一種智能微型斷路器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及智能配電的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種智能微型斷路器。
【背景技術(shù)】
[0002] 微型斷路器是配電網(wǎng)中的終端配電裝置，大部分的應(yīng)用場合是在整個配電網(wǎng)中的 最末端，是直接為設(shè)備提供電源的配電開關(guān)器件。主要用于負(fù)載的過流、過壓、短路等保護(hù)。 就是把有故障的用電區(qū)域和設(shè)備通過開關(guān)跳閘斷開隔離，避免底層故障引起上級配電開關(guān) 的跳閘，造成更大面積的故障。
[0003] 隨著用電設(shè)備負(fù)載的日益增加，對為負(fù)載提供電力的斷路器的要求也越來越高， 不但要滿足安全供電的過流、過壓、短路等保護(hù)功能的基本要求，更需要對潛在的電源風(fēng) 險做到全面的監(jiān)測及預(yù)警，在有風(fēng)險時采取認(rèn)為干預(yù)，避免斷路器的故障發(fā)生，達(dá)到安全用 電、科學(xué)用電的目的。因為突然的停電，有可能造成重大的財產(chǎn)甚至生命的損失。
[0004] 然而，現(xiàn)有技術(shù)中的多數(shù)斷路器只有對電路的通斷控制及過流保護(hù)功能，對于電 氣參數(shù)的變化監(jiān)測和潛在風(fēng)險的監(jiān)測預(yù)警都需要加裝智能儀表來完成，這樣做的缺點有： 1、非一體化設(shè)計，需要眾多的電流電壓采樣接線，存在諸多的故障點；2、儀表的體積大，占 用較大的安裝空間；3、硬件多，接線多，硬件成本及制造成本高；4、斷路器的溫升檢測難度 大。
[0005] 見附圖1，如果要監(jiān)測微型斷路器的參數(shù)，需要一個常規(guī)的智能儀表14,智能儀表 14監(jiān)測微型斷路器的狀態(tài)，需要一個輔助接點15來監(jiān)測斷路器的SD跳閘信號，輔助接點 15是以插銷與微型斷路器的操作機(jī)構(gòu)連接在一起，隨操作機(jī)構(gòu)動作而同步動作，以此來獲 得微型斷路器的狀態(tài)，然后輸出干接點，提供給智能設(shè)備采集。因安裝空間不允許，所以O(shè)F 不測，輔助接點15的缺陷在于：成本高；一個輔助接點15需要占用半個微型斷路器的位置 9MM ;-個輔助接點15只能提供一種開關(guān)狀態(tài)，如果要把微型斷路器的SD、OF都監(jiān)測起來， 需要二個輔助接點，空間和成本上根本就很難做到。同時，現(xiàn)有技術(shù)的溫度采集是在斷路器 的接線孔內(nèi)接入溫度傳感器，這樣不但安裝有難度，由一個壓接螺絲壓接導(dǎo)線和溫度傳感 器，有壓接不穩(wěn)而造成導(dǎo)線脫落的風(fēng)險。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：為了解決上述【背景技術(shù)】中的現(xiàn)有技術(shù)存在的問題， 提供一種智能微型斷路器，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中硬件多、成本高、接線繁、智能化實施困難 的等諸多問題。
[0007] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種智能微型斷路器，具有斷路器 本體和內(nèi)置于斷路器本體中用于采集電流信號的互感器、用于采集溫升信號的溫度傳感 器、用于采集斷路器狀態(tài)信號的SD采集節(jié)點和OF采集節(jié)點、AD采樣芯片、微處理器、通信口 和儲能電容；所述的互感器采集電流信號、溫度傳感器采集溫升信號、SD采集節(jié)點和OF采 集節(jié)點采集斷路器狀態(tài)信號，這些信號經(jīng)AD采樣芯片模數(shù)轉(zhuǎn)換后把數(shù)據(jù)傳到微處理器，微 處理器對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算并按協(xié)議編碼后送到通信口，通信口將數(shù)據(jù)上傳到上級監(jiān) 控系統(tǒng)。
[0008] 進(jìn)一步限定，上述技術(shù)方案中所述的斷路器本體在跳閘斷電時，儲能電容釋放電 能為處于斷電狀態(tài)下的通信口提供電源。
[0009] 進(jìn)一步限定，上述技術(shù)方案中所述的上級監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測斷路器本體的數(shù)據(jù)有電 流、電壓、功率、功率因數(shù)、頻率、電能、溫度和開關(guān)的SD/0F狀態(tài)。
[0010] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的智能微型斷路器具有以下積極的優(yōu)點： 1、 減少了輔助接點這個既占空間又價值不菲的硬件，省卻了智能儀表，降低了成本，又 減少了安裝空間，也減少了智能儀表的采樣接線，解決了現(xiàn)有技術(shù)中智能儀表占用空間大、 接線多、安裝過程麻煩等問題； 2、 以較低的成本，較小空間占用，解決了微型斷路器SD、OF難以測量的問題，SD、OF的 采集是斷路器跳閘停電原因分析的一項重要依據(jù)； 3、 解決了斷路器溫度的采集問題；斷路器老化后，其器件的過流能力變差，造成發(fā)熱， 如不及時處理，會造成停電、電氣設(shè)備損壞甚至火災(zāi)等重大后果，溫度采集以后，可以做出 預(yù)警； 4、 配置了儲能電容，在停電狀態(tài)下釋放電能，保證通信口可以上報斷路器跳閘信息以 及跳閘時的開關(guān)狀態(tài)。
【附圖說明】
[0011] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0012] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)的微型斷路器監(jiān)控連接示意圖； 圖2是本發(fā)明一種智能微型斷路器的監(jiān)控連接示意圖； 圖3是本發(fā)明一種智能微型斷路器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明一種智能微型斷路器正常工作時的示意圖； 圖5是本發(fā)明一種智能微型斷路器SD狀態(tài)時的示意圖； 圖6是本發(fā)明一種智能微型斷路器OF狀態(tài)時的示意圖。
[0013] 附圖中的標(biāo)號為：1、斷路器本體，2、互感器，3、溫度傳感器，4、SD采集節(jié)點，5、OF 采集節(jié)點，6、AD采樣芯片，7、微處理器，8、通信口，9、儲能電容，10、電壓采樣，11、脫扣器， 12、導(dǎo)電連接橋，13、監(jiān)控系統(tǒng)，14、智能儀表，15、輔助接點，16、SD狀態(tài)采集節(jié)點，17、OF狀 態(tài)采集節(jié)點。
【具體實施方式】
[0014] 現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以 示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0015] 如圖2和圖3所示，本發(fā)明的一種智能微型斷路器，具有斷路器本體1和內(nèi)置于斷 路器本體1中用于采集電流信號的互感器2、用于采集溫升信號的溫度傳感器3、用于采集 斷路器狀態(tài)信號的SD采集節(jié)點4和OF采集節(jié)點5、AD采樣芯片6、微處理器7、通信口 8和 儲能電容9 ;互感器2采集電流信號、溫度傳感器3采集溫升信號、SD采集節(jié)點4和OF采 集節(jié)點5采集斷路器狀態(tài)信號，這些信號經(jīng)AD采樣芯片6模數(shù)轉(zhuǎn)換后把數(shù)據(jù)傳到微處理器 7,微處理器7對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算并按協(xié)議編碼后送到通信口 8,通信口 8將數(shù)據(jù)上傳 到上級監(jiān)控系統(tǒng)。斷路器本體1在跳閘斷電時，儲能電容9釋放電能為處于斷電狀態(tài)下的 通信口 8提供電源。上級監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測斷路器本體1的數(shù)據(jù)有電流、電壓、功率、功率因數(shù)、 頻率、電能、溫度和開關(guān)的SD/OF狀態(tài)。
[0016] 下面對各個零部件進(jìn)行解釋說明： 斷路器本體1 :簡稱MCB，在配電網(wǎng)的末端為直接為設(shè)備提供電源，主要用于負(fù)載的過 流、過壓、短路等保護(hù)；互感器2 :用于電流采集；溫度傳感器3 :常規(guī)的PT100溫度電阻，用 于采集開關(guān)的溫升；SD狀態(tài)采集節(jié)點4 :節(jié)點與其他物體接觸即改變狀態(tài)，用于采集斷路器 的SD狀態(tài)；OF狀態(tài)采集節(jié)點5 :節(jié)點與其他物體接觸即改變狀態(tài)，用于采集斷路器的OF狀 態(tài)；AD采樣芯片6 :模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量；微處理器7 :用于電氣量的計算 及通信協(xié)議編碼，及其他數(shù)據(jù)處理；通信口 8 :RS485通信接口，用于將數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控系 統(tǒng)；儲能電容9:可以儲存一定的電能，停電時釋放電能，為通信口供電量，保證停電后可以 上傳停電信息及停電時的開關(guān)狀態(tài)。
[0017] 該智能微型斷路器的工作過程如下： 互感器2采集電流信號、溫度傳感器3采集溫升信號、SD采集節(jié)點4和OF采集節(jié)點 5采集斷路器狀態(tài)信號，這些信號經(jīng)AD采樣芯片6模數(shù)轉(zhuǎn)換后，把數(shù)據(jù)傳到微處理器7,微 處理器7以電流、電壓為依據(jù)計算出功率、頻率、功率因數(shù)、電能等數(shù)據(jù)，并按協(xié)議編碼后送 到通信口 8,通信口 8將數(shù)據(jù)上傳到上級監(jiān)控系統(tǒng)，以此完成對微型斷路器的電流、電壓、功 率、功率因數(shù)、頻率、電能、溫度、開關(guān)的SD/0F狀態(tài)等數(shù)據(jù)監(jiān)測。當(dāng)微型斷路器1跳閘斷電 時，儲能電容9釋放電能，為處于斷電狀態(tài)下的通信口 8提供電源，保證通信口 8把斷電信 息及跳閘時的開關(guān)狀態(tài)上傳到上級監(jiān)控系統(tǒng)。
[0018] 如圖4、圖5和圖6所示，SD狀態(tài)采集節(jié)點4采集斷路器過流和短路跳閘信號，所 述的OF狀態(tài)采集節(jié)點5采集人為操作造成斷路器跳閘信號，當(dāng)開關(guān)跳閘，斷路器跳閘后，可 以很清晰的查詢斷路器跳閘的原因。
[0019] 本發(fā)明的智能微型斷路器與現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品相比，對照表如下：
【主權(quán)項】
1. 一種智能微型斷路器，其特征在于：具有斷路器本體（I)和內(nèi)置于斷路器本體（I)中 用于采集電流信號的互感器（2)、用于采集溫升信號的溫度傳感器（3)、用于采集斷路器狀 態(tài)信號的SD采集節(jié)點（4)和OF采集節(jié)點（5)、AD采樣芯片（6)、微處理器（7)、通信口（8) 和儲能電容（9 );所述的互感器（2 )采集電流信號、溫度傳感器（3 )采集溫升信號、SD采集 節(jié)點（4)和OF采集節(jié)點（5)采集斷路器狀態(tài)信號，這些信號經(jīng)AD采樣芯片（6)模數(shù)轉(zhuǎn)換后 把數(shù)據(jù)傳到微處理器（7)，微處理器（7)對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算并按協(xié)議編碼后送到通 信口（8)，通信口（8)將數(shù)據(jù)上傳到上級監(jiān)控系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能微型斷路器，其特征在于：所述的斷路器本體（1)在 跳閘斷電時，儲能電容（9)釋放電能為處于斷電狀態(tài)下的通信口（8)提供電源。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能微型斷路器，其特征在于：所述的上級監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān) 測斷路器本體（1)的數(shù)據(jù)有電流、電壓、功率、功率因數(shù)、頻率、電能、溫度和開關(guān)的SD/0F狀 〇
【專利摘要】本發(fā)明涉及智能配電的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種智能微型斷路器，具有斷路器本體和內(nèi)置于斷路器本體中用于采集電流信號的互感器、用于采集溫升信號的溫度傳感器、用于采集斷路器狀態(tài)信號的SD采集節(jié)點和OF采集節(jié)點、AD采樣芯片、微處理器、通信口和儲能電容；所述的互感器采集電流信號、溫度傳感器采集溫升信號、SD采集節(jié)點和OF采集節(jié)點采集斷路器狀態(tài)信號，這些信號經(jīng)AD采樣芯片模數(shù)轉(zhuǎn)換后把數(shù)據(jù)傳到微處理器，微處理器對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算并按協(xié)議編碼后送到通信口，通信口將數(shù)據(jù)上傳到上級監(jiān)控系統(tǒng)。該斷路器與監(jiān)裝置統(tǒng)一體化設(shè)計，以很小的體積和較佳的成本，完成其智能化監(jiān)控。
【IPC分類】H02J13-00
【公開號】CN104779704
【申請?zhí)枴緾N201510221734
【發(fā)明人】包建偉
【申請人】包建偉
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年5月5日