一种热磁式断路器及其控制方法与流程

本发明涉及低压电器技术领域，具体而言，涉及一种热磁式断路器及其控制方法。

背景技术：

在电路研究中，断路器是一种常见的电器元件，通常用于对电路的保护。

常规的热磁式断路器往往只能对电路的过载、短路、过欠压等故障起保护作用。当电路发生故障时，通过断路来保护电路的安全。

但是，现有的热磁式断路器并不具备数据的监控和分析功能，功能较为单一，无法满足技术人员的需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种热磁式断路器及其控制方法，可以对热磁式断路器的数据进行监控和分析，增加热磁式断路器运用的范围、满足本领域技术人员的工作需求。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明实施例的一方面，提供一种热磁式断路器包括：热磁式脱扣器、计量互感器、控制器、电力线载波模块、导电连接件。

计量互感器包括用于检测电气信息的磁芯；热磁式脱扣器与导电连接件的一端连接，导电连接件的另一端穿过计量互感器的磁芯；控制器与计量互感器、电力线载波模块通信连接。

可选地，磁芯为超微晶合成磁芯，导电连接件的另一端穿设于超微晶合成磁芯中。

可选地，导电连接件的个数为多个，计量互感器的数量为多个。

多个导电连接件的另一端分别穿过对应的磁芯。

可选地，控制器包括：控制器线路板、第一通信端口、第二通信端口；第一通信端口、第二通信端口设置于控制器线路板上。

计量互感器通过第一通信端口与控制器线路板连接；电力线载波模块通过第二通信端口与控制器线路板连接。

可选地，电力线载波模块包括：通信模块。

通信模块与第二通信端口可插拔连接。

可选地，通信模块为rs485标准通讯模块。

可选地，电气信息包括下述一项或多项：电流信息、电压信息以及基于电流信息和电压信息的计算信息。

本发明实施例的另一方面，提供一种热磁式断路器的控制方法，用于上述热磁式断路器；该方法包括：

计量互感器感应获取断路器在工作时的电气信息；

计量互感器向控制器发送电气信息；

控制器通过电力线载波模块向外部设备发送电气信息。

可选地，该方法还包括：计量互感器向控制器发送电气信息，计量互感器的磁芯为超微晶合成磁芯。

可选地，该方法还包括：多个计量互感器通过多个导电连接件获取断路器在工作时的电气信息。

可选地，该方法还包括：计量互感器通过控制器的第一通信端口向控制器发送电气信息；

控制器通过第二通信端口向电力线载波模块发送电气信息。

可选地，该方法还包括：电力线载波模块通过通信模块获取从第二通信端口发送的电气信息。

可选地，电力线载波模块通过通信模块获取从第二通信端口发送的电气信息，包括：电力线载波模块通过rs485标准通讯模块获取从第二通信端口发送的电气信息。

本发明实施例的另一方面，还提供一种热磁式断路器控制系统，该系统包括：信号接收设备和热磁式断路器。

信号接收设备与热磁式断路器通信连接，信号接收设备用于获取热磁式断路器的电气信息。

本发明实施例的有益效果包括：

本发明实施例提供的一种热磁式断路器及其控制方法，可以通过热磁式脱扣器与导电连接件的一端连接，导电连接件的另一端穿过计量互感器的磁芯；控制器与计量互感器、电力线载波模块通信连接，进而对热磁式断路器的数据进行监控和分析，增加热磁式断路器运用的范围、满足本领域技术人员的工作需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例提供的热磁式断路器的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的计量互感器的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的控制器的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的控制器与电力线载波模块连接的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的热磁式断路器的控制方法的流程示意图；

图6为本发明实施例提供的热磁式断路器的控制系统的结构示意图。

图标：100-断路器本体；200-热磁式脱扣器；300-计量互感器；310-磁芯；400-控制器；410-第一通信端口；420-第二通信端口；450-控制器线路板；500-电力线载波模块；510-通信模块；600-导电连接件；10-热磁式断路器；20-信号接收设备。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例提供的热磁式断路器的结构示意图，请参照图1，该热磁式断路器包括：热磁式脱扣器200、计量互感器300、控制器400、电力线载波模块500、导电连接件600。

其中，计量互感器300包括用于检测电气信息的磁芯。

热磁式脱扣器200与导电连接件600的一端连接，导电连接件600的另一端穿过计量互感器300的磁芯。

控制器400与计量互感器300、电力线载波模块500通信连接。

需要说明的是，上述部件可以承载于热磁式断路器的断路器本体100中，断路器本体100可以包括除上述部件以外的其他部件，例如可以包括断路器的外壳等。

可选地，断路器本体100上可以设置有辅助开关，辅助开关可以反应断路器的分合状态，热磁式脱扣器200固定设置于导电连接件600上，用来完成热磁式断路器的脱扣。

其中，热磁式脱扣器200可以是双金属片结构的热磁式脱扣器，可以提供磁保护和热保护，当电流经过脱扣器时热元件发热(比如电流直接经过双金属片结构)，双金属片受热时会发生形变，当双金属片发生形变至一定程度时，打击脱扣器上的牵引杆从而带动整个脱扣器机构执行脱扣从而切断电路。其中，导电连接件600可以是由导体金属或者其他可导电的材料制成的导电器件，在实际选择中，可以根据对导电能力的需求来选择对应的导电材料，在此不作限制。

另外，计量互感器300可以是具有检测电压、电流等电气信息的互感器，优选的形状为环形结构，其中，用于检测电气信息的磁芯设置于环形结构的内侧壁内，也为环形结构，可以通过将导电连接件600插入或者拔出磁芯环形结构的中心从而实现电磁连接，进而可以使计量互感器300检测电气信息。控制器400分别与计量互感器300、电力线载波模块500通信连接，计量互感器300和电力线载波模块500可以通过控制器400上的端口实现通信。

计量互感器300可以检测到热磁式断路器相关的电气信息，并可以将这些电气信息发送给控制器400，控制器400接收到计量互感器300发送的相关电气信息后，可以通过电力线载波模块500将这些电气信息对应的电力载波通信信号输出至相应的通讯信号接收设备，进而完成保护电路和获取热磁式断路器的相关数据的工作。

本发明实施例提供的热磁式断路器，热磁式脱扣器通过导电连接件与计量互感器连接、控制器分别与计量互感器、电力线载波模块通信连接，进而可以对热磁式断路器的数据进行监控和分析，增加热磁式断路器运用的范围、满足本领域技术人员的工作需求。

图2为本发明实施例提供的计量互感器的结构示意图，请参照图2，上述计量互感器300包括的用于检测电气信息的磁芯310可以为超微晶合成磁芯，相应地，导电连接件600穿设于超微晶合成磁芯中。

需要说明的是，超微晶合成磁芯是一种纳米新型软材料，具有高磁导率、高矩形比、磁芯损耗低以及高温状态下稳定性好等优点，在检测电气信息的过程中，可以使检测得到的结果相对更加准确。导电连接件600穿设于超微晶合成磁芯中，使超微晶合成磁芯检测到相应的电气信息。

本发明实施例提供的计量互感器，通过设置超微晶合成磁芯，并通过导电连接件穿设于超微晶合成磁芯中，可以使检测到的电气信息更加准确，从而可以提高检测结果的准确性。

可选地，结合参考图1和图2，导电连接件600的个数可以为多个，计量互感器300的数量也可以为多个。可选地，导电连接件600与计量互感器300的数量相同，并一一对应。

其中，多个导电连接件600的另一端分别穿过对应的磁芯310。

需要说明的是，为了更加全面地获得热磁断路器的相关数据信息，可以设置有多个计量互感器300，相应的，可以设置多个导电连接件600，每个导电连接件600分别穿设于对应的计量互感器300上。相应地，还可以具有多个热磁式脱扣器200，每个导电连接件600上固定一个热磁式脱扣器。

其中，若该热磁断路器中的热磁式脱扣器200为一个，则可以固定于一个导电连接件600之上，相应的，该导电连接件600穿设于一个计量互感器300中。

其中，若该热磁断路器中的热磁式脱扣器200为两个或者更多，则可以分别固定于多个导电连接件600之上，相应的，多个导电连接件600也分别穿设于多个计量互感器300中。一个或多个计量互感器300与控制器400相连。

图3为本发明实施例提供的控制器的结构示意图，请参照图3，控制器400包括：控制器线路板450、第一通信端口410、第二通信端口420；第一通信端口410、第二通信端口420设置于控制器线路板450上。

需要说明的是，控制器线路板450可以为pcb线路板(printedcircuitboard，印制线路板)或者其他可以设置多个端口的线路板，在此不做限制。第一通信端口410可以是信号接收端口，可以接收包含有电气信息的电信号，第二通信端口420可以是信号发送端口，可以发送相应的控制信号。

其中，计量互感器300通过第一通信端口410与控制器线路板450连接；电力线载波模块500通过第二通信端口420与控制器线路板450连接。

需要说明的是，第一通信端口410和第二通信端口420都可以设置于控制器线路板450之上，并且与控制器线路板450中的集成电路相连接。第一通信端口410可以接收计量互感器300发送的包含有电气信息的电信号；第二通信端口420可以给电力线载波模块500发送控制信号，使电力线载波模块500产生相应的电力载波通信信号，并可以将该电力载波通信信号发送给信号接收设备。

本发明实施例提供的控制器，可以通过设置于控制器线路板上的第一通信端口和第二通信端口使检测到的电气信息得到有效的传输，可以适当提高热磁断路器的工作效率。

图4为本发明实施例提供的控制器与电力线载波模块连接的结构示意图，请参照图4，电力线载波模块500包括：通信模块510。

需要说明的是，电力线载波模块500的形状可以为长方体或其他形状，以长方体为例，在该长方体的边上设置有通信模块510的连接口，通过通信模块510的连接口可以使电力线载波模块500插设于控制器400之上。

可选地，通信模块510与第二通信端口420可插拔连接。

需要说明的是，通信模块510通过连接口与控制器400的第二通信端口420连接，正常连接的情况下，可以将电力线载波模块500插设于控制器400之上，由于用于接收电力线载波模块500发出的电力载波通信信号的信号接收设备可接收的信号种类不同，因此，在进行通信的过程中，通常会更换电力线载波模块500的类型，不同的电力线载波模块500与控制器400的连接方式相同，可传输的信号种类不同。由于电力线载波模块500插设于控制器400之上，当更换不同的电力线载波模块500时，可以将当前的电力线载波模块500从控制器400上拔出，然后将替换的电力线载波模块500插设于控制器400之上，其中，第二通信端口420也可以相应适配于电力线载波模块500进行更换。

示例地，第一电力线载波模块为传输电磁波信号的电力线载波模块，第二电力线载波模块为传输微波信号的电力线载波模块，当前状态下，第一电力线载波模块插设于控制器400之上，当需要更换电力线载波模块500时，可以将第一电力线载波模块从控制器400上拔下，然后将第二电力线载波模块插设于控制器400之上，相应的，可以更换对应的第二通信端口420，以完成电力线载波模块500的更换。

本发明实施例提供的电力线载波模块，可以通过插设的方式与控制器连接，在进行更换电力线载波模块的过程中，可以快速完成更换，提高热磁断路器的整体工作效率。

可选地，通信模块510为rs485标准通讯模块。

需要说明的是，rs485标准通讯模块是一种数字信号通信过程中，通信装置的电气特性的标准模型，使用该标准模型的数字通信网络能在远距离条件下以及电子噪声大的环境下将信号有效地传播，其中，上述任意一种通讯类型的电力线载波模块500的通信模块510都可以为rs485标准通讯模块。

可选地，上述的电气信息包括下述一项或多项：电流信息、电压信息以及基于电流信息和电压信息的计算信息。

其中，基于电流信息和电压信息的计算信息可以是根据预设的算法将电流信息和电压信息进行计算后得到的额外信息，例如：功率信息。在选择电气信息的过程中，可以根据使用者的需要选择对应的电气信息。

图5为本发明实施例提供的热磁式断路器的控制方法的流程示意图，本发明实施例的一种热磁式断路器的控制方法，用于上述热磁式断路器；请参照图5，该方法包括：

s10：计量互感器感应获取断路器在工作时的电气信息。

需要说明的是，计量互感器可以通过自身磁芯的感应获取断路器在工作时的相关电气信息。

s20：计量互感器向控制器发送电气信息。

需要说明的是，计量互感器获取到断路器在工作时的电气信息后，可以通过控制器的端口，将相应的电气信息发送给控制器。

s30：控制器通过电力线载波模块向外部设备发送电气信息。

需要说明的是，控制器可以通过电力线载波模块的通信模块将电气信息发送给外部设备，该外部设备可以是信号接收设备。

本发明实施例提供的热磁式断路器的控制方法，热磁式脱扣器通过导电连接件与计量互感器连接、控制器分别与计量互感器、电力线载波模块通信连接，进而可以在对电路的过载、短路、过欠压等故障起保护作用的同时，对热磁式断路器的数据进行监控和分析，增加热磁式断路器运用的范围、满足本领域技术人员的工作需求。

可选地，该方法还包括：计量互感器向控制器发送电气信息，计量互感器的磁芯为超微晶合成磁芯。

可选地，该方法还包括：多个计量互感器通过多个导电连接件获取相应断路器在工作时的电气信息。

可选地，该方法还包括：计量互感器通过控制器的第一通信端口向控制器发送相应的电气信息；

控制器通过第二通信端口向电力线载波模块发送相应的电气信息。

可选地，该方法还包括：电力线载波模块通过通信模块获取从第二通信端口发送相应的电气信息。

可选地，电力线载波模块通过通信模块获取从第二通信端口发送相应的电气信息，包括：电力线载波模块通过rs485标准通讯模块获取从第二通信端口发送相应的电气信息。

图6为本发明实施例提供的热磁式断路器的控制系统的结构示意图，请参照图6，该热磁式断路器控制系统包括：信号接收设备20和热磁式断路器10。

信号接收设备20与热磁式断路器10通信连接，信号接收设备20用于获取热磁式断路器10的电气信息。

本发明实施例提供的热磁式断路器的控制系统，可以通过信号接收设备与热磁式断路器通信连接，进而可以在对电路的过载、短路、过欠压等故障起保护作用的同时，对热磁式断路器的数据进行监控和分析，增加热磁式断路器运用的范围、满足本领域技术人员的工作需求。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。