开时与控制单元的出线侧连通，以使所述开关主体从控制单元的出线侧取电。

可选的，所述开关主体还包括保险。

本实用新型还提供了一种配电设备，包括所述的开关电器。

本实用新型所述的一种开关电器及配电设备，控制模块与开关主体连接，短路保护电路与开关主体连接；通过设置的控制单元以使开关主体接收到控制信号，通信端口实现远程控制开关分合闸，解决了现有的断路器只能远程分闸，并不能远程合闸问题，供能单元对开关主体提供分合闸所需能量，实现开关主体本地取电，并且短路保护电路对开关主体进行保护，避免因为控制模块发生短路等故障对开关主体造成影响的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的一种开关电器的框图；

图2为本实用新型实施例一提供的另一种开关电器的框图；

图3为本实用新型实施例一提供的短路保护电路的电路图；

图4为本实用新型实施例一提供的开关主体的结构示意图；

图5为本实用新型实施例一提供的开关主体的电路示意图。

1、开关主体；2、控制模块；3、短路保护电路；11、刀闸；12、取电结构；13、保险；21、控制单元；22、通信端口；23、供能单元；31、变压输出器；32、电阻件；33、电容器；34、二极管；121、第一触点；122、第二触点；211、控制电路；212、控制芯片；231、互感器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的开关电器进行详细描述。

实施例一

如图1-图5所示，本实用新型实施例提供了一种开关电器，包括开关主体1、控制模块2和短路保护电路3；控制模块2与开关主体1连接，短路保护电路3与开关主体1连接；所述控制模块2包括控制单元21、通信端口22和供能单元23；所述控制单元21用于发出控制信号至开关主体1，所述通信端口22用于接收远程分合闸信号，所述供能单元23用于提供开关主体1分合闸的所需能量，所述短路保护电路3用于保护所述开关主体1。

具体的，控制模块2与开关主体1连接，短路保护电路3与开关主体1连接；通过设置的控制单元21以使开关主体1接收到控制信号，通信端口22实现远程控制开关分合闸，解决了现有的开关只能远程分闸，并不能远程合闸问题，供能单元23对开关主体1提供分合闸所需能量，实现开关主体1本地取电，并且短路保护电路3对开关主体1进行保护，避免因为控制模块2发生短路等故障对开关主体1造成影响的问题。

其中，控制模块2的控制单元21对开关主体1发出控制信号，控制单元21主要包括信号接收以及信号发出的功能，也即能够接收控制信号以及发出控制信号，是基本保护功能的基本控制单元21；而控制模块2的供能单元23能为开关主体1提供能量，主要是指控制单元21能够提供开关主体1的开合闸提供能量，实现开关主体1的开合闸本地取能，提高开关主体1的开合闸的时效。

其中，控制模块2的通信端口22，可以接受远程的合闸信号，而不仅仅是分闸信号，实现智能化的远程控制，满足多样的使用需求。值得一提的是，现有断路器只能实现远程的分闸指令，并不能实现远程合闸功能，因此本实用新型的实现了开关的远程分合闸以及避免了因为控制模块2出现故障导致开关分合闸故障的问题。

其中，短路保护电路3保护开关主体1，主要是指，短路保护电路3直接与开关主体1连接，以使控制单元21在发生短路等故障时，而短路保护电路3可以直接控制开关主体1，避免由于控制单元21处于短路等故障时造成的损坏。

可选的，所述供能单元23包括互感器231，所述互感器231串联与一次回路串联。

具体的，供能单元23包括的互感器231串联在一次回路上，以保证一次回路上电流经过互感器231形成电流能量，进而实现为开关主体1提供能量的目的。

其中，互感器231能够在短路保护电路3中提供线路电参量的功能，以使短路保护电路3直接控制开关主体1，保护开关主体1。

其中，互感器231具有用于测量电参量的线圈和用于能量的线圈。

其中，互感器231具有较大的磁通量，以及不易饱和，有利于互感器231的测量功能以及能量功能。

进一步的，控制单元21包括控制芯片212，控制芯片212与所述互感器231连接，所述控制芯片212与控制电路211连接；控制芯片212用于对所述互感器231采集的电流信号进行过载判断，控制电路211用于发送控制条件信号至开关主体1。

具体的，通过控制芯片212与互感器231连接，也即利用互感器231的采集电参量的功能，通过互感器231采集的电参量的信号传递至控制芯片212，控制芯片212根据电参量的信号发出控制信号至开关主体1，以使开关主体1进行分合闸。

其中，控制芯片212为控制单元21的主控制芯片212，也即控制单元21的大脑，主要用于接收信号以及发送信号。

进一步的，所述短路保护电路3与互感器231连接，且所述短路保护电路3包括变压输出器31，以使所述互感器231感应电流驱动所述短路保护电路3。

具体的，通过将短路保护电路3与互感器231连接，并且在短路保护电路3上设置有变压输出器31，实现互感器231的线圈通过变压输出器31，直接输出控制开关主体1进行分断保护。

其中，变压输出器31的输出可以是直流二十四伏特的电压。

可选的，所述短路保护电路3包括电阻件32、电容器33和二极管34，以使所述短路保护电路3能够对所述开关主体1进行分断保护。

具体的，通过电阻件32、电容器33和二极管34等稳定可靠的器件形成直接控制开关主体1脱扣的短路保护电路3。

其中，短路保护电路3与互感器231的线圈以及依次回路连接，以使互感器231的线圈产生的感应电流直接通过电路触发脱扣，避免控制单元21的故障造成的影响。

进一步的，所述开关主体1包括刀闸11和取电结构12；取电结构12与所述刀闸11连接，所述取电结构12与所述控制单元21连接，所述控制单元21用于通过取电结构12对刀闸11提供能量。

其中，开关主体1的刀闸11通过取电结构12是本地取电，减少取电时间，提高取电时效，保证开关主体1的刀闸11的反应效果。

其中，取电结构12与控制单元21连接，通过取电结构12的运动实现在控制单元21中取得能量，实现为刀闸11的分离和闭合取得能量。

其中，取电结构12的移动能够实现开关主体1与控制回路的连接，进而保证开关主体1的本地取电。

可选的，所述取电结构12包括第一触点121和第二触点122；第一触点121能够在开关主体1闭合时与控制单元21的进线侧连通，以使所述开关主体1从控制单元21的进线侧取电；第二触点122能够在开关主体1断开时与控制单元21的出线侧连通，以使所述开关主体1从控制单元21的出线侧取电。

具体的，通过在开关电器的取电结构12包括的第一触点121和第二触点122，在开关主体1断开时，开关主体1无需保护，开关主体1通过控制单元21的进线侧取电控制开关主体1闭合，而在控制单元21故障造成保护作用的保险13熔断后，控制单元21故障无电能，不会出现开关主体1闭合的情况，也即不会存在控制单元21故障时断路器失去保护功能的情况；在开关主体1闭合时，开关主体1通过控制单元21的出线侧取电控制开关主体1断开，当出现控制单元21短路故障时，开关主体1保护控制单元21，保证开关电器使用过程中的取电连续性和可靠性。

其中，通过在开关主体1处于不同状态时，利用开关电器的取电结构12的运动特点，实现开关主体1能够分别与控制单元21的进线侧或者出线侧连通，也即能够分别自控制单元21的进线侧和出线侧取电，既能保证在控制单元21出现短路等故障时，不对开关主体1造成影响，又能保证对开关主体1的持续供电。

其中，开关主体1处于断开时，开关主体1与控制单元21的进线侧连通，也即自控制单元21的进线侧取电；当开关主体1自断开向闭合转换时，开关电器的取电结构12移动，也即开关主体1与控制单元21的进线侧逐渐处于断开状态，而开关主体1与控制单元21的出线侧逐渐处于连通状态；当开关主体1处于闭合时，开关主体1与控制单元21的出线侧连通，也即开关主体1自控制单元21的出线侧取电。

其中，第一触点121和第二触点122均可以是长方形的触点块，触点块能够分别与控制单元21的进线侧和出线侧连通，具有较大的接触面积，保证开关电器的取电结构12在移动过程中，第一触点121和第二触点122能够准确的与控制单元21的进线侧和出线侧连通。

可选的，开关主体1还包括保险13。

具体的，通过在开关主体1上设置有保险13，有利于对开关主体1提供保护，避免开关主体1对线路的过载保护和短路保护，实现对开关主体1的多重保护。

本实用新型还提供了一种配电设备，包括所述的开关电器。

具体的，通过在配电设备上设置有开关电器，实现对配电设备的保护，并且开关电器的开合闸实现在本地取电，进行器件安全保护，动作时效快。

实施例二

本实用新型实施例提供了一种开关电器，与实施例一的区别：控制电路211包括门限电路，门限电路用于对所述互感器231采集的电流值进行判断。

具体的，通过在控制电路211上设置门限电路，实现门限电路可以对线路中互感器231采集的电流值进行判断，在线路中负载的电流值超过预设值时，则进行开关的保护，实现多样的保护。值得一提的是，门限电路的设计，能够避免控制电路211通过控制单元21的芯片进行判断，提高保护效率。

综上所述，本实用新型所述的一种开关电器及配电设备，控制模块2与开关主体1连接，短路保护电路3与开关主体1连接；通过设置的控制单元21以使开关主体1接收到控制信号，通信端口22实现远程控制开关分合闸，解决了现有的开关只能远程分闸，并不能远程合闸问题，供能单元23对开关主体1提供分合闸所需能量，实现开关主体1本地取电，并且短路保护电路3对开关主体1进行保护，避免因为控制模块2发生短路等故障对开关主体1造成影响的问题。

以上，仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种开关电器，其特征在于，包括开关主体(1)、控制模块(2)和短路保护电路(3)；

所述控制模块(2)与所述开关主体(1)连接，所述短路保护电路(3)与所述开关主体(1)连接；

所述控制模块(2)包括控制单元(21)、通信端口(22)和供能单元(23)；

所述控制单元(21)用于发出控制信号至开关主体(1)，所述通信端口(22)用于接收远程分合闸信号，所述供能单元(23)用于提供开关主体(1)分合闸的所需能量，所述短路保护电路(3)用于保护所述开关主体(1)。

2.根据权利要求1所述开关电器，其特征在于，所述供能单元(23)包括互感器(231)，所述互感器(231)与一次回路串联。

3.根据权利要求2所述开关电器，其特征在于，所述控制单元(21)包括控制电路(211)和控制芯片(212)；

所述控制芯片(212)与所述互感器(231)连接，所述控制芯片(212)与所述控制电路(211)连接；

所述控制芯片(212)用于对所述互感器(231)采集的电流信号进行过载判断，所述控制电路(211)用于发送控制条件信号至开关主体(1)。

4.根据权利要求3所述开关电器，其特征在于，所述控制电路(211)包括门限电路，所述门限电路用于与所述互感器(231)采集的电流值进行对比判断。

5.根据权利要求2所述开关电器，其特征在于，所述短路保护电路(3)与互感器(231)连接，且所述短路保护电路(3)包括变压输出器(31)，以使所述互感器(231)感应电流驱动所述短路保护电路(3)。

6.根据权利要求5所述开关电器，其特征在于，所述短路保护电路(3)包括电阻件(32)、电容器(33)和二极管(34)，以使所述短路保护电路(3)能够对所述开关主体(1)进行分断保护。

7.根据权利要求1所述开关电器，其特征在于，所述开关主体(1)包括刀闸(11)和取电结构(12)；

所述取电结构(12)与所述刀闸(11)连接，所述取电结构(12)与所述控制模块(2)连接，所述控制模块(2)用于通过取电结构(12)对刀闸(11)提供能量。

8.根据权利要求7所述开关电器，其特征在于，所述取电结构(12)包括第一触点(121)和第二触点(122)；

所述第一触点(121)能够在开关主体(1)闭合时与控制模块(2)的进线侧连通，以使所述开关主体(1)从控制模块(2)的进线侧取电；

所述第二触点(122)能够在开关主体(1)断开时与控制模块(2)的出线侧连通，以使所述开关主体(1)从控制模块(2)的出线侧取电。

9.根据权利要求7所述开关电器，其特征在于，所述开关主体(1)还包括保险。

10.一种配电设备，其特征在于，包括如权利要求书1-9任一项所述的开关电器。

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