CN220439525U - 三相四线断路器组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于低压电器技术领域，公开了三相四线断路器组件。三相四线断路器组件包括三极断路器和中性线互感器；三极断路器包括第一接线端子，中性线互感器设于三极断路器的外周，中性线互感器用于连接至中性线以采集接地电流信号，中性线互感器包括第二接线端子，第二接线端子与第一接线端子电连接，使中性线互感器将采集到的接地电流信号传至三极断路器。通过将三极断路器和中性线互感器设为两个独立模块，结构简单，体积较小，成本较低，且能保证对中性线互感器常通电的供电需求，使中性线互感器能将采集到的接地电流信号传至三极断路器，使三极断路器根据接地电流信号判断是否进行脱扣操作，能够实时排查接地故障，保证人员工作的安全性。

Description

三相四线断路器组件

技术领域

本实用新型涉及低压电器技术领域，实现中性线过电流的保护的断路器，尤其涉及三相四线断路器组件。

背景技术

目前，在四极断路器的使用过程中，由于使用需求需对四极断路器内部进行断电，而由于常见的四极断路器内的ABCN四相由同个操作机构传动同时合分或N相带保护，在断电或N相过电流时四极断路器的N相会随其他相一起断电。在三相供电的线路中发生中性线N相断开故障，会造成某相过(欠)电压，其他两相欠(过)压，对电气设备造成损伤甚至烧毁，很容易出现安全事故；并且四极断路器的结构复杂，体积较大，价格较贵，使成本较高。

同时，在一些国外的电力系统架构中1000A以上的设备具备接地故障脱扣功能，而不允许设备搭载可能造成中性线开路的中性线过载保护、短路保护功能，所以N相作为中性线要保持常通电，不与其他ABC三相一起合分，为保证可靠性只使用三极断路器。而三极断路器又为实现接地保护功能，需N相外挂互感器进行N相电流采样，监测N相电流大小和计算接地电流值。

因此，亟需一种三相四线断路器组件，当监测到N相过负荷，驱动断路器切断相线(ABC三相)，而N相仍然完整没有断开，起到N相过流保护的作用，以解决以上问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种三相四线断路器组件，结构简单，体积较小，成本较低，且能够保证对中性线互感器常通电的供电需求。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

三相四线断路器组件，包括：

三极断路器，所述三极断路器包括第一接线端子；

中性线互感器，所述中性线互感器设置于所述三极断路器的外周，所述中性线互感器用于连接至中性线以采集接地电流信号，所述中性线互感器包括第二接线端子，所述第二接线端子与所述第一接线端子电连接，以使所述中性线互感器将采集到的所述接地电流信号传导至所述三极断路器。

作为可选方案，所述中性线互感器还包括：

第一壳体，所述第二接线端子设置于所述第一壳体，且所述第二接线端子的部分结构穿出所述第一壳体外；

接线母排，设置于所述第一壳体内，所述接线母排的两端分别连接至所述中性线；

电流互感器，设置于所述第一壳体内并位于部分所述接线母排上，所述电流互感器用于转换所述接线母排传至的电流的大小并传导至所述第二接线端子。

作为可选方案，所述第一壳体包括：

底座和上盖，所述上盖设于所述底座上以形成容纳腔，所述电流互感器放置于所述容纳腔内，且所述第二接线端子设置于所述上盖上。

作为可选方案，所述接线母排包括：

位于所述底座内的进线母排、互感器母排及出线母排，所述进线母排和所述出线母排分别连接于所述互感器母排的两端，所述进线母排和所述出线母排分别用于连接至所述中性线，所述互感器母排间隙穿过所述电流互感器。

作为可选方案，所述底座的底端面设置有绝缘件。

作为可选方案，所述上盖上固定设置有固定件，所述第二接线端子包括相互卡接连接的接线端子公头和接线端子母头，所述接线端子公头和所述接线端子母头均设置于所述固定件上，且所述接线端子公头和所述接线端子母头中的其中一个连接至所述第一接线端子，另一个连接至所述电流互感器。

作为可选方案，所述电流互感器包括：

第二壳体；

支架及线圈，所述线圈通过所述支架设置于所述第二壳体内，所述线圈套设于所述支架上，且所述线圈与所述支架之间浇筑有固化剂，所述线圈用于根据所述接线母排上的电流产生电磁场，以能够转换所述接线母排上的电流的大小并传导至所述第二接线端子；

盖板，盖设于所述第二壳体的开口侧。

作为可选方案，所述支架与所述第二壳体两者中的其中一个上设置有插块，另一个上设置有插槽，所述插块能够插接至所述插槽内。

作为可选方案，所述三极断路器还包括：

第三壳体，所述中性线互感器设置于所述第三壳体的外周；

转接板，所述转接板固定设置于所述第三壳体的内侧，所述转接板上分别设置有所述第一接线端子和第三接线端子，且所述第一接线端子的部分结构穿出所述第三壳体外；

控制器，设置于所述第三壳体且与所述第三接线端子通信连接。

作为可选方案，所述三相四线断路器组件还包括：

连接导线，所述连接导线连接于所述第一接线端子与所述第二接线端子之间。

有益效果：

本实用新型提出的三相四线断路器组件，通过将三极断路器和中性线互感器分开设置以形成与四极断路器功能相同的结构，相对于直接使用四极断路器而言，结构简单，体积较小，且成本较低；并且，将中性线互感器设置在三极断路器的外周，能够避免对四极断路器断电时导致的对中性线互感器的误断电，以使中性线互感器的通电使用较为直观，从而能够保证对中性线互感器常通电的供电需求，保证三相四线断路器组件的接地安全性；同时，通过使三极断路器的第一接线端子与中性线互感器的第二接线端子电连接，以能够使中性线互感器采集中性线的接地电流信号并传导至三极断路器，以使三极断路器能够根据接地电流信号进行判断处理是否进行脱扣操作，从而能够实时排查接地故障，保证人员工作的安全性；又保持中性线的常通电，避免其他电气设备受到损伤。

附图说明

图1是本实用新型提供的三相四线断路器组件的结构示意图；

图2是本实用新型提供的中性线互感器的结构示意图；

图3是本实用新型提供的中性线互感器的分解结构示意图；

图4是本实用新型提供的第二接线端子与上盖的结构示意图；

图5是本实用新型提供的电流互感器的分解结构示意图；

图6是本实用新型提供的三极断路器的部分内部结构示意图；

图7是本实用新型提供的转接板的结构示意图。

图中：

1、三极断路器；11-第三壳体；12、转接板；121、安装孔；13、第一接线端子；14-第三接线端子；

2、中性线互感器；21、第二接线端子；211、接线端子公头；212、接线端子母头；22、第一壳体；221、底座；222、上盖；2221、固定件；2222、插接槽；2223、限位板；2224、安装螺钉；2225、安装螺母；231、进线母排；232、出线母排；233、互感器母排；24、电流互感器；241、第二壳体；2411、倒扣；242、支架；2421、插块；243、线圈、244、盖板；2441、卡扣；25、绝缘件；26、自攻螺钉；27、接线螺钉；28、接线螺母；29、连接螺钉；291-转接螺钉；

3、连接导线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在用电过程中需要使用到四极断路器，但四极断路器的结构复杂，体积较大，价格较贵，使成本较高；而且，在根据使用需求对四极断路器的内部进行断电时，由于常见的四极断路器内的ABCN四相由同个操作机构传动同时合分或N相带保护，在断电或N相过电流时四极断路器的N相会随其他相一起断电，很容易出现安全事故。

为了解决以上问题，本实施例提供一种三相四线断路器组件，以能够实现与四极断路器相同的使用功能；如图1所示，该三相四线断路器组件包括三极断路器1和中性线互感器2；其中，三极断路器1包括第一接线端子13，中性线互感器2设置在三极断路器1的外周，中性线互感器2用于连接至中性线以采集接地电流信号，中性线互感器2包括第二接线端子21，第二接线端子21与第一接线端子13电连接，以使中性线互感器2能够将采集到的接地电流信号传导至三极断路器1。本实施例中，三极断路器1具体可以为塑壳断路器，且三极断路器1为现有技术中常见的断路器结构，此处不再对三极断路器1的工作原理进行详细赘述。

本实施例中相对于现有技术而言，将三极断路器1与中性线互感器2分为两个模块单独设置，不再集成设置为一个整体结构，相对于直接使用四极断路器而言，结构简单，体积较小，且成本较低，适用范围更广；并且，将中性线互感器2设置在三极断路器1的外周，能够避免对四极断路器断电时导致的对中性线互感器2的误断电，以使中性线互感器2的通电使用较为直观，从而能够保证对中性线互感器2的常通电的供电需求；同时，通过使三极断路器1的第一接线端子13与中性线互感器2的第二接线端子21电连接，以能够使中性线互感器2采集中性线的接地电流信号并传导至三极断路器1，以使三极断路器1能够根据接地电流信号进行判断处理是否进行脱扣操作，从而能够实时排查接地故障，保证人员工作的安全性；又保持中性线的常通电，避免其他电气设备受到损伤。

具体而言，如图1所示，三相四线断路器组件还包括连接导线3，连接导线3连接在第一接线端子13与第二接线端子21之间，从而能够实现第一接线端子13与第二接线端子21之间的电连接。

进一步地，如图2和图3所示，中性线互感器2还包括第一壳体22、接线母排以及电流互感器24；其中，第二接线端子21设置在第一壳体22上，且第二接线端子21的部分结构能够穿出第一壳体22外，以便于使第二接线端子21与连接导线3之间的连接；接线母排设置在第一壳体22内，接线母排的两端分别连接至中性线，以使中性线的电流传导至接线母排上；电流互感器24设置在第一壳体22内并位于部分接线母排上，电流互感器24用于转换接线母排传至的电流的大小并传导至第二接线端子21。

值得说明的是，使用电流互感器24将中性线上交流电路中的大电流转换为一定比例的小电流，以供传至三极断路器1上进行测试，并有利于对电流值进行分析判断。其中，上述涉及到的中性线互感器2采集的接地电流信号具体指的是经过电流互感器24转换后的数值较小的电流信息。

具体地，如图2和图3所示，第一壳体22包括底座221和上盖222，上盖222盖设在底座221的部分结构上以形成容纳腔，电流互感器24放置在容纳腔内，以能够对电流互感器24提供防护作用，且能够使容纳腔为电流互感器24提供限位作用，避免电流互感器24在第一壳体22内发生大幅度晃动的问题。其中，底座221和上盖222之间通过两个自攻螺钉26固定连接；并且，在底座221的底端面上设置有绝缘件25，以能够通过绝缘件25避免自攻螺钉26或者底座221的底端面上的其它结构与其它金属件接触而导致的短路，保证底座221的绝缘性能。本实施例中，绝缘件25具体可以为绝缘板。

具体而言，如图3和图4所示，第二接线端子21设置在上盖222上，在上盖222上固定设置有固定件2221，第二接线端子21包括相互卡接连接的接线端子公头211和接线端子母头212，接线端子公头211和接线端子母头212均设置在固定件2221上，且接线端子公头211和接线端子母头212中的其中一个连接至第一接线端子13，另一个连接至电流互感器24。其中，固定件2221通过安装螺钉2224和安装螺母2225固定连接在上盖222上。

其中，如图4所示，在固定件2221的内侧设置有插接槽2222，接线端子母头212插接在插接槽2222内，且接线端子公头211限位设置在固定件2221的两个限位板2223之间并卡接在接线端子母头212内，从而实现接线端子母头212和接线端子公头211在固定件2221上的连接；并且，接线端子母头212还可以通过紧固螺钉螺纹连接在固定件2221上，以保证接线端子母头212在固定件2221上的连接稳定性和可靠性。

进一步地，如图3所示，接线母排包括位于底座221内的进线母排231、互感器母排233及出线母排232，进线母排231和出线母排232分别连接在互感器母排233的两端部，进线母排231和出线母排232分别用于连接至中性线，互感器母排233间隙穿过电流互感器24，以使互感器母排233的两端部延伸出电流互感器24的外侧，以便于使互感器母排233的两端部分别与进线母排231和出线母排232进行连接。

值得说明的是，互感器母排233间隙穿过电流互感器24，以能够避免在意外情况下由于互感器母排233与电流互感器24之间的紧密连接而导致互感器母排233或电流互感器24出现损坏。

具体而言，如图3所示，进线母排231和出线母排232均通过转接螺钉291固定设置在底座221内，且进线母排231和出线母排232分别位于互感器母排233的顶端面并通过连接螺钉29连接。其中，在进线母排231和出线母排232上均设置有接线螺钉27和接线螺母28，以便于中性线通过接线螺钉27分别连接至进线母排231和出线母排232上。

进一步地，如图5所示，电流互感器24包括第二壳体241、支架242、线圈243及盖板244；其中，线圈243通过支架242设置在第二壳体241内，线圈243套设在支架242上，且线圈243与支架242之间浇筑有环氧灌封胶，即通过环氧灌封胶固化浇筑密封线圈243与支架242，以能够保证线圈243在支架242上的连接稳定性及支架242与第二壳体241之间的绝缘性；线圈243用于根据互感器母排233上的电流产生与之相匹配的电磁场，以能够通过电磁场的作用转换互感器母排233上的电流的大小并传导至第二接线端子21；盖板244盖设在第二壳体241的开口侧，以将线圈243和支架242封装在第二壳体241内，从而形成电流互感器24。其中，互感器母排233能够依次穿过第二壳体241、支架242、线圈243及盖板244，即在电流互感器24的整体结构上设置有一个长条通孔，互感器母排233直接穿过该长条通孔，以使线圈243围绕在互感器母排233的外周设置。本实施例中，线圈243具体为罗氏线圈。

具体地，如图5所示，在支架242与第二壳体241内的两者中的其中一个上设置有插块2421，在另一个上设置有插槽，插块2421能够插接在插槽内，以将支架242固定设置在第二壳体241内，保证支架242在第二壳体241内的设置稳定性，且能够便于支架242在第二壳体241内的拆卸。本实施例中，在支架242上设置有插块2421，在第二壳体241内设置有插槽。

进一步地，如图5所示，在盖板244与第二壳体241两者中的其中一个上设置有卡扣2441，在另一个上设置有倒扣2411，卡扣2441与倒扣2411相互配合卡接，使得盖板244安装到第二壳体241上，且安装方式简单方便，同时有利于盖板244的拆卸和重新安装。本实施例中，在盖板244上设置有卡扣2441，在第二壳体241上设置有倒扣2411。

具体地，如图6和图7所示，三极断路器1还包括第三壳体11、转接板12以及控制器；其中，中性线互感器2设置在第三壳体11的外周；转接板12固定设置在第三壳体11的内侧，在转接板12上分别设置有上述的第一接线端子13和第三接线端子14，且第一接线端子13的部分结构穿出第三壳体11外，以便于第一接线端子13与连接导线3连接；控制器设置于第三壳体11且与第三接线端子14通信连接，以能够使第三接线端子14将传递至第一接线端子13的接地电流信号传递至控制器，以使控制器能够根据预设程序对接地电流信号进行分析判断，从而能够实时排查出接地故障，保证整个三相四线断路器组件的使用安全性。其中，在转接板12上还设置有安装孔121，通过固定螺钉穿过安装孔121，以能够将转接板12固定设置在第三壳体11的内侧。本实施例中的控制器为现有技术中常见的控制结构，在此不再对控制器的控制原理进行详细赘述。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.三相四线断路器组件，其特征在于，包括：

三极断路器(1)，所述三极断路器(1)包括第一接线端子(13)；

中性线互感器(2)，所述中性线互感器(2)设置于所述三极断路器(1)的外周，所述中性线互感器(2)用于连接至中性线以采集接地电流信号，所述中性线互感器(2)包括第二接线端子(21)，所述第二接线端子(21)与所述第一接线端子(13)电连接，以使所述中性线互感器(2)将采集到的所述接地电流信号传导至所述三极断路器(1)。

2.根据权利要求1所述的三相四线断路器组件，其特征在于，所述中性线互感器(2)还包括：

第一壳体(22)，所述第二接线端子(21)设置于所述第一壳体(22)，且所述第二接线端子(21)的部分结构穿出所述第一壳体(22)外；

接线母排，设置于所述第一壳体(22)内，所述接线母排的两端分别连接至所述中性线；

电流互感器(24)，设置于所述第一壳体(22)内并位于部分所述接线母排上，所述电流互感器(24)用于转换所述接线母排传至的电流的大小并传导至所述第二接线端子(21)。

3.根据权利要求2所述的三相四线断路器组件，其特征在于，所述第一壳体(22)包括：

底座(221)和上盖(222)，所述上盖(222)设于所述底座(221)上以形成容纳腔，所述电流互感器(24)放置于所述容纳腔内，且所述第二接线端子(21)设置于所述上盖(222)上。

4.根据权利要求3所述的三相四线断路器组件，其特征在于，所述接线母排包括：

位于所述底座(221)内的进线母排(231)、互感器母排(233)及出线母排(232)，所述进线母排(231)和所述出线母排(232)分别连接于所述互感器母排(233)的两端，所述进线母排(231)和所述出线母排(232)分别用于连接至所述中性线，所述互感器母排(233)间隙穿过所述电流互感器(24)。

5.根据权利要求3所述的三相四线断路器组件，其特征在于，所述底座(221)的底端面设置有绝缘件(25)。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的三相四线断路器组件，其特征在于，所述上盖(222)上固定设置有固定件(2221)，所述第二接线端子(21)包括相互卡接连接的接线端子公头(211)和接线端子母头(212)，所述接线端子公头(211)和所述接线端子母头(212)均设置于所述固定件(2221)上，且所述接线端子公头(211)和所述接线端子母头(212)中的其中一个连接至所述第一接线端子(13)，另一个连接至所述电流互感器(24)。

7.根据权利要求2-5中任一项所述的三相四线断路器组件，其特征在于，所述电流互感器(24)包括：

第二壳体(241)；

支架(242)及线圈(243)，所述线圈(243)通过所述支架(242)设置于所述第二壳体(241)内，所述线圈(243)套设于所述支架(242)上，且所述线圈(243)与所述支架(242)之间浇筑有固化剂，所述线圈(243)用于根据所述接线母排上的电流产生电磁场，以能够转换所述接线母排上的电流的大小并传导至所述第二接线端子(21)；

盖板(244)，盖设于所述第二壳体(241)的开口侧。

8.根据权利要求7所述的三相四线断路器组件，其特征在于，所述支架(242)与所述第二壳体(241)两者中的其中一个上设置有插块(2421)，另一个上设置有插槽，所述插块(2421)能够插接至所述插槽内。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的三相四线断路器组件，其特征在于，所述三极断路器(1)还包括：

第三壳体(11)，所述中性线互感器(2)设置于所述第三壳体(11)的外周；

转接板(12)，所述转接板(12)固定设置于所述第三壳体(11)的内侧，所述转接板(12)上分别设置有所述第一接线端子(13)和第三接线端子(14)，且所述第一接线端子(13)的部分结构穿出所述第三壳体(11)外；

控制器，设置于所述第三壳体(11)且与所述第三接线端子(14)通信连接。

10.根据权利要求1-5中任一项所述的三相四线断路器组件，其特征在于，所述三相四线断路器组件还包括：

连接导线(3)，所述连接导线(3)连接于所述第一接线端子(13)与所述第二接线端子(21)之间。