一种两极小型断路器的制作方法

本发明涉及低压电器技术领域，具体地说涉及一种两极小型断路器。

背景技术：

小型断路器是一种重要的低压保护电器，主要用来在线路发生过载、短路、过压、欠压等用电故障时提供保护，随着智能制造的快速发展，断路器智能化、功能多样化、定制化成为新的应用趋势，智能物联网更是异军突起，对外通信功能变得尤为迫切。现有的两极小型断路器存在如下问题：

1、现有智能断路器多处于单个节点独立工作状态，断路器发生故障时抄录故障数据及原因很不方便，甚至很多时候需要探入到配电箱中带电操作，操作极为不便且到有很大安全隐患；

2、现有具有对外通信功能的小型断路器对外通信功能的实现主要有赖于有线通信的方式，布线较为繁琐；

3、目前市场上已经出现在断路器中设置无线通信模块的产品，但在该种产品中无线通信模块在更换或维修时需要切断电源后将断路器进行拆卸后方能进行，这给产品的维护或更新带来了很大的不便；

4、在现有的两极小型断路器的产品布局中，为保证良好的产品性能，操作机构需要居中设计，然后再根据所述操作机构的位置来布置电子控制器中电子线路板，现有的电子线路板大部分均垂直于断路器的侧板设置，此种布置方式导致电子线路板的体积较小，对外通信模块的设置在空间受到了很大的限制，严重制约了产品智能化功能的实现。

技术实现要素：

基于上述背景，本发明提供一种两极小型断路器，可有效解决上述问题，在有限的空间内实现智能通讯的同时可实现带电插拔，大大节省了维修或更换的时间，有效降低了生产成本。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

一种两极小型断路器，包括绝缘外壳、操作机构、至少一个脱扣器、至少一个动触头、至少一个静触头、至少一个电流采集器和电子控制器，所述电子控制器至少包括第一电子电路板，在所述绝缘外壳面板上设有至少一过孔，所述电子线路板上设有多针接插端子，所述多针接插端子与所述电子控制器的集成电路相连且与所述过孔对应设置，所述断路器还包括通信电子模块，所述通信电子模块包括一绝缘罩壳和至少一电子线路板，所述电子线路板设于所述绝缘罩壳内，所述通信电子模块可穿过所述过孔插接于所述多针接插端子上。

优选的，所述电流采集器设于所述电子控制器的周围。

优选的，所述操作机构包括手柄，所述电流采集器设置于所述手柄的下方、左方或右方。

优选的，所述操作机构包括手柄，所述通信电子模块的长度方向可与所述手柄的轴线垂直或平行设置。

优选的，所述过孔可为大致呈长方形、椭圆形、腰形或不规则形的条状孔。

优选的，所述电流采集器为电流传感器、零序电流互感器或电流互感器中的至少一种。

优选的，所述脱扣器为过载保护脱扣器或分励脱扣器中的至少一种。

优选的，所述通讯电子模块为蓝牙通讯模块或蓝牙通讯和载波通讯集成模块。

优选的，在所述第二电子线路板上设有插针，所述插针可插入所述多针接插端子中。

优选的，所述通讯电子模块还包括限位块，所述限位块上设有卡扣结构。

本发明的有益效果是可以通过有线或无线的通信方式连接外部控制中心，外部控制中心能够准确了解断路器各种状态信息，极大的提高剩余电流保护断路器智能化水平，此外，当需要对所述通讯电子模块进行安全软件升级或者硬件模块升级更换，以及维修替换时，在有限空间内实现智能通讯的同时可实现带电插拔，大大节省了维修或更换的时间，有效降低了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的通信电子模块插入状态的结构示意图。

图2为本发明的通信电子模块插入状态另一角度示意图。

图3为本发明的本发明的通信电子模块拔出状态结构示意图。

图4为本发明的通信电子模块分解示意图。

图5为本发明的整体结构俯视图。

图6为本发明的电子控制器内部电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的“上”、“下”、“左”、“右”、“垂直”、“平行”、“前后”等方位用语以图1中所示位置为准。

请参考图1至图5所示，作为一个示例性实施方式，本发明公开了一种两极小型断路器100，所述两极小型断路100包括绝缘外壳110、操作机构120、至少一个脱扣器130、至少一个动触头140、至少一个静触头150、至少一个电流采集器160和电子控制器170，所述操作机构120、至少一个脱扣器130、至少一个动触头140、至少一个静触头150、至少一个电流采集器160和电子控制器170均设于所述绝缘外壳110内，所述操作机构120包括手柄121，操作机构120与所述动触头140相连，操作所述手柄121使所述手柄121绕其圆心转动，可带动所述操作机构120运动，进而所述操作机构120带动所述动触头140动作，从而实现所述动触头140与所述静触头150的断开与闭合，在本实施例中，所述静触头150包括l极静触头和n极静触头151，所述电子控制器170包括至少一电子线路板。

所述绝缘外壳110包括侧板112，所述侧板112垂直于所述手柄121转动中心的轴线，在所述断路器100的绝缘外壳110的面板上设有至少一过孔111，所述电子控制器170包括第一电子线路板171，所述第一电子线路板171与所述断路器100的侧板112平行设置，在所述第一电子线路板171上设有多针接插端子172，所述多针接插端子172与所述电子控制器170的集成电路相连，且与所述过孔111对应设置。

所述过孔111可以为方形、椭圆形、腰形或不规则孔等条状孔，只要可容纳所述无线电子通讯模块180通过即可，在此不做限制，在本实施例中，因所述第一电子线路板171为矩形，将所述过孔111对应设置为长方形孔。较佳的，在所述过孔111上还设有定位孔112，所述定位孔112可实现所述无线电子通讯模块180装配时的防呆作用。

请参考图2所示，在本实施例中，所述n极静触头151设有折弯部152，所述折弯部152与所述第一电子线路板171平行设置，且所述折弯部152的弯折方向设于远离所述第一电子线路板171的一侧，因此可为第一电子线路板171的延伸增大提供了足够的空间，在本实施例中，所述第一电子线路板171可从所述断路器100的进线端延伸至出线端，在有限的空间内可完全满足产品的功能需求。

在所述n极静触头151与所述第一电子线路板171之间还设有绝缘盖板153，所述绝缘盖板153覆盖于所述第一电子线路板171上，可将所述第一电子线路板171与所述断路器100的其他的电气元件如触头系统、灭弧系统等进行电气绝缘，保证产品的使用安全。

所述两极小型断路器100还包括通讯电子模块180，所述通信电子模块180可穿过所述过孔111插接在所述多针接插端子172上。具体的，所述无线通讯电子模块180包括绝缘罩壳181和至少一块第二电子线路板182，所述第二电子线路板182设于所述绝缘罩壳181内，所述绝缘罩壳181可对所述电子线路板182起到绝缘和emc降噪保护的作用。在所述第二电子线路板182上设有和所述多针接插端子172相对应的插针183，所述插针183可插入所述多针接插端子172或从所述多针接插端子172中拔出，当需要对所述无线通讯电子模块180进行安全软件升级或者硬件模块升级更换，以及维修替换时，只需要将所述插针183从所述多针接插端子172中拔出即可，简单方便。

所述通信电子模块180还包括限位块184，在所述限位块184上设有卡扣，所述卡扣可依次穿过所述绝缘罩壳181和第二电子线路板182并卡于所述第二电子线路板182后，从而实现对所述第二电子线路板182的限位。

所述通信电子模块180可以为无线通信模块，也可以为有线通信模块，也可以为有线通信模块和无线通信模块的集成，所述无线模块包括但不限于蓝牙通信模块、zigbee通信模块、红外通信模块、wifi通信模块或gprs通信模块，所述有线模块包括但不限于plc载波通信、rs-485通信或rs-232通信，所述有线模块和无线模块的集成包括但不限于是蓝牙与载波通讯集成模块。

请参考图5所示，所述通信电子模块180的插入方向可与所述手柄121的转动中心轴线平行或垂直设置，所述通信电子模块180可设于所述手柄121的左侧或右侧均可。

在一些实施例中，因需要满足对产品空间或功能的需求，所述两极小型断路器100还可以包括一附件101，所述附件101所述附件101的外观轮廓与所述两极小型断路器本体相同，且可直接沿所述断路器本体的宽度方向进行拼接，拼接后的所述附件101可设于所述断路器本体的上方或下方，所述第一电子线路板170可设于所述附件101内，对应的，所述过孔111和所述通信电子模块180可设于所述附件101上，此时，所述通信电子模块180位于所述手柄121的上方或下方，设有附件101的两极小型断路器的总宽度不大于45mm。

在一个实施例中，所述电流采集器160为零序互感器，断路器中主回路的l极和n极两条导线均穿过所述零序互感器的孔心，进而可以实现对主回路中剩余电流的实时监测，所述零序互感器可持续将监测到的剩余电流信号发送给所述电子控制器170，所述零序互感器可位于所述手柄121的下方、左方或右方，且可位于所述电子控制器170的上方、下方、左侧、右侧、前方或后方的任一位置。

在另一实施例中，所述电流采集器160为电流互感器，所述断路器中主回路的l极或n极其中一条导线穿过所述电流互感器的孔心，进而可以实现对主回路电流的实时监测，所述电流互感器可持续将监测到的主回路电流信号发送给所述电子控制器170。

当然，所述电流采集器160可以为电流传感器，也可以为电流传感器、零序电流互感器或电流互感器中的至少一种或两种以上的结合，根据所述断路器所要实现的功能进行设置即可，在此不做限制。

所述脱扣器130可以为过载保护脱扣器或分励脱扣器中的一种，也可以是两者的结合使用，不同的断路器制作商可以根据实际需求选择实现保护的类型，如过载长延时保护、短路保护或二者具有，在此不做限定。

请参考图6所示，所述电子控制器170的集成电路包括数据处理电路和电源电路，所述数据处理电路可接收并处理数据，所述数据处理电路的核心器件为微控制器，所述微控制器可以是单片机，通过所述单片机可输出信号。所述电源电路输入信号取自断路器进线端，分别与进线端的l极和n极相连，电源电路输出信号用于为电子式控制器170的其他电路供电。

在一较佳实施例中，所述电子控制器170的集成电路包括还包括脱扣电路，优选地，所述单片机可输出信号到脱扣电路从而能控制分励脱扣器动作使断路器100脱扣。

在一较佳实施例中，所述电子控制器170的集成电路还包括主回路电流检测电路和剩余电流检测电路，所述主回路电流检测电路和剩余电流检测电路输入信号分别取自电流传感器和零序电流互感器，输出信号均连接到数据处理电路，优选地，主回路电流检测电路和剩余电流检测电路主要由运算放大器及其必要的外围所需的阻容等器件组成，所述数据处理电路将电流检测电路和剩余电流检测电路输入的模拟信号转换为数字信号，并计算出各相电流值和剩余电流值，微控制单元根据测得的电流值以及断路器状态来判断确定断路器的工作状态，同时还可以根据采集的剩余电流值，以及剩余电流保护的打开或开闭情况决定保护与否。

在一较佳实施例中，所述电子控制器170的集成电路还包括通信电路，所述通信电路可与监控中心通信实现对断路器的遥测、遥信和遥调功能。具体实施时，通过通信功能，监控中心可远程读取断路器的电流、剩余电流等电网参数、可远程获取断路器的分合闸状态，以及可远程获取断路器的脱扣故障原因，在本实施例中，所述通信电路采用可热拔插的通信电子模块180的方式实现，即在所述断路器100不断电的情况下即可将所述通信电子模块180从所述断路器100的内部取出进行更换或维护。

在一较佳实施例中，所述集成电路还包括人机交互电路，所述人机交互电路包括显示电路和多功能按钮，所述显示电路与所述数据处理电路相连，并可接收所述数据处理电路发送的数据显示在所述电子控制器170的显示屏幕上；所述多功能按钮包括指示灯174和试验按钮173，所述指示灯174可指示断路器100的运行状态和脱扣类型，所述试验按钮173用于剩余电流的试验功能的开启或关闭。

在一较佳实施例中，所述集成电路还包括试验电路，所述试验电路的输入端与所述断路器100的l极和n极相连，输出端与所述数据处理单元相连，当通过所述试验按钮173开启或关闭试验电路时，所述数据处理单元将命令传输给所述试验电路，所述试验电路接到指令后可检测此时断路器100的剩余电流保护功能是否可以正常启动。

在一较佳实施例中，所述集成电路还包括分合闸检测电路，所述分合闸检测电路可实时监测断路器的分闸或合闸状态，并将所述状态信息传输给所述数据处理电路，所述数据处理电路再通过所述通信电路将状态信息传输给外部控制中心。

在一较佳实施例中，所述集成电路还包括电压采集电路，所述电压采集电路与所述数据处理电路相连，可实现对断路器主回路电压的实时监测，并将监测的数据实时传输给所述数据处理电路。

在一较佳实施例中，所述集成电路还包括温度采集电路，所述温度采集电路与所述数据处理电路相连，可实现对断路器内部温度的实时监测，并将监测的数据实时传输给所述数据处理电路。

以上仅为本发明的较佳实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本发明实施例进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。