一种融合型塑壳断路器

技术领域

本发明属于断路器技术领域，具体涉及一种融合型塑壳断路器。

背景技术

随着配电物联网化程度的不断加深，断路器作为配电系统的一部分，对其智能化、高融合的方向需求越来越高。但考虑到实际改造应用场景，对断路器的尺寸要求不能有太大变化。在原有标准断路器外形尺寸的基础上，又要内置支撑物联网化的通信模块、采集模块、控制模块，故对其内部空间的利用率提出了更高的要求，现有诸多方案多为在原有产品上做加法，造成内部接线复杂、生产困难、产品故障率高的问题。

发明内容

为了克服现有技术中的问题，本发明提供一种融合型塑壳断路器，以解决现有的断路器内部接线复杂、生产困难、产品故障率高的问题。

为了实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

本发明提供一种融合型塑壳断路器，包括依次设置的绝缘底板、转接板、基座、中盖以及上盖，其中：

所述基座包括基座本体、分别集成于所述基座本体上的互感器模块和脱扣器；所述基座本体的进线端或/和出线端设置电压传感器和温度传感器，所述电压传感器采集的电压信号和温度传感器采集的温度信号通过所述转接板传送至所述互感器模块的信号输入端进行汇总输出；

所述中盖包括中盖本体、集成于所述中盖本体上的控制器；所述控制器与所述互感器模块的信号输出端通信连接；

所述上盖通过所述控制器集成于所述中盖上。

进一步地，所述互感器模块包括壳体、设置于所述壳体内的三相电流互感器和PCB板；

所述壳体上端设置电流互感器插接口，将电流互感器信号、电压信号和温度信号通过PCB板的排母进行汇总输出。

进一步地，所述基座本体包括：

互感器模块安装孔，用于安装互感器模块；所述互感器模块贯穿所述互感器模块安装孔与所述转接板电气连接；

脱扣器安装孔，用于安装脱扣器。

进一步地，所述转接板通过所述绝缘底板封装于所述基座上。

进一步地，所述控制器包括：

控制模块，包括与断路器的外部建立通信连接的通信接口，所述控制模块通过紧固件固定安装于所述上盖上；

处理模块，包括用于通信连接的第一插针和第二插针，所述第一插针与所述控制模块的排母以插接的方式通信连接，所述第二插针与所述PCB板的排母以插接的方式通信连接。

进一步地，所述中盖本体包括控制器安装腔，所述控制器安装腔的顶部设置通孔，所述处理模块位于所述通孔内，所述控制模块位于所述控制器安装腔内。

进一步地，所述中盖本体的顶部和底部分别设置中盖安装孔，所述中盖通过所述中盖安装孔与所述基座固定连接。

进一步地，所述上盖包括上盖第一固定柱和上盖第二固定柱，所述上盖第一固定柱与所述控制模块通过紧固件固定连接，所述上盖第二固定柱与所述处理模块通过紧固件固定连接。

进一步地，所述控制模块还包括液晶显示屏，用于与断路器的外部建立人机界面通信。

本发明的有益效果如下：

(1)本发明的融合型塑壳断路器，将互感器模块和脱扣器分别集成于基座内，将控制器集成于中盖内。转接板将采集的电压信号和温度信号传送至互感器模块的信号输入端进行汇总，将汇总后的电压信号和温度信号输出至控制器内进行电压和温度的控制，以适应不同的使用环境，形成基于电压和温度控制的反馈回路；

(2)该断路器是一种模块化、叠装式的结构方案，将内部的结构按功能区分，进行模块化、集成化的结构设计，便于按需求选择性配置功能或自定义配置不同功能的模块。叠装式安装结构，有效的减少了内部二次控制回路的二次导线，实现装配便捷、可靠性高、配置灵活的目的。

附图说明

图1为本发明的融合型塑壳断路器的爆炸示意图；

图2为本发明的断路器的装配示意图；

图3为本发明的互感器模块的结构示意图；

图4为本发明的基座的立体图；

图5为本发明的基座的结构示意图；

图6为本发明的控制器的结构示意图；

图7为本发明的中盖的结构示意图；

图8为本发明的上盖的结构示意图。

附图标记如下：

1、绝缘底板；2、转接板；3、基座；4、中盖；5、上盖；6、基座本体；7、互感器模块；8、脱扣器；9、中盖本体；10、控制器；11、电流互感器插接口；12、PCB板的排母；13、互感器模块安装孔；14、控制模块；15、处理模块；16、第一插针；17、第二插针；18、控制模块的排母；19、控制器安装腔；20、中盖安装孔；21、上盖第一固定柱；22、上盖第二固定柱；23、液晶显示屏。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。

如图1至图2所示，本发明提供一种融合型塑壳断路器，包括依次设置的绝缘底板1、转接板2、基座3、中盖4以及上盖5，其中：

基座3包括基座本体6、分别集成于基座本体6上的互感器模块7和脱扣器8；基座本体6的进线端或/和出线端设置电压传感器和温度传感器，电压传感器采集的电压信号和温度传感器采集的温度信号通过转接板2传送至互感器模块7的信号输入端进行汇总输出；

中盖4包括中盖本体9、集成于中盖本体9上的控制器10；控制器10与互感器模块7的信号输出端通信连接；

上盖5通过控制器10集成于中盖4上。

具体地，绝缘底板1将断路器的二次控制回路和一次负载回路与外部进行隔离，改善控制器的运行环境，提高断路器的控制精度。转接板2通过绝缘底板1封装于基座3上，提高转接板3的输入或输出信号的精度。

基座3的进线端或出线端，或进线端和出线端分别设置电压和电流传感器的安装采集孔，电压传感器的信号线和温度传感器的信号线分别插接在转接板2上。转接板2将采集的电压传感器的电压信号，温度传感器的温度信号传送至断路器内部。基座3的底部设置行线槽，该行线槽规则排布，将强电导线和弱电导线进行分区。基座3的底部设置转接板安装槽，可将转接板2安装在转接板安装槽内。基座3还包括互感器模块7，转接板2将采集的电压、温度信号分别传送至互感器模块7的信号输入端进行汇总输出。

进一步地，将脱扣器8装配于基座3内之后，将中盖4盖合于基座3，通过紧固件进行紧固。到此，断路器一次控制回路结构部分和传感器(电压传感器和温度传感器)采集部分装配完成，形成断路器的底层部分；全部的二次控制信号输出都通过互感器模块7的信号输出口进行汇总后再输出。

控制器10集成于中盖4的中盖本体9内部，控制器10与互感器模块7的信号输出端通信连接。

安装时，绝缘底板1、转接板2、基座3、中盖4和上盖5依次固定连接。

本发明的融合型塑壳断路器，将互感器模块7和脱扣器8分别集成于基座3内，将控制器10集成于中盖4内。转接板2将采集的电压信号和温度信号传送至互感器模块7的信号输入端进行汇总，将汇总后的电压信号和温度信号输出至控制器10内进行电压和温度的控制，以适应不同的使用环境，形成基于电压和温度控制的反馈回路。该断路器是一种模块化、叠装式的结构方案，将内部的结构按功能区分，进行模块化、集成化的结构设计，便于按需求选择性配置功能或自定义配置不同功能的模块。叠装式安装结构，有效的减少了内部二次控制回路的二次导线，实现装配便捷、可靠性高、配置灵活的目的。

如图3所示，本方案中，作为上述技术方案的进一步改进，互感器模块7包括壳体、设置于壳体内的三相电流互感器和PCB板；

壳体上端设置电流互感器插接口11，将电流互感器信号、电压信号和温度信号通过PCB板的排母12进行汇总输出。

具体地，PCB板为印制电路板，PCB板的顶部设置PCB板的排母，用于与其他设置模块进行通信，进行电信号的输入或/和输出。

如图4至图5所示，本方案中，作为上述技术方案的进一步改进，基座本体6包括：

互感器模块安装孔13，用于安装互感器模块7；互感器模块7贯穿互感器模块安装孔13与转接板2电气连接；

脱扣器安装孔，用于安装脱扣器8。

本实施例中，互感器模块安装孔13的一部分为容置腔，另一部分为贯通孔。互感器模块7位于容置腔，部分延伸至贯通孔内与转接板2电气连接。可选地，转接板2以焊接的方式与互感器模块7建立电气连接。

脱扣器8放置于脱扣器安装孔内，脱扣器8的引线朝向中盖4的脱扣器引线孔方向延伸，脱扣器8穿过脱扣器引线孔与控制器10的输入端电气连接。

本方案中，作为上述技术方案的进一步改进，控制器10包括：

如图6所示，控制模块14，包括与断路器的外部建立通信连接的通信接口，控制模块14通过紧固件固定安装于上盖5上；

处理模块15，包括用于通信连接的第一插针16和第二插针17，第一插针16与控制模块的排母18以插接的方式通信连接，第二插针17与PCB板的排母12以插接的方式通信连接。

控制器10包括控制模块14和处理模块15，其中处理模块15内集成电源模块。第一插针16和第二插针17分设于处理模块15的顶部和底部。第一插针16与控制模块的排母18以插接的方式通信连接，实现处理模块15与控制模块14的通信连接；第二插针17与PCB板的排母12以插接的方式通信连接，实现处理模块15与互感器模块7的通信连接。

电压传感器采集的电压信号，温度传感器采集的温度信号通过转接板2传送至互感器模块7的输入端汇总，通过PCB板的排母12与第二插针17将汇总后的信号传送至处理模块15进行信号处理、运算，再将电压和温度的控制信号传送至控制模块14，通过控制模块14调节断路器内的电压和温度的大小。

如图7所示，本方案中，作为上述技术方案的进一步改进，中盖本体9包括控制器安装腔19，控制器安装腔19的顶部设置通孔，处理模块15位于通孔内，控制模块14位于控制器安装腔19内。

本方案中，作为上述技术方案的进一步改进，中盖本体9的顶部和底部分别设置中盖安装孔20，中盖4通过中盖安装孔20与基座3固定连接。

优选地，中盖本体9、中盖安装孔20一体成型设置。

如图8所示，本方案中，作为上述技术方案的进一步改进，上盖5包括上盖第一固定柱21和上盖第二固定柱22，上盖第一固定柱21与控制模块14通过紧固件固定连接，上盖第二固定柱22与处理模块15通过紧固件固定连接。

本实施例中，上盖5为矩形结构。上盖5的对角位置设置四个上盖第二固定柱22，上盖5的中部均匀布置四个上盖第一固定柱21。四个上盖第一固定柱21分别与控制模块14固定连接，四个上盖第二固定柱22分别与处理模块15固定连接。

本方案中，作为上述技术方案的进一步改进，控制模块14还包括液晶显示屏23，用于与断路器的外部建立人机界面HMI通信。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只限于这些说明。对于本发明所属领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。