智能断路器的制作方法

文档序号：12644465阅读：181来源：国知局

本实用新型涉及电器开关技术领域，具体涉及一种智能断路器。

背景技术：

断路器是一种能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能在规定的异常电路条件下和一定时间内接通、分断承载电流的机械式开关电器。断路器是电力系统中用于控制和保护的重要器件，其安全性对电网正常运行和用电安全具有重要的影响。

断路器的线路开关由于经常启闭，并且由于电压集中，往往是危险易发区域。现有断路器经常出现断路器接线端子没有拧紧，导致发热损坏断路器。在湿度大、易产生凝露的环境下，断路器也将发生损坏。断路器动、静触头接触不良导致发热，电压降低，接线端子上的电缆、导线没有固定导致动、静触头受力，这些情况时有发生，导致断路器损坏。

当前，针对断路器的技术改进主要集中在断路器的在具体产品中的应用和控制，而对于断路器本身工作环境的关注相对较少，尤其是对应用在高温、潮湿环境中的断路器缺乏针对性的保护和应对措施，无法完全保证断路器在恶劣环境下工作的安全性和可靠性。

技术实现要素：

为提高断路器在恶劣环境中工作的安全性和可靠性，弥补现有技术对断路器自身安全性能监控的缺失，本实用新型的目的在于提供一种智能断路器。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：智能断路器，包括中央处理器模块、温度监测模块、湿度监测模块、电压监测模块、电流监测模块、静触头、动触头、灭弧装置、脱扣器、过流保护元件、过热保护元件、进线接线端子、出线接线端子和自由脱扣机构；上述温度监测模块的信号输出端、上述湿度监测模块的信号输出端、上述电压监测模块的信号输出端、上述电流监测模块的信号输出端分别与上述中央处理器模块的监测信号接收端连接；上述中央处理器模块的信号控制输出端与上述脱扣器的信号输入端连接；上述动触头、上述过流保护元件、上述过热保护元件串联并与上述进线接线端子连接，上述静触头与上述出线接线端子连接，上述脱扣器的信号输出端与上述自由脱扣机构连接，上述自由脱扣机构的锁扣与上述动触头连接；上述灭弧装置靠近上述静触头和上述动触头的闭合处设置；上述温度监测模块的信号输入端设有温度传感器，上述温度传感器靠近上述进线接线端子和上述出线接线端子设置；上述湿度监测模块的信号输入端设有湿度传感器，上述湿度传感器靠近上述进线接线端子和上述出线接线端子设置；上述电压监测模块的信号输入端设有电压传感器，上述电压传感器靠近上述进线接线端子和上述出线接线端子设置；上述电流监测模块的信号输入端设有电流传感器，上述电流传感器靠近上述进线接线端子和上述出线接线端子设置。

本实用新型优选地，还包括按键和显示屏，上述按键与上述中央处理器模块的信号输入端连接，上述显示屏与上述中央处理器模块的信号输出端连接。

本实用新型优选地，还包括振动监测模块，上述振动监测模块的信号输出端与上述中央处理器模块的监测信号接收端连接，上述振动监测模块的信号输入端设有振动传感器，上述振动传感器靠近上述进线接线端子和上述出线接线端子设置。

本实用新型优选地，还包括阻抗监测模块，上述阻抗监测模块的信号输出端与上述中央处理器模块的监测信号接收端连接，上述阻抗监测模块的信号输入端设有阻抗传感器，上述阻抗传感器靠近上述进线接线端子和上述出线接线端子设置。

本实用新型优选地，还包括绝缘监测模块，上述绝缘监测模块的信号输出端与上述中央处理器模块的监测信号接收端连接，上述绝缘监测模块的信号输入端设有绝缘传感器，上述绝缘传感器靠近上述进线接线端子和上述出线接线端子设置。

本实用新型优选地，上述脱扣器包括过电流脱扣器、失压脱扣器、热脱扣器和分励脱扣器；上述过电流脱扣器、上述失压脱扣器、上述热脱扣器、上述分励脱扣器并联后，一端形成信号输入端与上述中央处理器模块的信号控制输出端连接，另一端形成信号输出端与上述自由脱扣机构连接。

温度监测模块、湿度监测模块、电压监测模块和电流监测模块分别通过各自的传感器实时监测断路器进出线端子处的温度、湿度、电压和电流等参数，如发生不适合断路器工作的异常状况时，则断路器进出线端子处的温度、湿度、电压和电流等参数超标，温度监测模块、湿度监测模块、电压监测模块和电流监测模块将监测到的异常参数转换为电信号传输给中央处理器模块。中央处理器模块接收到电信号后计算并判断其超出了断路器的额定参数范围，发出报警信号。脱扣器接收到报警信号后控制自由脱口机构立即跳闸断电，保护断路器免遭损坏。当监测到异常参数时，温度监测模块、湿度监测模块、电压监测模块和电流监测模块既可单一地向中央控制器模块发送电信号导致自由脱口机构脱扣跳闸，也可联合向中央控制器模块发送电信号导致自由脱口机构脱扣跳闸。中央控制器模块同时还能够对各种数据进行记录并上传服务器，方便工作人员查询。

灭弧装置用于限制并熄灭动、静触头断合瞬间产生的电弧，以助于保护电路和断路器安全。

通过设置与中央处理器模块连接的按键、显示屏，现场操作人员可以更方便地对电路和断路器进行远程操控，更加直观地实时观察电路和断路器的运行状况。

振动监测模块通过振动传感器实时监测断路器进出线端子处的振动情况，如发生不适合断路器工作的异常状况时，则断路器进出线端子处产生明显的振动，其振幅参数超标，振动监测模块将监测到的异常参数转换为电信号传输给中央处理器模块，中央处理器模块接收到电信号后计算并判断其超出了断路器的额定参数范围，发出报警信号。脱扣器接收到报警信号后控制自由脱扣机构立即跳闸断电，保护断路器免遭损坏。

阻抗监测模块通过阻抗传感器实时监测断路器合闸前或分闸后所接负荷阻抗，并将测量到的阻抗参数转换为电信号传输给中央处理器模块，中央处理器模块接收到电信号后计算并做出判断，如果其超出了断路器的额定参数范围，则中央处理器模块发出报警信号，脱扣器接收到报警信号后控制自由脱扣机构立即跳闸断电，保护断路器免遭损坏。

绝缘监测模块通过绝缘传感器实时监测断路器合闸前或分闸后所接负荷的绝缘情况，并将测量情况转换为电信号传输给中央处理器模块，中央处理器模块接收到电信号后计算并判断是否绝缘正常，如果绝缘异常，则中央处理器模块发出报警信号，脱扣器接收到报警信号后控制自由脱扣机构立即跳闸断电，保护断路器免遭损坏。

断路器开关通过操作机构手动或电动合闸，动、静触头闭合后，自由脱扣机构的触头锁在合闸位置上。当电路发生故障时，过电流脱扣器、失压脱扣器、热脱扣器、分励脱扣器通过各自的脱扣器使自由脱扣机构动作，自动跳闸以实现对断路器的保护作用。

过电流脱扣器用于线路的短路和过电流保护，当线路的电流大于整定的电流值时，过电流脱扣器所产生的电磁力使挂钩脱扣，动触头在弹簧的拉力下迅速断开，实现断路器的跳闸功能。

失压脱扣器用于失压保护，失压脱扣器的线圈直接接在电源上，处于吸合状态时，断路器可以正常合闸；当停电或欠压时，失压脱扣器的吸力小于弹簧的反作用力，弹簧使动铁芯向上使挂钩脱扣，实现断路器的跳闸功能。

热脱扣器用于线路的过负荷保护。

分励脱扣器用于远距离控制分断电路。远程按下按钮时，分励脱扣器得电产生电磁力，立即脱扣跳闸。

本实用新型至少能够达到一项以下有益效果：1. 能够实时监控断路器的工作状态，在发生故障时及时做出跳闸响应，保障断路器的使用安全；

2. 通过设置多种监测模块，以多个参数为监测对象全方位监控断路器的运行情况，监测准确度高，反应灵敏，响应迅速；

3.通过中央处理器模块对多种监测信号进行集中计算并做出判断，在发生故障的情况下由中央处理器模块向脱扣器发出跳闸指令，自动化程度高；

4. 可远程监控，无需人工现场手动操作，保证了工作人员的人身安全。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的解释说明。

如图1所示，本实用新型包括中央处理器模块1、温度监测模块2、湿度监测模块3、电压监测模块4、电流监测模块5、静触头6、动触头7、灭弧装置8、脱扣器9、过流保护元件10、过热保护元件11、进线接线端子12和出线接线端子13。

实施例1

如图1所示，温度监测模块2的信号输出端、湿度监测模块3的信号输出端、电压监测模块4的信号输出端、电流监测模块5的信号输出端分别与中央处理器模块1的监测信号接收端连接；中央处理器模块1的信号控制输出端与脱扣器9的信号输入端连接；动触头7、过流保护元件10、过热保护元件11串联并与进线接线端子12连接，静触头6与出线接线端子13连接，脱扣器9的信号输出端与动触头7连接；自由脱扣机构19的锁扣与动触头7连接；灭弧装置8两端靠近静触头6和动触头7的闭合处设置；温度监测模块2的信号输入端设有温度传感器201，温度传感器201靠近进线接线端子12和出线接线端子13设置；湿度监测模块3的信号输入端设有湿度传感器301，湿度传感器301靠近进线接线端子12和出线接线端子13设置；电压监测模块4的信号输入端设有电压传感器401，电压传感器401靠近进线接线端子12和出线接线端子13设置；电流监测模块5的信号输入端设有电流传感器501，电流传感器501靠近进线接线端子12和出线接线端子13设置。

实施例2