断路器装置及电能表系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本公开的各种实施例总体上涉及外置于电能表的断路器装置。
【背景技术】
[0002]目前，具有预付费功能的电能表连同外置于该电能表的断路器(MCB)能够共同实现断路器的自动接通与断开操作，以恢复或终止对下级用电设备的供电。
[0003]断路器的接通与断开操作由电能表输出的一根控制线来控制，同时断路器的接通与断开状态通过一根反馈信号线来反馈给电能表。传统的反馈信号线方案是通过在断路器的输出端子处直接将电信号反馈给电能表端口来实现对所述断路器装置的状态的反馈。这种方式虽然可以向电能表直接反馈断路器输出端子处是否有电的信息，但是由于电能表内部是以断路器的上进线端口的中性线(N)作为参考的，因此即使断路器处于断开状态，电能表的内部结构也将导致断路器的输入端子和输出端子通过电能表内部的IOOkQ电阻连接起来，使得无法完全实现电气隔离。由于泄露电流的存在，因此会给客户带来较大的人身安全隐患。
[0004]因此，期望一种能够实现自动接通与断开的断路器，其在能够将断路器的状态信息可靠地反馈给电能表的同时，还能够保证断路器上下级之间的安全电隔离。
【实用新型内容】
[0005]为了解决上述问题，本公开的实施例提供了一种断路器装置(MCB)，该断路器装置在能够将接通与断开状态可靠地反馈给智能电能表的同时还保证了断路器上下级之间的安全隔离。
[0006]与传统的从输出端子处获得电信号以将断路器装置的状态反馈给电能表这一方式不同，本公开所述的断路器装置通过从输入端子获得电信号来进行断路器状态的检测，并将反馈信号输出给智能电能表，而且智能电能表内部电路参考断路器上级的中性线。整个信号回路与断路器下级电路隔离，在可靠的基础上实现了安全隔离。
[0007]本公开的第一方面提供了一种断路器装置，所述断路器装置包括：用于与电能表连接输入端子;用于与用电设备连接的输出端子;和耦合在所述输入端子和所述输出端子之间的第一开关装置，所述断路器装置还包括第二开关装置，所述第二开关装置的输入端耦合到所述输入端子，且所述第二开关装置的输出端用于耦合到所述电能表，其中所述第二开关装置的接通或断开与所述第一开关装置的接通或断开同步。
[0008]根据本公开的实施例，所述断路器装置还包括执行机构，所述执行机构与所述第一开关装置耦合以引起所述第一开关装置的接通或断开。
[0009]根据本公开的实施例，所述执行机构被配置为电磁线圈。
[0010]根据本公开的实施例，所述断路器装置还包括中央控制单元，所述中央控制单元被配置为:控制所述执行机构，来引起所述第一开关装置的接通或断开；以及根据所述第一开关装置的接通或断开，来控制所述第二开关装置的接通或断开。
[0011]根据本公开的实施例，所述第一开关装置被配置为内部触头。
[0012]根据本公开的实施例，所第二开关装置被配置为继电器，所述继电器具有耦合到所述中央控制单元的控制端。
[0013]根据本公开的实施例，所述断路器装置还包括位置传感器，用于感测所述第一开关装置的接通或断开，并将感测到的表示所述第一开关装置的接通或断开的信号发送到所述中央控制单元。
[0014]根据本公开的实施例，所述位置传感器被配置为霍尔元件。
[0015]根据本公开的实施例，所述位置传感器被配置为:通过感测耦合在所述执行机构与所述内部触头之间的传动件与竖直方向的夹角来确定所述内部触头的接通或断开，所述传动件可转动，并且所述传动件的转动角度对应于所述内部触头的转动角度。
[0016]根据本公开的实施例，所述断路器装置还包括外部手柄，用于以手动方式接通或断开所述断路器装置。
[0017]本公开的第二方面提供了一种电能表系统，其特征在于，包括本公开的第一方面中所述的断路器装置。
【附图说明】
[0018]图I示出了根据本公开实施例的断路器装置的方框图。
[0019]图2a和图2b分别示出了根据本公开实施例的执行机构在不同状态下的视图。
[0020]图3a和图3b分别示出了根据本公开实施例的第一开关装置在不同状态下的视图。
[0021]图4示出了包括了根据本公开实施例的断路器装置的电能表系统的示例性电路图。
【具体实施方式】
[0022]下面将参考附图中示出的若干示例实施例来描述本公开的原理。虽然附图中显示了本公开的优选实施例，但应当理解，描述这些实施例仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本公开，而并非以任何方式限制本公开的范围。
[0023]图I示出了根据本公开实施例的断路器装置的方框图，如图I所示，所述断路器装置包括:用于与电能表连接的输入端子(包括用于分别与火线P和中性线N连接的两个输入端子）；用于与用电设备连接的输出端子(包括用于分别与火线P和中性线N连接的两个输出端子）；和耦合在所述输入端子和所述输出端子之间的第一开关装置I，所述断路器装置还包括第二开关装置2，所述第二开关装置2的输入端耦合到所述输入端子，且所述第二开关装置2的输出端用于耦合到所述电能表，其中所述第二开关装置2的接通或断开与所述第一开关装置I的接通或断开同步。
[0024]可以看出，传统方案是通过在断路器装置的输出端子处直接将电信号反馈给电能表端口来实现对所述断路器装置的接通与断开状态的反馈的。需要再次指出，这种方式虽然可以根据输出端子处是否有电来直接判断所述断路器装置的接通与断开并向电能表反馈所述断路器装置的状态信息，但是由于电能表内部是以断路器的上进线端口的中性线(N)作为参考的，由此，即使断路器处于断开状态，但电能表的内部结构(将在图4中详细示出）仍将导致断路器的输入端子和输出端子实际上是通过电能表内部的IOOkQ的电阻连接起来的，使得无法完全实现电气隔离。由于泄露电流的存在，因此会给客户带来较大的人身安全隐患。相对而言，图I中所示的断路器装置则是借助第二开关装置从输入端子处将断路器装置的状态反馈给电能表的，这在使得能够将断路器装置的状态可靠地反馈给电能表的同时还能够实现安全隔离。
[0025]如图I所示的断路器装置还包括执行机构3，所述执行机构3与所述第一开关装置I耦合以引起所述第一开关装置I的接通或断开。
[0026]优选地，所述执行机构3可以被配置为电磁线圈（Bobbin)。图2a和图2b示出了根据本公开实施例的被配置为电磁线圈的所述执行机构的视图。如图2a和图2b所示，所述电磁线圈经由传动件6以及连杆7与面向其的第一开关装置(例如，内部触头）刚性连接，因此可以实现对所述第一开关装置的快速开合。图2a示出了所述传动件6以及连杆7在与其刚性耦合的第一开关装置处于接通情况下的状态(或定向），图2b示出了所述传动件6以及连杆7在与其刚性耦合的第一开关装置处于断开情况下的状态(或定向）。根据本公开的一个具体实施例，所述电磁线圈的动作时间为150ms，因此，较之传统的例如基于电机的执行机构而言具有更快的执行速度。此外，所述基于电磁线圈的执行机构还减小了执行机构的体积，从而减少了所述断路器装置的空间占用。需要指出，本公开并不旨在限定所述执行机构的类型，所有能够引起所述第一开关装置的接通与断开的执行机构均落入本公开的保护范围。
[0027]根据本公开的实施例，所述断路器装置还包括中央控制单元4，所述中央控制单元4被配置为执行下面操作:控制所述执行机构3，来引起所述第一开关装置I