[發(fā)明專利]斷路器內(nèi)置電流采樣的方法、斷路器及電磁脫扣器的線圈

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710434908.7
• 申請(qǐng)日: 2017-06-10
• 公開（公告）號(hào): CN107086161A
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王慧德;李成林;劉昌書
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京日新科技有限公司
• 主分類號(hào): H01H71/24
• 分類號(hào): H01H71/24;H01H71/08;G01R19/00;G01R31/327
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明創(chuàng)造涉及斷路器技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種斷路器內(nèi)置電流采樣的方法、斷路器及電磁脫扣器的線圈。

背景技術(shù)

隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展和推廣，市場(chǎng)上出現(xiàn)了各種與智能電網(wǎng)配套的小型重合閘斷路器，同時(shí)，對(duì)斷路器智能化的要求越來越高。對(duì)斷路器的電流采樣、分析和監(jiān)控的需求變得越來越急迫，目前由于斷路器內(nèi)部空間有限，很難找到一個(gè)合適的位置內(nèi)置電流采樣電阻，所以大都采用斷路器外部串聯(lián)一個(gè)電流采樣電阻來實(shí)現(xiàn)斷路器電流的采樣。

現(xiàn)在市場(chǎng)上的小型重合閘斷路器能夠根據(jù)智能電表的指令遠(yuǎn)程分閘和合閘小型斷路器，具有遠(yuǎn)程費(fèi)控功能，有些重合閘斷路器還具有過壓保護(hù)和欠壓保護(hù)功能，集控制和保護(hù)為一體。但是隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，供電部門需要對(duì)用戶的用電量進(jìn)行采集監(jiān)控，以便能實(shí)時(shí)了解各片區(qū)的用電情況和對(duì)用戶的人性化用電管理，這就需要對(duì)用戶的用電信息進(jìn)行采集、分析、匯總和控制，目前的重合閘斷路器不具備這種功能。

發(fā)明內(nèi)容：

要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明創(chuàng)造主要通過更改斷路器電磁機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，在電磁機(jī)構(gòu)上植入一個(gè)電流采樣電阻實(shí)現(xiàn)斷路器的內(nèi)置電流采樣。

為解決技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案

一種斷路器內(nèi)置電流采樣的方法，步驟包括：

1)在中線對(duì)應(yīng)的N斷路器的進(jìn)線端子與電磁脫扣器的電磁機(jī)構(gòu)的進(jìn)線端子之間連接采樣電阻R；在電阻R的兩端的側(cè)面分別引出接線端子，再在接線端子上連接插座作為采樣信號(hào)插座；

2)在使用時(shí)候，采樣信號(hào)插座上引出采樣信號(hào)接線至N斷路器殼體外，由控制單元的計(jì)量電路對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行分析，最后得到電流值；

所述電阻R為金屬材質(zhì)(一般可以是康銅、錳銅材質(zhì))，且為扁平形狀，所述進(jìn)線端子與電阻R連接的位置為相同的扁平形狀，且二者緊密連接(進(jìn)線端子的材質(zhì)多為紫銅)；

所述電磁機(jī)構(gòu)的進(jìn)線端子與電阻R之間連接有過渡連接片；過渡連接片(其材質(zhì)多為紫銅)的一端與電阻R連接，且連接位置的形狀與電阻R的形狀一致。

進(jìn)一步，所述電阻R所在平面與電磁脫扣器的鐵芯的軸線垂直或平行(優(yōu)選垂直結(jié)構(gòu))。

進(jìn)一步，所述電磁機(jī)構(gòu)的線圈是銅板沖壓而成的方形線圈；方形線圈圍成的空腔是四棱柱形狀，且四棱的徑向截面是四角為圓角的正方形；電磁脫扣器的鐵芯在四棱柱形狀的空腔內(nèi)，且鐵芯與線圈之間是絕緣的。

所述過渡片與方形線圈的進(jìn)線端連接，且二者的連接位置的形狀都是偏平形狀；

所述方形線圈的相鄰匝之間留有間隙；

所述方形線圈的另一端連接電磁脫扣器的靜觸板，方形線圈與靜觸板連接位置的形狀都是扁平形狀。

本方案的原理為：

對(duì)斷路器的電流采樣、分析對(duì)比和監(jiān)控一般使通過含有計(jì)量芯片的控制單元的電路來完成，比如智能斷路器的控制極。

為了確保在斷路器閉合和斷開狀態(tài)計(jì)量芯片均在通電狀態(tài)，一般來說，計(jì)量芯片的供電線一般接在斷路器的進(jìn)線端。而如果采樣電阻設(shè)置在斷路器的出線端，當(dāng)斷路器斷開后負(fù)載側(cè)若出現(xiàn)感應(yīng)電壓，則計(jì)量芯片的采樣電阻信號(hào)線引腳與供電引腳可能產(chǎn)生大于計(jì)量芯片工作電壓的共模電壓，這個(gè)共模電壓有可能燒毀計(jì)量芯片。為了解決這個(gè)問題，本方法中，斷路器的采樣電阻要設(shè)置在斷路器的進(jìn)線端。

分析一般斷路器的內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)，電流采樣電阻適宜設(shè)置在斷路器電磁機(jī)構(gòu)的進(jìn)線端子上。根據(jù)斷路器電流采樣的精度要求和銅導(dǎo)體的截面積，大規(guī)格(如63A以上)的小型斷路器的采樣電阻(以錳銅為例)大概需要5mm的長(zhǎng)度，外加兩個(gè)引腳和采樣電阻兩端需要的直邊長(zhǎng)度需求，則電流采樣電阻需要10mm的直邊長(zhǎng)度。

在斷路器進(jìn)線端子上設(shè)置電流采樣電阻可以有兩種方式：

一種是——在進(jìn)線端子水平直邊(電阻與鐵芯軸線平行)上設(shè)置電流采樣電阻(如圖2)，這種方式需要把斷路器外殼長(zhǎng)度增加10mm以上，一般來說，智能斷路器都要求限制長(zhǎng)度(如國(guó)家電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)把80A以下斷路器限制在80～90mm，把80A以上的斷路器長(zhǎng)度限制在95～100mm之間)，采樣電阻的這種設(shè)置方式在實(shí)際操作中比較難以實(shí)現(xiàn)，需要對(duì)斷路器的其它結(jié)構(gòu)和電路進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。