[實用新型]智能電能表專用空氣開關

有效

• 申請號: 201020137270.4
• 申請日: 2010-03-22
• 公開（公告）號: CN201732719U
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發明（設計）人: 劉友仁;黃瑛
• 申請（專利權）人: 江西省電力科學研究院
• 主分類號: H01H33/65
• 分類號: H01H33/65;H01H83/00;H02H7/22;G01R22/00
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 姚伯川

技術領域

本實用新型涉及一種用于智能電能表的空氣開關，屬電力電工器材技術領域。

背景技術

電能表是每家每戶必須安裝的計量設備，電能表的發展過程大致為機械表、電子表、智能電子表。目前，國家正在規劃打造智能電網，智能電表就是其中重要的設備之一。其中，在數據傳輸媒介方面，規定了有線和無線兩種，而有線傳輸指的是“電力線載波”，簡稱PLC。

采用PLC傳輸命令/數據的電能表，它的優點是：無數據傳輸線，因而從根本上防止了因通信線中斷而不能抄表的問題；不需要單獨施工，成本低；

但美中不足的是抄收的成功率不理想。由于用戶的用電時間、負荷性質、負荷大小都是個隨機數，臺區的阻抗不斷變化，干擾非常嚴重，尤其是家用變頻空調的安裝，往往對系統產生很大的干擾。

采用PLC技術抄收電能表，是國家實現智能電網的重要工作之一，是大勢所趨，要想利用PLC抄表達到理想的效果，就必須給PLC的運行提供一個較好的環境，即干擾達到最小。要想使干擾最小，就必須從每家每戶開始治理干擾。

傳統的自動空氣開關一般由觸頭裝置、滅弧裝置、脫扣機構、傳動裝置和保護裝置五部分組成，其功能一般包括過流保護、欠壓保護、漏電保護等，有的空氣開關增加了單片機系統，使空氣開關智能化；有的空氣開關采用電、磁、熱脫扣結構，增加空氣開關的可靠性。但傳統的空氣開關缺乏對高頻諧波干擾的防護，對目前智能電表的應用極為不利。

本實用新型就是生產一種空氣開關，在這個空氣開關中，除了具有傳統的過壓、過流、漏電、防雷功能外，還加入了諧波治理元件，使家用電器產生的干擾盡可能少地影響系統，從而提高電力線載波通信的速率和可靠性。

發明內容

本實用新型的目的是，為了彌補傳統的自動空氣開關在功能性方面的不足，尤其是解決自動空氣開關對諧波的抗干擾性，本實用新型除了具有傳統的過壓、過流、漏電、防雷功能外，還加入了諧波治理元件，使家用電器產生的干擾盡可能少地影響系統，從而提高電力線載波通信的速率和可靠性。

本實用新型的技術方案是，在傳統的自動空氣開關的基礎上，在空氣開關的保護電路中增設了低通濾波器，用于阻止高頻信號通過，讓50Hz的工頻信號無損通過。

本實用新型由空氣開關本體、帶滅弧罩的動觸頭(3)、脫扣及復位裝置、保護裝置所組成。帶滅弧罩的動觸頭(3)、脫扣及復位裝置和保護裝置安裝在空氣開關本體上；脫扣及復位裝置包括脫扣機構(5)、脫扣線圈(6)和復位彈簧(1)；保護裝置包括由LC組成的Γ形低通濾波器構成的高頻濾波電路、由漏電檢測線圈(8)與脫扣線圈(6)構成的漏電保護電路、由短路線圈與過流保護熱繼電器構成的過流保護和短路保護電路、由雙向可控硅(13)與穩壓二極管(12)組成的過壓保護電路(11)、由壓敏電阻(2)構成的雷擊保護電路。

本實用新型的工作原理如附圖所示，帶滅弧罩的動觸頭”是本實用新型傳輸電流的通路，其作用是用于通、斷負荷電流，動觸頭的通、斷由脫扣機構操縱，而脫扣機構的動作由脫扣線圈控制，脫扣線圈的電流由安全保護電路提供。

本實用新型的安全保護電路包括由短路線圈和過流保護熱繼電器構成過流保護和短路保護電路，一旦電路電流超過一定限度，過電流引起過流保護熱繼電器雙金屬片發熱，雙金屬片發熱膨脹，從而帶動“脫扣機構”動作，在“復位彈簧”的拉力下，“帶滅弧罩的動觸頭”迅速進入斷開位置，即跳閘，起到過流保護作用。

由漏電檢測線圈與脫扣線圈構成漏電保護電路；當一次側由L線流入漏電檢測線圈的電流不等于N線流出漏電檢測線圈的電流(這個值大于或等于國家規定的標準)時，漏電檢測線圈的二次側感應出一個數值大于或等于脫扣線圈的動作電流，使得裝在脫扣線圈上的銜鐵動作，從而帶動“脫扣機構”動作，在“復位彈簧”的拉力下，“帶滅弧罩的動觸頭”迅速進入斷開位置，即跳閘，實現了漏電保護。