双模式智能断路器的制作方法

本发明涉及一种双模式智能断路器。

背景技术：

断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。

现有断路器或者由断路器组成模组，它们往往兼具电控分合闸的功能，但是在电控分合闸被远端控制时可能会造成安全隐患。

技术实现要素：

一种双模式智能断路器，包括：

断路器单元，用于切断输电线路；

分合闸单元，用于以机械的方式操纵断路器单元的扳柄或/和脱扣装置；

电控单元，用于控制分合闸单元；

操作开关，用于供用户操作以使双模式智能断路器处于手动模式或自动模式；

其中，分合闸单元包括一个驱动装置，电控单元电性连接至该驱动装置以使双模式智能断路器处于自动模式时控制驱动装置，操作开关电性连接至电控单元以使双模式智能断路器处于手动模式时控制驱动装置停止动作。

进一步地，双模式智能断路器包括：

通讯单元，用于使电控单元与外部构成数据交互。

进一步地，通讯单元包括一个无线通讯模块。

进一步地，分合闸单元包括一个传动机构以使分合闸单元能在驱动装置运行时同时驱动断路器单元的扳柄和脱扣装置。

进一步地，双模式智能断路器还包括：

位置检测装置，用于检测传动机构中至少一部分的位置并向电控单元反馈位置信息。

进一步地，驱动装置包括一个减速电机。

进一步地，传动机构包括一个增力机构以使减速电机输出的扭力放大。

进一步地，传动机构包括一个换向机构以使减速电机输出的扭力转换方向。

进一步地，双模式智能断路器还包括：

指示装置，用于向用户指示双模式智能断路器的当前状态。

进一步地，指示装置包括一个指示灯。

本发明的有益之处在于：

提供了一种具有手动和自动两个模式且能保证安全的双模式智能断路器。

附图说明

图1是本发明的智能断路器的结构示意框图；

图2是图1中检测单元的结构示意框图；

图3是图1中电控单元的结构示意框图；

图4是图1所示智能断路器中自检模块部分的结构示意图；

图5是图1中分合闸单元和电控单元的结构示意图。

具有自检功能的智能断路器100，断路器单元101，检测单元102，电压检测模块103，电流检测模块104，温度检测模块105，故障电弧检测模块106，漏电流检测模块107，电量检测模块108，分合闸单元109，电控单元110，减速电机111，位置检测装置112，电控芯片113，操作开关114，自检开关115，自检模块116，漏电互感器117，自检电流回路118，通讯单元119。

具体实施方式

如图1至图5所示，智能断路器100包括：断路器单元101、检测单元102、分合闸单元109、电控单元110、操作开关114、通讯单元119。

其中，断路器单元101用于切断输电线路，断路器单元101具有扳柄以及脱扣装置以实现断路器的一般功能。

检测单元102检测输电线路的电参数，比如漏电流等。作为具体的方案，检测单元102包括：电压检测模块103，电流检测模块104，温度检测模块105，漏电流检测模块107，电量检测模块108。

作为具体方案，检测单元102包括：电压检测模块103、电流检测模块104、温度检测模块105、漏电流检测模块107、电量检测模块108和故障电路检测模块。

其中，电压检测模块103用于检测输电线路的电压参数。电流检测模块104用于检测输电线路的电流参数。温度检测模块105用于检测智能断路器100的温度。剩余流检测模块，用于检测智能断路器100的漏电流。电量检测模块108，用于检测输电线路所连接的负载的用电量；故障电弧检测模块106，用于检测输电线路中电弧放电情况。电控单元110分别与检测单元102和分合闸单元109构成电性连接。电控单元110在检测单元102所检测的电参数超过阈值时控制分合闸单元109以使断路器单元101断开输电线路。当然，也可以在温度过高时控制分合闸单元109以使断路器单元101断开输电线路。

作为扩展方案，智能断路器100还包括通讯单元119。该通讯单元119用于使所述电控单元110与外部构成数据交互。这样一来，外部设备或系统，比如电网的管理系统或者区域电力管理服务器就可以通过通讯单元119来控制当前的智能断路器100，同时智能断路器100也能将数据上传。通讯单元119可以包括一个无线通讯模块，从而实现无线通讯的功能。

智能断路器100设有一个操作开关114。该操作开关114的实体结构可以与电控单元110的实体集合为一个整体。

操作开关114用于供用户操作以使智能断路器100处于手动模式或自动模式。分合闸单元109包括一个驱动装置，电控单元110电性连接至该驱动装置以使双模式智能断路器100处于自动模式时控制驱动装置，操作开关114电性连接至电控单元110以使智能断路器100处于手动模式时控制驱动装置停止动作。

具体而言，操作开关114可以是一个信号开关，通过给电控单元110中电控芯片113发出信号以控制模式的选择。比如，信号开关可以发送一个高电平信号从而使电控芯片113切换模式，在手动模式时，电控芯片113不再向驱动装置，比如减速电机111发出控制信号。

或者，作为一种可选方案，操作开关114可以是一个设置在供电线路上的开关，其可以使电控单元110或/和驱动装置断开电源供给而实现模式选择。

这样一来，在手动模式时，电控单元110不会因为远程的控制信号自动合闸或分闸从而使带来安全隐患。而在完成一些诸如维修的工作后，可以使智能断路器100回复到自动状态。

作为具体方案，分合闸单元109包括一个传动机构以使分合闸单元109能在驱动装置运行时同时驱动断路器单元101的扳柄和脱扣装置。

另外，智能断路器100还包括：位置检测装置112，用于检测传动机构中至少一部分的位置并向电控单元110反馈位置信息。这样在自动模式下，能有效的控制分合闸的动作。

作为具体方案，驱动装置包括一个减速电机111。传动机构包括一个增力机构以使减速电机111输出的扭力放大。传动机构包括一个换向机构以使减速电机111输出的扭力转换方向。通过这两个机构能够有效降低智能断路器100的整体尺寸。

另外，智能断路器100还包括：指示装置，用于向用户指示智能断路器100的当前状态。作为扩展方案，指示装置还可以在手动模式时，如果电控单元110接收到控制信号或尝试进行合闸和分闸控制时，指示装置报警告知操作者存在潜在威胁，以使其避险或消除控制来源。作为具体方案，指示装置包括一个指示灯，当然也可以包括一个扬声器，发生警报或语音。

另外，电控单元110被设置为按照设定控制所述分合闸单元109以使所述断路器单元101断开输电线路。

智能断路器100还包括一个自检模块116，该自检模块116用于产生设定的能被所述漏电检测模块检测的模拟漏电流。

另外，智能断路器100还包括：自检开关115。用于供用户操作以触发所述自检模块116。用户在按下自检开关115时，智能断路器100进行一次漏电流检测，自检模块116产生一个模拟漏电流，其能模拟真实发生楼的情况，从而检测智能断路器100中应对漏电的保护措施和设备是否有效。

具体而言，作为一种漏电保护措施，电控单元110根据检测单元102所检测的漏电流控制分合闸单元109，当漏电流超过阈值时分合闸单元109使断路器单元101处于分闸状态。

作为更具体的方案，智能断路器100还包括：漏电互感器117，用于供输电线路中一个相线和零线穿过。在真实情况时，出现漏电情况，漏电互感器117能产生相应的信号输出从而检测出漏电危险。作为具体方案，漏电互感器117可以直接输送至电控单元110，电控单元110判断出漏电情况时控制分合闸单元109断开输电线路消除危险。

作为扩展方案，漏电互感器117也可以电性连接至检测单元102。检测单元102检测用于判定的信号，然后再将结果反馈给电控单元110。

作为具体方案，自检模块116连接有一个自检电流回路118。自检电流回路118穿过漏电互感器117。这样一旦自检电流回路118中流过自检模块116产生的电流就相当于模拟了漏电的情况。

作为扩展方案，也可以通过单相导体元件将自检模块116与相线并联，相当于将自检模块116产生电流直接附加到相线中。

作为具体方案，电控单元110按照设定的时间周期控制自检模块116以使自检模块116产生模拟漏电流。比如，按照每个月，或每周，或每个季度进行自检。

作为具体方案，电控单元110根据从外部接收的通讯数据控制自检模块116以使自检模块116产生模拟漏电流。比如，根据局域电网的集中控制器，或者，电网整体的服务器。作为一种扩展方案，每个智能断路器100均具有一个数字id标签和对应的秘钥，智能断路器100通过局域的无线网络接入到互联网或其他远程网络中，用户通过移动终端，比如手机，访问对应的智能断路器100，然后通过秘钥确认用户身份，用户可以通过在终端上的控制动作出发自检模块116的动作。

进一步地，电控单元110用于按照设定的时间点控制分合闸单元109以使断路器单元101断开输电线路。比如固定每月的日期和时间。

进一步地，电控单元110用于按照设定的参数阈值的条件控制分合闸单元109以使断路器单元101断开输电线路。比如，当用电量下降到一个阈值且持续时间也满足阈值时，自动的进行自检动作。作为扩展方案，在以上移动终端的动作的基础上，电控单元110判断参数阈值条件满足将数据发给移动终端，用户可以主动操作以触发自检，或者，由移动终端中程序智能判断。作为一种具体方案，移动终端通过智能家居系统可以获知用电器的情况，然后在根据智能断路器100的数据判断是否进行自检。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。