一种模块化小型断路器的制作方法

本实用新型涉及一种脱扣、报警功能可选的模块化小型断路器，属开关装置技术领域。

背景技术：

断路器是低压终端配电系统中的常用保护装置，现有的漏电断路器一般只具有漏电保护功能，即漏电电流超过预定值时能自动脱扣，如果想增加报警功能，只能增加报警模块，使断路器的体积增大，从而给配电箱的布置造成一定的困难。此外，不同的应用场合往往对断路器的功能有不同要求，例如漏电报警脱扣、漏电报警不脱扣、漏电脱扣不报警或者漏电不脱扣也不报警，对于在用断路器来说，如果使用要求发生变化，只能更换新的断路器，不仅增加了额外工作量，而且还会造成不必要的浪费。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种多功能任选的模块化小型断路器，使断路器能够满足不同应用场合的使用要求。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种模块化小型断路器，构成中包括控制芯片、漏电检测电路、功能转换开关、报警装置以及与小型断路器相连接的脱扣装置，所述漏电检测电路测量小型断路器的零序电流，其信号输出端接控制芯片的漏电信号输入端，所述脱扣装置和报警装置的控制端分别接控制芯片的不同输出端，所述功能转换开关的动触点接控制芯片电源，与动触点相对应的四个静触点分别接控制芯片的不同输入端。

上述模块化小型断路器，所述脱扣装置包括脱扣电磁铁、储能电容、第一可控硅及与小型断路器连接的整流器，所述脱扣电磁铁的控制线圈一端接整流器的输出端，另一端通过预充电电阻给储能电容充电并经第一可控硅接地，所述储能电容的正极接控制芯片的电源端子，第一可控硅的门极接控制芯片的输出端。

上述模块化小型断路器，所述漏电检测电路包括零序互感器、电流检测电阻和耦合电阻，所述零序互感器的环形铁芯套在小型断路器所控制的中性线和所有相线上，零序互感器的副边线圈的两端分别与电流检测电阻的两端连接，所述电流检测电阻两端输出的电压信号通过耦合电阻送入控制芯片的漏电信号输入端。

上述模块化小型断路器，所述报警装置包括报警器和报警继电器，所述报警继电器的控制线圈接控制芯片的控制信号输出端，报警继电器的常开触点与报警器串联连接。

上述模块化小型断路器，所述脱扣装置还包括第二可控硅，所述第二可控硅与第一可控硅串联连接，储能电容的正极依次经降压二极管和限流电阻与第二可控硅的门极连接。

上述模块化小型断路器，所述电流检测电阻上并接有双向钳位二极管和高频旁路电容，所述控制芯片的漏电信号输入端设有抗干扰电容。

上述模块化小型断路器，所述零序互感器的环形铁芯上绕有试验线圈，所述试验线圈的一端接小型断路器所控制的中性线，另一端依次经试验按钮和试验电阻与小型断路器所控制的一根相线连接。

上述模块化小型断路器，所述整流器包括两个整流桥，二者的直流输出端并接，第一整流桥的交流输入端接小型断路器所控制的两根相线之间的线电压，第二整流桥的交流输入端接小型断路器所控制的另一相线与中性线之间的相电压。

上述模块化小型断路器，所述功能转换开关的四个静触点与控制芯片的输入端之间均设有输入电阻。

上述模块化小型断路器，所述控制芯片为微处理器、单片机等。

本实用新型可根据功能转换开关的位置控制报警装置和脱扣装置的工作状态，通过调节功能转换开关可使断路器具有漏电报警脱扣、漏电报警不脱扣、漏电脱扣不报警或者漏电不脱扣也不报警四种工作模式，能够满足各种应用场合的使用要求，因此当断路器的使用要求发生变化时也无需进行更换，从而避免了不必要的浪费。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

图1是本实用新型与小型断路器拼装示意图；

图2是本实用新型的内部结构示意图；

图3是本实用新型的电原理图。

图中各标号为：1、脱扣装置，2、报警信号输出端子，3、漏电保护与报警模块，4、线路板，U1、控制芯片，KS、功能转换开关，QF、小型断路器，BJ、报警器，K1、报警继电器，ZCT、零序互感器，T、试验按钮，Q1、第一整流桥，Q2、第二整流桥，SCR1、第一可控硅，SCR2、第二可控硅，E1、储能电容，D1、降压二极管，D2、双向钳位二极管，L、脱扣电磁铁，C1～C3、第一电容～第三电容，C4、高频旁路电容，C5、抗干扰电容，R1、预充电电阻，R2、限流电阻，R3、试验电阻，R4～R7、第一输入电阻～第四输入电阻，RP、耦合电阻，RL、电流检测电阻。

具体实施方式

本实用新型提供了一种模块化小型断路器，该模块与小型断路器配合使用，可以对以下四种漏电与报警功能进行选择：漏电报警脱扣、漏电报警不脱扣、漏电脱扣不报警、漏电不脱扣也不报警，操作简单方便。

参看图1～图3，本实用新型主要包括控制芯片U1、漏电检测电路、功能转换开关KS、报警装置以及与小型断路器QF相连接的脱扣装置1，其中，漏电检测电路主要包括零序互感器ZCT、试验按钮T、双向钳位二极管D2、高频旁路电容C4、试验电阻R3、耦合电阻RP和电流检测电阻RL；报警装置主要包括报警器BJ和报警继电器K1；脱扣装置1主要包括第一整流桥Q1、第二整流桥Q2、第一可控硅SCR1、第二可控硅SCR2、储能电容E1、降压二极管D1、脱扣电磁铁L、预充电电阻R1和限流电阻R2。

报警器BJ为蜂鸣器，由图1和图2可以看出，除报警装置以外，所有零部件均安装在外壳内。具体实施时，如果外壳内部空间足够大，报警装置也可以安装在其内部。

本实用新型的工作原理：

小型断路器QF合闸后，第一整流桥Q1和第二整流桥Q2的输入端分别得到380V和220V的交流电压，由于第一整流桥Q1的输出电压较高，因此由它通过脱扣电磁铁L的控制线圈和预充电电阻R1给储能电容E1充电。由于预充电电阻R1的限流作用，充电电流较小，不能使脱扣装置动作。当储能电容E1的电压达到控制芯片U1的工作电压时，控制芯片U1开始工作。当线路出现漏电故障时，零序互感器ZCT的副边线圈中产生电流，该电流由电流检测电阻RL转换成电压信号，然后通过耦合电阻RP送入控制芯片U1的漏电信号输入端，控制芯片U1根据功能转换开关KS的旋钮位置判断是否输出报警和脱扣信号。如果需要脱扣，则通过13脚输出控制信号，使第二可控硅SCR2导通，由于储能电容E1充电后，第一可控硅SCR1的门极一直有触发信号，所以第一可控硅SCR1也处于导通状态，于是脱扣电磁铁L的控制线圈中流过较大的直流电流，脱扣装置动作，小型断路器QF分闸。如果需要报警，控制芯片U1的9脚和10脚输出控制信号，报警继电器K1动作，报警器BJ得电后发出音频报警信号。

当第一整流桥Q1或与其连接的两根相线出现故障时，第二整流桥Q2可以通过脱扣电磁铁L的控制线圈和预充电电阻R1给储能电容E1充电，提高了本实用新型的可靠性。

双向钳位二极管D2的作用时对输入控制芯片U1的信号进行限幅，防止电压过高损坏芯片。

本实用新型的适用范围：

在低压终端配电系统中，与BKB75-80、BKZ45-63系列小型断路器，以及国内、外所有同行业生产的同壳架、同类型的小型断路器配合使用。在功能选择中，操作特别便捷。

本实用新型具有以下特点：应用广泛，成本低廉，使用方便。