TWI607479B - Electric circuit breaker tripping insurance equipment - Google Patents

Description

電力斷路器之跳脫保險設備

本發明為提供一種電力斷路器之無需外供電源的跳脫保險設備，尤指一種以簡單並聯方式附加於原電力系統一側，並選擇性驅動原電力系統之斷路器的電力斷路器之跳脫保險設備。

按，斷路器是用以連接在一電源與負載之間，在電壓電流超過負荷或電路短路的當下斷開電路，使電路系統斷路，以迅速停止電壓電流的傳送，在電壓電流超過負荷或電路短路的當下斷開電路，使電路系統斷路，以迅速停止電壓電流的傳送。

在現有技術中，斷路器在設計上可採用保險絲結構、電子感測或無熔絲開關之方式設計。保險絲在電壓電流超過負荷時，保險絲會因為其材質熔點較電力線低的關係，保險絲會先被燒斷而產生斷路；電子斷路器利用感應式電子裝置偵測流過導線的電流，再利用電磁線圈將一藕合在電源與負載之間的開關轉至OFF的位置而達到切斷電流的目的；而無熔絲開關則是透過線圈和連桿等設計，在電壓電流超過負荷時，會因電磁效應讓連桿作動而關閉無熔絲開關以產生斷路。但無論何種斷路器，根據其基本結構與原理，都是在電路系統中確實發生短路或電壓電流超過負荷的情況下，斷路器才會產生作用而斷電。

在各種實際狀況中，當災害發生時，災害的發生處或其鄰近地區的電路系統未必會即時發生上述電壓電流超過負荷或短路的狀況，或者因為原電路系統結構龐大、線路接點複雜，而發生不可預期的異常狀況，導致斷路器未能即時動作，使得各電路系統間因為仍維持著電力導通的狀態，而造成災情擴大之情事。

故上述斷路器於使用時，為確實存在下列問題與缺失尚待改進：

一、一電路系統僅配置一種斷開斷路器的設備，一旦未能即時作用，則無 法避免災害蔓延。

二、高科技的電力電路系統配合複雜的ab接點串並聯接線動作斷開斷路器結構，ab接點越多故障機率就越高，自然更容易出現不可預期的失能狀況。

是以，要如何解決上述習用之問題與缺失，即為本發明之申請人與從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。

故，本發明之申請人有鑑於上述缺失，乃蒐集相關資料，經由多方評估及考量，並以從事於此行業累積之多年經驗，經由不斷試作及修改，始設計出此種以簡單並聯方式附加於原電力系統一側，並選擇性驅動原電力系統之斷路器的「電力斷路器之跳脫保險設備」發明專利者。

本發明之主要目的在於：以並聯方式在原電力迴路一側增加一無電源跳脫保險設備，以做為原電力迴路之第二道的安全跳脫防護保險措施。

為達上述目的，本發明係與一電力迴路並聯，且該電力迴路具有至少一以電力斷開該電力迴路斷路器之斷開機構，而本發明之跳脫保險設備係包含：一設於該斷路器一側供驅動該斷路器之跳脫控制機構，且該電力迴路係電性連結一供感測該電力迴路之電流值，並產生一感測結果之感測元件，且感測元件包含一感熱部，並設置一與該感測元件配合作動之放大器，係供放大該感測結果以驅動該跳脫控制機構；俾當使用者將本發明並聯於一具有斷路器之電力迴路時，該感測元件係主動感測該電力迴路之電流值，且透過感熱部發生一形變動作以供產生感測結果，並將感測結果反應給放大器，而放大器則以放大後的感測結果驅動跳脫保險機構，使跳脫保險設備得以驅動該斷路器，而達到斷開該電力迴路之目的。藉此，利用簡單的並聯方式將跳脫保險設備與電力迴路連結，以提高該電力迴路的使用安全性。

藉由上述技術，可針對習用斷路器所存在之與電力迴路一對一配置，防護措施不夠完善，且容易因電路結構複雜導致斷路器失效等問題點加以突破，達到上述優點之實用進步性。

1‧‧‧跳脫保險設備

2、2a、2b、2c‧‧‧跳脫控制機構

21a、21b‧‧‧控制模組

22c‧‧‧連動元件

3、3a、3b、3c‧‧‧感測元件

30、30a、30b、30c‧‧‧感熱部

31a‧‧‧熔斷部

32b‧‧‧限流部

4、4a、4b、4c‧‧‧放大器

5、5a、5b、5c‧‧‧電力迴路

51、51a、51b、51c‧‧‧斷路器

52‧‧‧斷開機構

第一圖 係為本發明較佳實施例之結構示意圖。

第二圖 係為本發明較佳實施例之結構方塊圖。

第三圖 係為本發明較佳實施例之方塊流程圖。

第四圖 係為本發明再一實施例之結構方塊圖。

第五圖 係為本發明又一實施例之結構方塊圖。

第六圖 係為本發明另一實施例之結構方塊圖。

為達成上述目的及功效，本發明所採用之技術手段及構造，茲繪圖就本發明較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全了解。

請參閱第一圖及第二圖所示，係為本發明較佳實施例之結構示意圖及結構方塊圖，由圖中可清楚看出本發明係與一電力迴路5並聯，且該電力迴路5具有至少一以電力斷開該電力迴路5之斷路器51的斷開機構52，而該跳脫保險設備1係包含：一設於該斷路器51一側之跳脫控制機構2，係供驅動該斷路器51；一電性連結該電力迴路5之感測元件3，係供感測該電力迴路5之電流值，並產生一感測結果，且該感測元件3包含一感熱部30，係供產生一形變動作以供該感測元件3產生該感測結果；及一與該感測元件3配合作動之放大器4，係供放大該感測結果以驅動該跳脫控制機構2，又該放大器4係為一訊號放大器或力矩放大器其中之一者。

藉由上述之說明，已可了解本技術之結構，而依據這個結構之對應配合，達到以簡單並聯方式附加於原電力迴路5一側，並選擇性驅動原電力迴路5之斷路器51等優勢，而詳細之解說將於下述說明。

請同時配合參閱第一圖至第三圖所示，係為本發明較佳實施例之結構示意圖、結構方塊圖及方塊流程圖，藉由上述構件組構時，可由圖中清楚看出，本發明係利用並聯的方式將跳脫保險設備1簡單的與電力迴路5電性連結，且無需外加電源即可驅動該電力迴路5之斷路器51跳脫斷開，藉此，在電力系統越趨複雜的現代，運用簡單的並聯方式，避免電力迴路5因為串並聯斷路器之線路接點太過複雜而出現非預期之狀況，以降低電力迴路5發生異常問題之機 率。實際使用時，感測元件3係供感測該電力迴路5之電流值，而透過感熱部30產生一形變動以產生一感測結果，當電力迴路5正常運作時，該電流值則為正常數值，該感測檢果則不被放大器4放大，並由感測元件3繼續感測；當電力迴路5無法正常運作，使測得之電流值異常放大或形成開路，但斷開機構52卻未正常作動，導致斷路器51未能即時斷開該電力迴路5時，感熱部30會因大電流的通過而受熱產生形變及產生一感測結果，該放大器4便放大該感測結果以驅動跳脫控制機構2，使跳脫控制機構2連動電力迴路5之斷路器51，而切斷該電力迴路5與其他電力迴路5之連結。藉此，使本發明成為原電力迴路5之第二道電力安全跳脫防護保險屏障。

再請同時配合參閱第四圖所示，係為本發明再一實施例之結構方塊圖，由圖中可清楚看出，本實施例之感測元件3a係包含一熔斷部31a，即感熱部30a包含有熔斷部31a，係供產生一斷路訊號以供該感測元件3a產生一感測結果，且當斷路器51a為電子開關態樣時，該跳脫控制機構2a係包含一控制模組21a，係以純機械力啟閉該斷路器51a，且該控制模組21a亦無須外供電源。藉此，當該熔斷部31a因大電流的通過而斷開時，即產生一斷路訊號，使該感測元件3a產生一感測結果，並由該放大器4a便放大該感測結果以驅動跳脫控制機構2a，而當跳脫控制機構2a被放大器4a驅動時，控制模組21a便立即讓該斷路器51a作動，而斷開該電力迴路5a。

又請同時配合參閱第五圖所示，係為本發明又一實施例之結構方塊圖，由圖中可清楚看出，本實施例之感測元件3b係包含一限流部32b，即感熱部30b與限流部32b電性連結，係於該電流值超出該限流部32b之設定值時，令該限流部32b產生一驅動訊號以供該感測元件3b產生一感測結果，且當斷路器51b為電子開關態樣時，該跳脫控制機構2b係包含一控制模組21b，係以純機械力啟閉該斷路器51b，且該控制模組21b亦無須外供電源。藉此，當該限流部32b有超出設定值的大電流通過時，即產生一驅動訊號，使該感測元件3a產生一感測結果，此時放大器4b(訊號放大器)因接收到該感測結果而將該驅動訊號放大，藉此驅動跳脫控制機構2b，此時控制模組21b便立即讓該斷路器51b作動，以斷開該電力迴路5b。

另請同時配合參閱第六圖所示，係為本發明另一實施例之結構方塊圖，由圖中可清楚看出，本實施例之感測元件3c係包含一感熱部30c，係供產生 一形變動作以供該感測元件3c產生一感測結果，且當斷路器51c為機械開關態樣時，該跳脫控制機構2c係包含一連動元件22c，係以機械力啟閉該斷路器51c。藉此，當感熱部30c因大電流的通過而受熱產生形變時，該感測元件3c係產生一感測結果，而放大器4c(力矩放大器)係將該形變動作放大，以驅動該跳脫控制機構2c之連動元件22c連動該斷路器51c，而斷開該電力迴路5c。

惟，以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為之簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本發明之專利範圍內，合予陳明。

故，請參閱全部附圖所示，本發明使用時，與習用技術相較，著實存在下列優點：

一、以簡單並聯之方式連結原電力系統之電力迴路5，以排除因線路接點複雜問題而引發之異常狀況。

二、可自由並聯任何具有斷路器51之電力迴路5，以提供第二道電力防護措施。

三、可配合斷路器51a之型態選擇性使用不同方式(如熔斷部31a等)的感測元件3a及放大器4a，來驅動跳脫控制機構2a連動斷路器51a之作動。

綜上所述，本發明之電力斷路器之跳脫保險設備於使用時，為確實能達到其功效及目的，故本發明誠為一實用性優異之發明，為符合發明專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本發明，以保障申請人之辛苦發明，倘若 鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，創作人定當竭力配合，實感德便。

1‧‧‧跳脫保險設備

2‧‧‧跳脫控制機構

3‧‧‧感測元件

4‧‧‧放大器

5‧‧‧電力迴路

51‧‧‧斷路器

Claims (7)

1. 一種電力斷路器之跳脫保險設備，其係與一電力迴路並聯，且該電力迴路具有至少一供斷開該電力迴路之斷路器的斷開機構，而該跳脫保險設備係包含：一設於該斷路器一側之跳脫控制機構，係供驅動該斷路器；一電性連結該電力迴路之感測元件，係供感測該電力迴路之電流值，並產生一感測結果，且該感測元件包含一感熱部，係供產生一形變動作以供該感測元件產生該感測結果；及一與該感測元件配合作動之放大器，係供放大該感測結果以驅動該跳脫控制機構。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電力斷路器之跳脫保險設備，其中該感測元件係包含一熔斷部，係供產生一斷路訊號以供該感測元件產生該感測結果。
3. 如申請專利範圍第2項所述之電力斷路器之跳脫保險設備，其中該斷路器為電子開關態樣時，該跳脫控制機構係包含一控制模組，係以純機械力啟閉該斷路器。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電力斷路器之跳脫保險設備，其中該感測元件係包含一限流部，係於該電流值超出該限流部之設定值時，令該限流部產生一驅動訊號以供該感測元件產生該感測結果。
5. 如申請專利範圍第4項所述之電力斷路器之跳脫保險設備，其中該斷路器為電子開關態樣時，該跳脫控制機構係包含一控制模組，係供啟閉該斷路器。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電力斷路器之跳脫保險設備，其中該斷路器為機械開關態樣時，該跳脫控制機構係包含一連動元件，係以機械力啟閉該斷路器。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電力斷路器之跳脫保險設備，其中該放大器係為一訊號放大器或力矩放大器其中之一者。