一种多重保护断路器的制作方法

本发明涉及漏电保护，尤其涉及一种多重保护断路器。

背景技术：

1、传统断路器，一般指的是过载保护断路器，纯结构式断路器，当发生过载事件时，通过机械结构保护驱动跳闸。

2、漏电断路器主要的作用就是当人发生漏电或者是触电事故之时，漏电断路器的装置就会马上切断电源，保障人们的安全，防止触电事故的发生。此外还有一些漏电断路器接线图之中，还设置了一些其他设备，让漏电断路器兼有短路、过载功能，过欠压保护断路器、剩余电流保护断路器、电弧故障保护断路器都是独立的保护断路器，这样如果需要将保护功能都增加，就需要将这些断路器并起来安装，导致断路器的位数增加很多，在实际现场安装时空间不够。

3、为解决上述问题，本申请中提出一种多重保护断路器。

技术实现思路

1、(一)发明目的

2、为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种多重保护断路器，本发明智能断路器集成电子的过压、欠压、过载、过功率、过温、剩余电流保护、瞬时保护、电弧故障等保护特性，同时又保留机械式的过载保护，实现双重保护。保证在电子或机械结构有一方保护存在问题时，至少还有另一路保护存在，有效的保护了用电安全。

3、(二)技术方案

4、为解决上述问题，本发明提供了一种多重保护断路器，包括电子式保护单元和机械式保护单元；

5、电子式保护单元包括电压采样模块、电流采样模块、模电转换模块、计量soc、ntc热敏探头、剩余电流检测芯片和光耦隔离模块；电子式保护单元对过压、欠压、过载、过功率、过温、剩余电流保护、瞬时保护、电弧故障等特性进行保护；

6、机械式保护单元包括电磁机构和脱钩机构；电磁机构包括动铁芯、静铁芯、弹簧、推杆；电流通过线圈，产生磁场，铁芯受磁场力作用移动进而带动推杆动作推动脱钩机构脱钩。

7、优选的，电压采样模块将市电交流230vac电压转换为低电平交流电压，并将差分信号传输给计量soc，计量soc实时采集电压值并通过算法计算出实际的电压值，与触发过压点电压值比较，如超过触发电压则判断为过压事件。

8、优选的，电压采样模块将市电交流230vac电压转换为低电平交流电压，并将差分信号传输给计量soc，计量soc实时采集电压值并通过算法计算出实际的电压值，与触发欠压电压值比较，如低于触发电压值则判断为欠压事件。

9、优选的，通过锰铜片采集零线电流，并经由锰铜片转换成差分电压信号，将差分信号传输给计量soc，计量soc实时采集电压值并通过算法计算出实际的电流值，并判断电流值是否触发过载长延时或短路瞬时事件。

10、优选的，根据电压采样模块、电流采样模块采集的电压和电流值，转换成实时的电力功率，并对比功率事件触发值，判断是否为过功率事件；

11、优选的，通过ntc热敏探头，检测零火的进出线温度，并通过模电转换模块转换成模拟信号量，通过计量soc的adc接口采集模拟量并通过算法计算出实际的温度值，当某一个温度点的温度超过过温保护设定值时，则判断为过温事件。

12、优选的，通过电流互感器采集零火线的总电流，当产生剩余电流时，并通过硬件电路转换为电压信号，输出到剩余电流保护芯片；

13、当检测到剩余电流值超限时，剩余电流保护芯片输出信号通过光耦隔离模块输入给计量soc，计量soc依据检测信号判断为产生漏电事件。

14、优选的，通过电流互感器采集火线电流值，经由电流采样电路，将采集的电流值转换成差分电压信号，计量soc采集到信号后对每单个周波进行多点采集，并通过算法计算滤波正常负载变化产生的电流波形变化，判断出异常波形是否属于电弧故障事件。

15、本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

16、1、小型化：将所有对断路器相关的保护特性集成到智能断路器，减少多个设备拼装安装方式，大大减少断路器位数；

17、2、多重保护：智能断路器集成电子的过压、欠压、过载、过功率、过温、剩余电流保护、瞬时保护、电弧故障等保护特性，同时又保留机械式的过载保护，实现双重保护。保证在电子或机械结构有一方保护存在问题时，至少还有另一路保护存在，有效的保护了用电安全。

技术特征：

1.一种多重保护断路器，其特征在于，包括电子式保护单元和机械式保护单元；电子式保护单元包括电压采样模块、电流采样模块、模电转换模块、计量soc、ntc热敏探头、剩余电流检测芯片和光耦隔离模块；电子式保护单元对过压、欠压、过载、过功率、过温、剩余电流保护、瞬时保护、电弧故障等特性进行保护；机械式保护单元包括电磁机构和脱钩机构；电磁机构包括动铁芯、静铁芯、弹簧、推杆；电流通过线圈，产生磁场，铁芯受磁场力作用移动进而带动推杆动作推动脱钩机构脱钩。

2.根据权利要求1所述的多重保护断路器，其特征在于，电压采样模块将市电交流230vac电压转换为低电平交流电压，并将差分信号传输给计量soc，计量soc实时采集电压值并通过算法计算出实际的电压值，与触发过压点电压值比较，如超过触发电压则判断为过压事件。

3.根据权利要求1所述的多重保护断路器，其特征在于，电压采样模块将市电交流230vac电压转换为低电平交流电压，并将差分信号传输给计量soc，计量soc实时采集电压值并通过算法计算出实际的电压值，与触发欠压电压值比较，如低于触发电压值则判断为欠压事件。

4.根据权利要求1所述的多重保护断路器，其特征在于，通过锰铜片采集零线电流，并经由锰铜片转换成差分电压信号，将差分信号传输给计量soc，计量soc实时采集电压值并通过算法计算出实际的电流值，并判断电流值是否触发过载长延时或短路瞬时事件。

5.根据权利要求1所述的多重保护断路器，其特征在于，根据电压采样模块、电流采样模块采集的电压和电流值，转换成实时的电力功率，并对比功率事件触发值，判断是否为过功率事件。

6.根据权利要求1所述的多重保护断路器，其特征在于，通过ntc热敏探头，检测零火的进出线温度，并通过模电转换模块转换成模拟信号量，通过计量soc的adc接口采集模拟量并通过算法计算出实际的温度值，当某一个温度点的温度超过过温保护设定值时，则判断为过温事件。

7.根据权利要求1所述的多重保护断路器，其特征在于，通过电流互感器采集零火线的总电流，当产生剩余电流时，并通过硬件电路转换为电压信号，输出到剩余电流保护芯片；当检测到剩余电流值超限时，剩余电流保护芯片输出信号通过光耦隔离模块输入给计量soc，计量soc依据检测信号判断为产生漏电事件。

8.根据权利要求1所述的多重保护断路器，其特征在于，通过电流互感器采集火线电流值，经由电流采样电路，将采集的电流值转换成差分电压信号，计量soc采集到信号后对每单个周波进行多点采集，并通过算法计算滤波正常负载变化产生的电流波形变化，判断出异常波形是否属于电弧故障事件。

技术总结
本发明涉及漏电保护技术领域，尤其涉及一种多重保护断路器，包括电子式保护单元和机械式保护单元；电子式保护单元包括电压采样模块、电流采样模块、模电转换模块、计量SOC、NTC热敏探头、剩余电流检测芯片和光耦隔离模块；电子式保护单元对过压、欠压、过载、过功率、过温、剩余电流保护、瞬时保护、电弧故障等特性进行保护；机械式保护单元包括电磁机构和脱钩机构；电磁机构包括动铁芯、静铁芯、弹簧、推杆；智能断路器集成电子的过压、欠压、过载、过功率、过温、剩余电流保护、瞬时保护、电弧故障等保护特性，同时又保留机械式的过载保护，实现双重保护。保证在电子或机械结构有一方保护存在问题时，至少还有另一路保护存在，保护用电安全。

技术研发人员：李建
受保护的技术使用者：深圳腾明技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15