一种无触点断路器的制作方法

本实用新型涉及属于电力电子领域，尤其是一种无触点断路器。

背景技术：

随着我国电力事业的发展，预付费电能表已被广泛应用，预付费电能表和费控开关走进了商业小区、居民小区和各大院校等代替了传统的开关和电能表，但费控开关在功能上还存在着先天不足之处，即欠费可以自动断电但充值电费之后合闸还需要人工才能完成大大增加了供电企业的工作量。

内置继电器式预付费电能表虽然也能基本解决了电费及时回收与满足电力用户用电需求的矛盾但由于内置继电器触点间距较小在分合闸过程中易出现爬电、闪络等现象，长时间运行后会造成继电器触点氧化、接触不良等问题降低了供电可靠性。现在电能表外置断路器被设计出来与预付费电能表配套使用不仅可以实现欠费自动分闸、付费后自动合闸还可以对线路的短路、过载起到保护作用。

交流断路器大多采用触点式机械结构，该种方式由于触点容易出现烧蚀和电弧影响其性能。随着电力电子技术的发展，现有的无触点断路器采用了可控硅设计了过零触发的固态继电器，但可控硅需要电流开通，一旦开通通过门极无法关断。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供一种无触点物联网断路器，体积小、耦合密切、驱动功率小、动作速度快、性能可靠。

本实用新型的技术方案具体如下：

一种无触点断路器，包括主控制器、存储模块、光电隔离模块、无触点开关模块、rfid模块、测温模块、漏电模块、计量模块；主控制器分别与存储模块、光电隔离模块、rfid模块、测温模块、漏电模块、计量模块连接；光电隔离模块与无触点开关模块连接，主控制器通过光电隔离模块驱动无触点开关模块。测温模块是为了监测断路器温度，防止出现大电流时所产生的大量热量烧毁断路器。当监测到过高温度时，切断电路，并发送断路器台区信息及过电流信息至计量自动化信息系统与营销系统。漏电模块和计量模块监测线路中的剩余电流，并将监测数据发送至信息系统。

进一步地，rfid模块与电表连接。

进一步地，主控制器通过通信模块与计量自动化信息系统连接，计量信息系统用于管理底层电表数据以及台区信息，其与营销系统之间进行信息交互。

一种无触点断路器，包括igbt模块，和与igbt模块连接的过零检测电路、驱动模块和掉电检测模块，过零点检测电路在电流过零点处断开，辅助rcd无源缓冲电流吸收和抑制过电压，使得断开过程平稳。

进一步地，igbt模块结合rcd电路控制电路的导通、切断状态，igbt模块采用光电耦合进行驱动。

进一步地，rcd电路是吸收和抑制过电压的igbt均压电路。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型能由于采用光电耦合进行电气隔离，减少电磁干扰，且体积小、耦合密切、驱动功率小、动作速度快、性能可靠。

附图说明

图1基于b/s架构的无触点断路器的结构示意图；

图2无触点断路器的电路结构图；

图3过零检测电路的电路结构图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另外定义，本申请实施例中使用的技术术语或者科学术语应当为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“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。“上”、“下”、“左”、“右”、“横”以及“竖”等仅用于相对于附图中的部件的方位而言的，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据附图中的部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。

如图1所示，本实施例的无触点物联网断路器，包括主控制器、存储模块、通信模块、光电隔离模块、无触点开关模块、rfid模块、测温模块、漏电模块、计量模块。

物联网断路器与电表、计量自动化信息系统分别采用rfid和gprs的通信方式进行数据传输，所述的计量信息系统用于管理底层电表数据以及台区信息，其与营销系统之间可以进行信息交互，主控制器分别与存储模块、光电耦合隔离模块、rfid模块、测温模块、漏电模块、计量模块连接。主控制器通过光电耦合隔离模块驱动无触点开关模块。

测温模块是为了监测断路器温度，防止出现大电流时所产生的大量热量烧毁断路器。当监测到过高温度时，切断电路，并发送断路器台区信息及过电流信息至计量自动化信息系统与营销系统。漏电模块和计量模块监测线路中的剩余电流，并将监测数据发送至信息系统。上述模块和系统均为现有市购设备。

如图2、3所示，图2为无触点物联网断路器的电路结构图，虚线部分是igbt模块，rcd是igbt均压电路，目的在于吸收和抑制过电压。无触点物联网断路器采用igbt，结合rcd电路控制电路的导通、切断状态，避免了继电器的电极由于烧蚀以及电弧等问题影响其开关性能。igbt采用光电耦合进行驱动。

本实施例采用过零点检测电路在电流过零点处断开，辅助rcd无源缓冲电流吸收和抑制过电压，使得断开过程较为平稳。

本实施例采用预付费和软件平台两种控制方式，对于预付费智能电表，采用rfid发送控制信息给断路器，对于软件平台，采用gprs远程控制的方式对断路器进行控制，利用物联网的思想，实现软件平台，电表和断路器之间的互连，对于抄表盲区以及死区，利用之间的互连关系，对台区用户用电情况进行简单分析，对于非预付费智能电表，可采用软件平台，依据用户的消费信息，对断路器进行控制。本实施例所涉及的软件均为现有技术，已申请软件著作权。

图3是过零检测电路的电路结构图，其中，过零驱动电路主要有过零检测和igbt驱动电路构成，过零检测电路通过光电耦合检测市电的过零点，将过零点信号传递给后一级的igbt驱动电路，后一级的igbt驱动电路对igbt进行控制。交流电输入后，经过过零检测电路，将过零点信息传递给igbt驱动模块，igbt模块利用零点驱动和rcd电路对关断时所产生的过电压进行抑制。最后，掉电检测模块利用光电耦合器来检测市电线路的状态，并将信息反馈给主控制器。

上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本实用新型的保护范围之内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，仅仅参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。