CN217641164U - 一种断路器用临时保护装置 - Google Patents

Abstract

一种断路器用临时保护装置，包括：连接机构和控制器；连接机构包括第一连接部和第二连接部；控制器包括绝缘壳体和主控电路板；第一连接部和第二连接部均与绝缘壳体柔性连接，并均与主控电路板电连接。本实用新型的临时保护装置通过设置柔性连接的连接机构和控制器，方便工作人员手持控制器对临时保护装置进行操作控制，及时监控临时保护装置的工作状态。同时，通过在控制器中设置主控电路板，使临时保护装置可对断路器的断线情况进行检测，使断路器在更换控制器时得到保护，一旦发生断线问题时，临时保护装置可发出分闸命令，控制断路器电源断开，避免了断路器烧坏的发生或更严重的安全事故发生，提高了断路器更换控制器的安全性。

Description

一种断路器用临时保护装置

技术领域

本实用新型涉及低压电器的技术领域，具体涉及一种断路器用临时保护装置。

背景技术

在工业用低压电力系统中，万能断路器作为配电网络中的重要组成部分，用来分配电能、接通及分断电网电路中的电流和保护线路及电源设备免受过载、欠电压、短路、单相接地等故障的危害。控制器是断路器重要的电子部件，用来控制断路器的关键功能部件的开启和关闭，目前断路器的控制器部件在使用一段时间后，由于电子元器件老化等原因，为了保证断路器的正常使用，需要及时对控制器进行维护更换。

目前在断路器控制器进行更换维护操作时，可以安装备用控制器临时对断路器进行保护，由于断路器控制器种类繁多，而备用控制器的各项参数不可能与各种断路器控制器保持相同，使得备用控制器安装后无法对断路器起到正常保护，易产生发出脱扣信号等错误动作，造成安全事故的发生；同时，由于断路器内的线路断线同样会影响其的正常使用，使得使用者对控制器和断路器的状态造成误判，影响断路器的正常使用并造成成本的损失。

实用新型内容

为了解决断路器控制器进行更换维护操作时，现有的备用控制器易产生发出脱扣信号等错误动作，造成安全事故的发生的问题，本实用新型提出了一种断路器用临时保护装置，包括：连接机构和控制器；

所述连接机构包括平行设置的第一连接部和第二连接部；

所述控制器包括绝缘壳体和安装于所述绝缘壳体内的主控电路板；

所述第一连接部和第二连接部均与所述绝缘壳体柔性连接，并均与所述主控电路板电连接。

优选的，所述第一连接部包括第一连接端子和第一线缆；

所述第一线缆一端与所述第一连接端子固定连接，另一端与所述绝缘壳体固定连接；

所述第一线缆与所述主控电路板电连接。

优选的，所述第一连接端子包括接线端子和矩形壳体；

所述接线端子固定于所述矩形壳体内部的其中一端；

所述第一线缆的端部穿设于所述矩形壳体远离所述接线端子的一端，并与所述接线端子电连接。

优选的，所述矩形壳体的侧壁上和背离所述控制器的端部均设置有防呆凸起；

所述防呆凸起与断路器断口处的滑槽相适配。

优选的，所述第二连接部包括第二连接端子和第二线缆；

所述第二连接端子固定于所述第二线缆的一端；

所述第二线缆的另一端与所述绝缘壳体固定连接；

所述第二连接端子、所述第二线缆与所述主控电路板电连接。

优选的，所述主控电路板上集成有采集检测单元；

所述采集检测单元与所述主控电路板电连接。

优选的，所述采集检测单元包括均集成于所述主控电路板上的电信号测量模组、断线检测模组、分合闸检测模组和数据采集模组；

所述电信号测量模组、所述断线检测模组、所述分合闸检测模组和所述数据采集模组均通过所述主控电路板与所述连接机构电连接。

优选的，所述电信号测量模组包括集成于所述主控电路板上的电流检测电路和电压检测电路；

所述电流检测电路和电压检测电路均通过所述主控电路板与所述第一连接部电连接。

优选的，所述断线检测模组包括集成于所述主控电路板上的排线自检电路、互感器断线检测电路以及磁通断线检测电路；

所述排线自检电路、所述互感器断线检测电路和所述磁通断线检测电路均通过所述主控电路板与所述连接机构电连接。

优选的，还包括设置于所述绝缘壳体上的信息交互部；

所述信息交互部与所述采集检测单元电连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供了一种断路器用临时保护装置，包括：连接机构和控制器；所述连接机构包括平行设置的第一连接部和第二连接部；所述控制器包括绝缘壳体和安装于所述绝缘壳体内的主控电路板；所述第一连接部和第二连接部均与所述绝缘壳体柔性连接，并均与所述主控电路板电连接。本实用新型的临时保护装置通过设置柔性连接的连接机构和控制器，方便工作人员手持控制器对临时保护装置进行操作控制，及时监控临时保护装置的工作状态。同时，通过在控制器中设置主控电路板，使临时保护装置可对断路器的断线情况进行检测，使断路器在更换控制器时得到保护，一旦发生配电线路短路、过载等故障问题或断路器内部线路存在断线问题时，临时保护装置可发出分闸命令，控制断路器电源断开，避免了断路器烧坏的发生或更严重的安全事故发生，提高了断路器更换控制器的安全性。

附图说明

图1为本实用新型的一种断路器用临时保护装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型的一种断路器用临时保护装置的拆分结构示意图；

图3为本实用新型的控制器的内部电路结构示意图。

其中，1、连接机构；11、第一连接部；111、第一连接端子；1111、矩形壳体；1112、接线端子；1113、防呆凸起；112、第一线缆；12、第二连接部；121、第二连接端子；122、第二线缆；2、控制器；21、绝缘壳体；211、底壳；212、盖体；213、收容空间；22、主控电路板；23、采集检测单元；231、电信号测量模组；232、断线检测模组；233、分合闸检测模组；234、数据采集模组；3、供电部；31、电源模组；311、可充电电池；312、外接电源组件；32、辅助电源模组；321、辅助电源；33、电量检测电路；34、电池升压电路；4、信息交互部；41、显示模组；42、按键控制模组。

具体实施方式

本实用新型公开了一种断路器用临时保护装置，该装置设置柔性连接的连接机构和控制器，方便工作人员手持控制器对临时保护装置进行操作控制，及时监控临时保护装置的工作状态。同时，通过在控制器中设置主控电路板以及集成在主控电路板上的采集检测单元，使得临时保护装置可对断路器的断线情况进行检测，并对控制器的运行参数进行采集，使得断路器在更换控制器时得到保护，一旦发生配电线路短路、过载等故障问题或断路器内部线路存在断线问题时，临时保护装置可发出分闸命令，控制断路器电源断开，避免了断路器烧坏的发生或更严重的安全事故发生，提高了断路器更换控制器的安全性。而报警单元、供电部以及信息交互部的设置，则使得临时保护装置可实时反馈断路器的运行状态，在提升了临时保护装置的使用安全性同时提升了临时保护装置的可操作性。

实施例

一种断路器用临时保护装置，用于在断路器的控制器2更换时对断路器进行临时保护，如图1所示，包括：连接机构1和控制器2；连接机构1用于将控制器2连接在控制器2和/或断路器上；控制器2用于对断路器的工作状态进行识别、并控制断路器的分断。所述连接机构1包括平行设置的第一连接部11和第二连接部12；所述控制器2包括绝缘壳体21和安装于所述绝缘壳体21内的主控电路板22；所述第一连接部11和第二连接部12均与所述绝缘壳体21柔性连接，并均与所述主控电路板22电连接，方便使用者对控制器2进行操作。绝缘壳体21包括底壳211和扣合在底壳211上的盖体212，且盖体212和底壳211共同围设形成一个收容空间213，用以容纳主控电路板22。第一连接部11用于连接控制器2和断路器，第二连接部12用于连接控制器2和控制器2。

主控电路板22用于电连接集成在其上的各个单元并实现各个单元与其他部件之间的信号和/或电力传输。主控电路板22上集成有MCU控制单元，以对各个单元或部件采集的信息进行处理，继而通过连接机构1向断路器发送分闸控制信号，防止断路器在更换控制器2发生的断路器的损坏或断路器线路异常时造成的异常关断等问题的发生。主控电路板22为一个集成有MCU控制单元的PCB板，PCB板通过螺纹结构可拆卸连接在底壳211上，并收容在收容空间213内，方便PCB板和MCU控制单元的更换及维修。

所述第一连接部11，如图2所示，包括第一连接端子111和第一线缆112；所述第一线缆112一端与所述第一连接端子111固定连接，另一端与所述绝缘壳体21固定连接；所述第一线缆112与所述主控电路板22电连接。所述第一连接端子111包括接线端子1112和矩形壳体1111，矩形壳体1111呈上下扣合设置；所述接线端子1112固定于所述矩形壳体1111内部的其中一端；所述第一线缆112的端部穿设于所述矩形壳体1111远离所述接线端子1112的一端，并与所述接线端子1112电连接，部分第一线缆112设置于矩形壳体1111内部。当临时保护装置与断路器连接时，第一连接部11插接进入断路器用于连接的临时保护装置的端口中，并通过设置在端口中信号转接装置实现与断路器的连接，以对断路器中各个部件的运行情况进行采集。第一线缆112的具体材质和特性不做要求，能实现本实用新型所需功能即可，本实施例第一线缆112选用柔性排线。

所述矩形壳体1111的侧壁上和背离所述控制器2的端部均设置有防呆凸起1113。断路器的端口处设有与防呆凸起1113对应设置的滑槽，所述防呆凸起1113与断路器断口处的滑槽相适配，方便第一连接部11与断路器之间的连接，防止接线端子1112与端口中的其他结构发生干涉，造成接线端子1112的损坏，提升了临时保护装置的使用寿命。

所述第二连接部12，如图2所示，包括第二连接端子121和第二线缆122；所述第二连接端子121固定于所述第二线缆122的一端；所述第二线缆122的另一端与所述绝缘壳体21固定连接；所述第二连接端子121、所述第二线缆122与所述主控电路板22电连接。本实施例中第二连接端子121和第一连接端子111、第二线缆122和第一线缆112均采用不同的结构、形状设置，方便使用者从第一连接部11和第二连接部12的结构判断其连接位置，防止因连线错误造成的临时保护装置的损坏，进一步提升了临时保护装置的使用寿命。

连接机构1还包括用于收容第一线缆112和第二线缆122的线缆缠绕装置，第一线缆112和第二线缆122可伸缩地缠绕在线缆缠绕装置上，以使连接机构1的长度可调，进一步提升了临时保护装置的使用安全性。

所述主控电路板22上集成有采集检测单元23；所述采集检测单元23与所述主控电路板22电连接，用于对断路器断线情况、使用状态以及控制器2的运行参数等进行检测，其中，断线情况具体为断路器内部工作元件线路的异常断开或线路的损坏。

采集检测单元23，如图3所示，包括均集成于所述主控电路板22上的电信号测量模组231、断线检测模组232、分合闸检测模组233和数据采集模组234；所述电信号测量模组231、所述断线检测模组232、所述分合闸检测模组233和所述数据采集模组234均通过所述主控电路板22与所述连接机构1电连接。电信号测量模组231、断线检测模组232、分合闸检测模组233通过第一连接部11与断路器电连接以对断路器的电流状态、电压状态、断线情况以及分合闸状态进行检测。电信号测量模组231集成在主控电路板22上，并通过第一连接部11与设置在断路器上的信号转接构件电连接，以对断路器中的电流信号和电压信号进行采集、检测，当电信号测量模组231采集到断路器的电流信号和/或电压信号出现异常时，通过MCU控制单元向断路器发送分闸信号，使得断路器断路，防止断路器发生损坏或由断路器损坏造成的更严中的危险的发生。

所述电信号测量模组231包括集成于所述主控电路板22上的电流检测电路和电压检测电路；所述电流检测电路和电压检测电路均通过所述主控电路板22与所述第一连接部11电连接。

电流检测电路通过主控电路板22、第一连接部11以及信号转接构件之间的配合与断路器中的速饱和电流互感器电连接，以对流经速饱和电流互感器的电流进行检测，当电流检测电路检测到断路器的出线端发生过载或短路故障时，畸变电流信号被电流检测电路采集，MCU控制单元将采集到的畸变电流信号和正常电流信号的特征进行对比，判断断路器回路是否发生了过载故障或短路故障，继而通过MCU控制单元记录异常信息并进行异常情况的报警。

电压检测电路通过主控电路板22、连接机构1以及信号转接构件之间的配合与断路器中的空心电压互感器电连接，以对加载在空心电压互感器两端的电压进行检测，MCU控制单元对采集到的电压和正常电压进行比较，以判断断路器回路是否发生了过载故障或短路故障，继而通过MCU控制单元记录异常信息并进行异常情况的报警。

本实施例中异常情况的报警可以为声音报警、显示报警或灯光报警中的一种或几种，此时，控制器2还包括与MCU控制单元电连接的报警单元，本实施例报警单元选用蜂鸣装置、LED灯光显示装置中的一种或多种，优选报警单元为收容在绝缘壳体21中的蜂鸣器，且主控电路板22上集成有用于驱动蜂鸣器的蜂鸣器报警电路，如此设置，当MCU控制单元通过采集检测单元23检测到断路器的使用存在异常时，可通过蜂鸣器进行报警，进一步提升了临时保护装置的使用安全性。

所述断线检测模组232包括集成于所述主控电路板22上的排线自检电路、互感器断线检测电路以及磁通断线检测电路；所述排线自检电路、所述互感器断线检测电路和所述磁通断线检测电路均通过所述主控电路板22与所述连接机构1电连接。

断线检测模组232用于对断路器中各个元件的断线情况进行检测。排线自检电路分别与第一线缆112和第二线缆122电连接，以在临时控制装置与断路器和/或控制器2连接时对其断线情况进行自检，防止因临时保护装置自身的断线问题对断路器和/或控制器2的运行情况造成误判。

互感器断线检测电路包括与速饱和电流互感器电连接的速饱和电流互感器断线检测电路以及与空心电压互感器电连接的空心电压互感器断线检测电路，当临时保护装置通过第一连接部11与断路器相连时，速饱和电流互感器断线检测电路和空心电压互感器断线检测电路对速饱和电流互感器和空心电压互感器的断线情况进行检测，且当互感器断线检测电路检测到断路器中的速饱和电流互感器和空心电压互感器中的线路发生断线时，则互感器断线检测电路向MCU控制单元发送断线异常情况，进而通过MCU控制单元向断路器发送分闸信号，防止断路器因速饱和电流互感器和空心电压互感器的断线造成的损坏。

磁通断线检测电路通过第一连接部11与断路器中的磁通变换器电连接，以对磁通变换器的断线情况进行检测，同样的，当磁通断线检测电路检测到磁通变换器存在断线情况时，则磁通断线检测电路向MCU控制单元发送断线异常情况，进而通过MCU控制单元向断路器发送分闸信号，防止断路器的断线造成的损坏。

分合闸检测模组233通过第一连接部11与断路器中的分合闸构件电连接，并可对分合闸构件的分合闸位置进行检测。分合闸检测模组233包括集成在主控电路板22上的分合闸断线检测电路，使分合闸检测模组233在对分合闸构件的分合闸位置进行检测同时对分合闸构件的断路情况进行检测，以在检测到分合闸构件存在断线情况时，通过MCU控制单元向断路器发送分闸信号，防止断路器的断线造成的损坏。

数据采集模组234通过第二连接部12连接在控制器2上，数据采集模组234用于拷贝控制器2的工作参数并对控制器2的程序进行采集，同时将采集的工作参数和程序发送至MCU控制单元进行存储和备份，并对临时保护装置中的工作参数进行修订，以使临时保护装置与控制器2的工作参数保持一致并与断路器的分断参数匹配，防止由于临时保护装置的内置参数与断路器的工作参数不一致造成的断路器的异常分断或损坏。数据采集模组234还可对控制器2的使用状态进行检测。当断路器的使用出现异常时，造成其异常情况的可能是断路器本身，也可能是控制器2，当数据采集模组234通过第二连接部12连接在控制器2上时，临时保护装置还可对控制器2的使用状态进行检测，避免由于控制器2的损坏对断路器的使用状态造成误判。

数据采集模组234包括集成在主控电路板22上的数据采集电路，数据采集电路通过第二连接部12与控制器2连接，以拷贝控制器2的工作参数并对控制器2的程序进行采集，并进一步传递至主控电路板22上的MCU控制单元进行存储、备份，以使得临时保护装置与断路器配适。数据采集电路还具有数据对比模块，数据对比模块可将数据采集电路采集到的控制器2的工作参数和程序与内置于MCU控制单元中的相应的控制器2的工作参数和程序进行交叉识别检测及校准，提升临时保护装置对控制器2的参数采集的准确性，同时可有效提升临时保护装置对断路器进行保护时稳定性和可靠性。

本实施例中仅以采集检测单元23包括电信号测量模组231、断线检测模组232、分合闸检测模组233以及数据采集模组234为例进行举例说明。采集检测单元23还可包括温度检测模组、过载检测模组等采集检测单元23，本说明书实施例中描述的各个模组仅是示例性的，不应以此为限。

断路器用临时保护装置还包括供电部3，如图3所示，供电部3包括用于为控制器2进行供电的电源模组31和与电源模组31配合的辅助电源模组32，且电源模组31和辅助电源模组32可单独或同时为控制器2供电。电源模组31和辅助电源模组32均收容在绝缘壳体21内。电源模组31包括可充电电池311和外接电源组件312，外接电源组件312分别与可充电电池311和控制器2电连接，包括设置在绝缘壳体21上的外接电源结构，以方便临时保护装置连接外接装置，使外接电源组件312既可用于对可充电电池311进行充电，还可用于直接对控制器2进行供电，继而保证临时保护装置的续航。可充电电池311选用可充电锂电池。

辅助电源模组32包括辅助电源321和集成在主控电路板22上的电流自生电源电路。辅助电源321为收容在绝缘壳体21内的直流辅助电源321，直流辅助电源321选用DCV辅助电源321；电流自生电源电路集成在主控电路板22上，电流自生电源电路通过第一连接部11与断路器中的速饱和电流互感器电连接，一方面避免了更换控制器2过程中的速饱和电流互感器的开路问题，无需设计复杂的速饱和电流互感器的短接结构；另一方面，可将速饱和电流互感器产生的电流传递至控制器2中，对控制器2中的各种单元进行供电，降低了临时保护装置的能耗。

供电部3还包括集成在主控电路板22上用于对电源模组31的电量进行检测的电量检测电路33和与辅助电源模组32配合调节电源模组31的输出电压的电池升压电路34。其中，电量检测电路33可对电源模组31的剩余电量进行检测，以方便使用者对电源模组31的剩余电量进行实时监控，以方便使用者对临时保护装置进行充电，控制临时保护装置的正常续航；电池升压电路34连接在电源模组31和辅助电源模组32之间，以对电源模组31输出的电压进行辅助调节，使得控制器2内的各种单元可正常使用。

断路器用临时保护装置设置于所述绝缘壳体21上的信息交互部4；所述信息交互部4与所述采集检测单元23电连接。如图3所示，信息交互部4包括用于进行信息显示和状态指示的显示模组41和用于进行用户操作的按键控制模组42。显示模组41为设置在盖体212上的液晶显示屏，显示模组41与电量检测电路33和/或采集检测单元23电连接，以对电量检测电路33采集的电量信息和采集检测单元23的断线信息和/或状态信息进行显示，方便使用者对临时保护装置的状态进行实时监控。

按键控制模组42设置在盖体212上并与显示模组41错位设置，以方便使用者进行数据的输入。临时保护装置通过第二连接部12与控制器2连接时，受到控制器2本身结构的影响，可能会出现临时保护装置无法对控制器2的使用参数进行采集的问题，此时使用者可通过按键控制模组42进行控制器2的信息的输入，保证临时保护装置的使用安全性。

本实施例中的断路器用临时保护装置中所设置的单元和/或模组均是示例性的，断路器用临时保护装置还可包括其他单元和/或模组，即，本实用新型中其他单元和/或模组的设置可根据实际需要进行选择，于此不与限制。

综上所述，本实用新型的临时保护装置通过设置柔性连接的连接机构1和控制器2，方便工作人员手持控制器2对临时保护装置进行操作控制，及时监控临时保护装置的工作状态。同时，通过在控制器2中设置主控电路板22以及集成在主控电路板22上的采集检测单元23使得断路器在更换控制器2时得到保护，一旦发生配电线路短路、过载等故障现象时，临时保护装置可发出分闸命令，控制断路器电源断开，避免了断路器烧坏的发生或更严重的安全事故发生，提高了断路器更换控制器2的安全性。而报警单元、供电部3以及信息交互部4进一步提升了临时保护装置的使用安全性同时提升了临时保护装置的续航能力。

以上仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种断路器用临时保护装置，其特征在于，包括：连接机构(1)和控制器(2)；

所述连接机构(1)包括平行设置的第一连接部(11)和第二连接部(12)；

所述控制器(2)包括绝缘壳体(21)和安装于所述绝缘壳体(21)内的主控电路板(22)；

所述第一连接部(11)和第二连接部(12)均与所述绝缘壳体(21)柔性连接，并均与所述主控电路板(22)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种断路器用临时保护装置，其特征在于，所述第一连接部(11)包括第一连接端子(111)和第一线缆(112)；

所述第一线缆(112)一端与所述第一连接端子(111)固定连接，另一端与所述绝缘壳体(21)固定连接；

所述第一线缆(112)与所述主控电路板(22)电连接。

3.根据权利要求2所述的一种断路器用临时保护装置，其特征在于，所述第一连接端子(111)包括接线端子(1112)和矩形壳体(1111)；

所述接线端子(1112)固定于所述矩形壳体(1111)内部的其中一端；

所述第一线缆(112)的端部穿设于所述矩形壳体(1111)远离所述接线端子(1112)的一端，并与所述接线端子(1112)电连接。

4.根据权利要求3所述的一种断路器用临时保护装置，其特征在于，所述矩形壳体(1111)的侧壁上和背离所述控制器(2)的端部均设置有防呆凸起(1113)；

所述防呆凸起(1113)与断路器断口处的滑槽相适配。

5.根据权利要求1所述的一种断路器用临时保护装置，其特征在于，所述第二连接部(12)包括第二连接端子(121)和第二线缆(122)；

所述第二连接端子(121)固定于所述第二线缆(122)的一端；

所述第二线缆(122)的另一端与所述绝缘壳体(21)固定连接；

所述第二连接端子(121)、所述第二线缆(122)与所述主控电路板(22)电连接。

6.根据权利要求1所述的一种断路器用临时保护装置，其特征在于，所述主控电路板(22)上集成有采集检测单元(23)；

所述采集检测单元(23)与所述主控电路板(22)电连接。

7.根据权利要求6所述的一种断路器用临时保护装置，其特征在于，所述采集检测单元(23)包括均集成于所述主控电路板(22)上的电信号测量模组(231)、断线检测模组(232)、分合闸检测模组(233)和数据采集模组(234)；

所述电信号测量模组(231)、所述断线检测模组(232)、所述分合闸检测模组(233)和所述数据采集模组(234)均通过所述主控电路板(22)与所述连接机构(1)电连接。

8.根据权利要求7所述的一种断路器用临时保护装置，其特征在于，所述电信号测量模组(231)包括集成于所述主控电路板(22)上的电流检测电路和电压检测电路；

所述电流检测电路和电压检测电路均通过所述主控电路板(22)与所述第一连接部(11)电连接。

9.根据权利要求7所述的一种断路器用临时保护装置，其特征在于，所述断线检测模组(232)包括集成于所述主控电路板(22)上的排线自检电路、互感器断线检测电路以及磁通断线检测电路；

所述排线自检电路、所述互感器断线检测电路和所述磁通断线检测电路均通过所述主控电路板(22)与所述连接机构(1)电连接。

10.根据权利要求6所述的一种断路器用临时保护装置，其特征在于，还包括设置于所述绝缘壳体(21)上的信息交互部(4)；

所述信息交互部(4)与所述采集检测单元(23)电连接。

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