具有预警功能的智能断路器

技术领域

本发明涉及电子电器技术领域，具体涉及一种具有预警功能的智能断路器。

背景技术

现有普通低压断路器具有的短路、过流、或者剩余电流保护功能，都是在该条线路或者线路上的电器或者用电设备发生短路、过流、或者剩余电流故障后，才能跳闸断电，保护线路及电器或者用电设备。

最新的智能低压断路器增加了远程控制、远程监控或者过、欠压、温度等保护功能，但也都是在该条线路或者线路上的用电设备发生短路、过流、或者剩余电流故障后，才能跳闸断电，保护线路及电器或者用电设备。

无论是常规普通低压断路器还是最新专利的智能低压断路器，都是在发生故障后才能跳闸保护，属于“事后保护”。而这些故障很多都是慢慢形成并逐渐增大，会很长时间内隐藏在线路或者电器和者用电设备中，这段时间内，该条线路和电器或者用电设备存在着潜在危险，现有普通和智能低压断路器发现不了，只能等到这些危险大到现有断路器的保护值时，才能起到保护作用。很多这时候都会造成一定的财产损失，甚至人身安全事故。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种具有预警功能的智能断路器，能够及时发现低压线路和电器或者用电设备存在的欠压、过压、过流、线芯过温、剩余电流的潜在危险，并能够把这些潜在危险实时告知用户或者设备管理和运维人员，让用户或者设备管理和运维人员提前做好线路检修、设备维护等准备工作，防患于未然，把事故消灭在萌芽状态。所有预警状态都不跳闸保护，照常供电，只是发出预警信息，只有当达到国家标准的保护值时才断电保护。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：具有预警功能的智能断路器，其包括单片机，所述单片的输入端分别连接有两个I/V转换电路、电压互感器和信号放大电路，所述单片机的输出端连接有电磁执行单元；两个I/V转换电路分别连接有电流互感器和剩余电流互感器，分别用于采集线路中的电流信息和泄露电流信息，并将其输入到单片机内，单片机根据预先设定的电流预警值和剩余电流预警值进行比较，并发出对应的预警信息；所述信号放大电路连接有温度传感器；所述温度传感器采集断路器输出端子的温度信息，并将其经过信号放大电路处理后输入至单片机，单片机根据预先设定的预警温度值进行比较，并发出对应的预警信息；所述电压互感器采集断路器输入端电压，并将其输入至单片机，单片机根据输入的电压大小与预先设定的欠压预警值和过压预警值进行比较，并发出对应的预警信息；当预警信息超过设定的触发值时，发出报警信息，并由单片机对电磁执行单元发出控制命令。

作为优选的，所述电压互感器与单片机之间设有电阻，该电阻用于将电压互感器输出的mA级的直流电流经过该电阻转换形成直流电压后输入至单片机。

作为优选的，所述单片机的输出端还连接有通信单元，所述通信单元连接有移动终端，该移动终端对单片机中预先设定的各项数据值与采集的实时数据进行对比的结果信息进行实时查看，以便于接收到预警信息和报警信息。

作为优选的，所述移动终端通过获取单片机的数据处理结果信息，发出控制命令给单片机，并有单片机输出控制命令给电磁执行单元以对断路器开关状态进行控制。

本发明的有益效果是：本发明提供一种具有预警功能的智能断路器，能够及时发现低压线路和电器或者用电设备存在的欠压、过压、过流、线芯过温、剩余电流的潜在危险，并能够把这些潜在危险实时告知用户或者设备管理和运维人员，让用户或者设备管理和运维人员提前做好线路检修、设备维护等准备工作，防患于未然，把事故消灭在萌芽状态。所有预警状态都不跳闸保护，照常供电，只是发出预警信息，只有当达到国家标准的保护值时才断电保护。

附图说明

图1为本发明的原理框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，本实施例公开了一种具有预警功能的智能断路器，其包括单片机，所述单片的输入端分别连接有两个I/V转换电路、电压互感器和信号放大电路，所述单片机的输出端连接有电磁执行单元；两个I/V转换电路分别连接有电流互感器和剩余电流互感器，分别用于采集线路中的电流信息和泄露电流信息，并将其输入到单片机内，单片机根据预先设定的电流预警值和剩余电流预警值进行比较，并发出对应的预警信息；所述信号放大电路连接有温度传感器；所述温度传感器采集断路器输出端子的温度信息，并将其经过信号放大电路处理后输入至单片机，单片机根据预先设定的预警温度值进行比较，并发出对应的预警信息；所述电压互感器采集断路器输入端电压，并将其输入至单片机，单片机根据输入的电压大小与预先设定的欠压预警值和过压预警值进行比较，并发出对应的预警信息；当预警信息超过设定的触发值时，发出报警信息，并由单片机对电磁执行单元发出控制命令。

在本实施例中，通过对线路和用电设备中存在的欠压、过压、过流以及线芯过温和剩余电流信息进行实时采集，并经过一定处理后发送至单片机内，与设定的各项对比值进行比较，当其未超过一定对比值时，仅发出对应的预警信息，当其超过设定响应报警程序时，则发出对应的报警信息，并启动对应的控制程序。

其中，在预警阶段，分为以下情况：

电压欠、过压预警：电网电压有可能随时波动，通过隔离的电压互感器检测断路器的输入端电压，电压互感器输出一个mA级的直流电流，该电流再经过一个电阻转换成直流电压后输入到单片机，单片机根据输入的电压大小和预先设定的欠压预警值和过压预警值进行比较，发出欠、过压预警信息。

剩余电流预警：电器或者用电设备在实际使用过程中，电器元件和电线电缆绝缘层随着时间的延长慢慢老化。随着绝缘层的逐渐老化，线路对地逐渐产生泄露电流，而且这个泄露电流逐渐增大，增大到国家标准保护值时，断路器跳闸保护。本实施例将断路器的剩余电流互感器采取的信号经过一系列处理后，输入到单片机，单片机跟预先设定的剩余电流预警值进行比较后，发出剩余电流预警信息。

接线端子（线芯）过温预警：线路长期过载或长期大电流运行下，电线电缆的线芯温度会逐渐升高，或者断路器的输入输出端子因接触不良、氧化等原因造成接触电阻增大等会原因，也会引起端子温度升高，本实施例将温度传感器采取到的断路器输出端子的温度信号经过一系列处理后，输入到单片机，单片机跟预先设定的剩余电流预警值进行比较后，发出过温预警信息。

过流预警：本实施例将电流互感器采取到的线路负载电流信号经过一系列处理后，输入到单片机，单片机跟预先设定的电流预警值进行比较后，发出过载预警信息。

作为优选的，所述电压互感器与单片机之间设有电阻，该电阻用于将电压互感器输出的mA级的直流电流经过该电阻转换形成直流电压后输入至单片机。

作为优选的，所述单片机的输出端还连接有通信单元，所述通信单元连接有移动终端，该移动终端对单片机中预先设定的各项数据值与采集的实时数据进行对比的结果信息进行实时查看，以便于接收到预警信息和报警信息。

作为优选的，所述移动终端通过获取单片机的数据处理结果信息，发出控制命令给单片机，并有单片机输出控制命令给电磁执行单元以对断路器开关状态进行控制。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。