專(zhuān)利名稱(chēng)：具有集成電子保護(hù)單元的中壓斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有集成電子保護(hù)單元的中壓斷路器。針對(duì)本發(fā)明意圖，術(shù)語(yǔ)“中 壓”指的是l-52kV范圍下的應(yīng)用場(chǎng)合。
背景技術(shù)：
為了更好地控制和增強(qiáng)性能并降低生產(chǎn)成本，中壓斷路器不斷地增加集成電子設(shè) 備的使用。尤其是，現(xiàn)如今，在電力行業(yè)中，越來(lái)越多地采用電力系統(tǒng)裝備的基于微處理器 的控制器(所謂的智能電子設(shè)備(IED))。在目前的技術(shù)發(fā)展水平下，具有低復(fù)雜性的智能電子設(shè)備以松散電子模塊方式集 成到斷路器框架內(nèi)，同時(shí)沿著所述電子模塊邊界分布有若干連接器和電線。這些電子模塊 涂覆有特殊的覆層和樹(shù)脂，以抵抗中壓斷路器通常被安裝于此且在此操作的不友好的環(huán)境 條件(灰塵、濕氣、機(jī)械沖擊)。這加大了在電子模塊生產(chǎn)過(guò)程中的低效率和成本，增加了電 子模塊的預(yù)先損壞的風(fēng)險(xiǎn)，這可使智能電子設(shè)備的長(zhǎng)期可靠性降低。另一關(guān)鍵問(wèn)題是，在斷路器的生產(chǎn)過(guò)程中，智能電子設(shè)備在斷路器內(nèi)的布線通常 是一種有難度的工作，這要求熟練人員組裝并測(cè)試斷路器。此外，布線操作復(fù)雜且耗時(shí)，由 此負(fù)面地影響了斷路器的生產(chǎn)成本。同時(shí)，斷路器且尤其是其電子部件的維護(hù)通常要求人員具有相對(duì)高的電子方面的 專(zhuān)門(mén)技能。

發(fā)明內(nèi)容
由此，本發(fā)明的目的在于提供一種中壓斷路器，其中，避免或至少減少上述缺陷。更具體地，本發(fā)明的目的在于提供一種具有自帶的直接集成的保護(hù)及控制功能的 中壓斷路器。作為再一目的，本發(fā)明旨在提供一種具有集成電子保護(hù)單元的中壓斷路器，其中， 智能電子設(shè)備在結(jié)構(gòu)及尺寸上具有非常緊湊的設(shè)計(jì)。本發(fā)明的又一目的在于提供一種具有集成電子保護(hù)單元的中壓斷路器，其針對(duì)電 磁場(chǎng)及電磁干擾具有相對(duì)高的抗擾度。本發(fā)明的還一目的在于提供一種具有集成電子保護(hù)單元的中壓斷路器，其能容易 地定制，以滿足客戶要求。本發(fā)明的另一目的在于提供一種具有集成電子保護(hù)的中壓斷路器，其中，布線及 配線操作被減至最少。本發(fā)明的另一目的在于提供一種具有集成電子保護(hù)的中壓斷路器，其可容易地維 修和維護(hù)，而不會(huì)使中壓開(kāi)關(guān)柜長(zhǎng)時(shí)間混亂無(wú)序、且無(wú)需具有高的電子學(xué)專(zhuān)業(yè)技能。本發(fā)明的還一目的在于提供一種具有集成電子保護(hù)的中壓斷路器，其具有降低的 制造和安裝成本。由此，本發(fā)明涉及一種中壓斷路器(CB)，包括電子保護(hù)及控制單元，所述電子保護(hù)
3及控制單元包括基體，所述基體固定于所述斷路器，所述基體包括主體，所述主體具有用于 固定于所述斷路器的固定裝置，所述主體的第一側(cè)包括受限空間，所述受限空間包括對(duì)應(yīng) 于所述斷路器及所述斷路器內(nèi)部附件的連接件，所述主體的第二側(cè)包括多個(gè)第一電源和/ 或信號(hào)連接裝置；所述電子保護(hù)及控制單元還包括可移除單元，所述可移除單元包括殼體， 所述殼體的第一部分容放一個(gè)或多個(gè)智能電子設(shè)備，所述殼體的第二部分可移除地連接于 所述基體、且包括多個(gè)與所述第一電源和/或信號(hào)連接裝置連接的第二電源和/或信號(hào)連 接裝置。換句話說(shuō)，依據(jù)本發(fā)明的中壓斷路器裝配有電子保護(hù)及控制單元，所述電子保護(hù) 及控制單元具有第一部分，所述第一部分固定于斷路器且可被視為擴(kuò)充基座；隨后，包括所 有電子模塊(CPU、數(shù)字IO外圍設(shè)備、電源和本機(jī)斷路器HMI信號(hào)接口)的第二部分可移除 地插入到所述擴(kuò)充基座、并可視為含有多個(gè)用于短路器保護(hù)和控制的智能電子設(shè)備的插入 式單元。這樣，可克服現(xiàn)有技術(shù)中的中壓斷路器中的一些不足和缺陷。尤其是，所述保護(hù)及 控制功能位于所述斷路器上，由此，增強(qiáng)了性能并降低了生產(chǎn)成本。此外，由于所述電子保 護(hù)單元的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)，將配線和布線操作降低至最少的水平。


從依據(jù)本發(fā)明的中壓斷路器的優(yōu)選但非排他的實(shí)施例的說(shuō)明，本發(fā)明的特性和優(yōu) 點(diǎn)將呈現(xiàn)，所述實(shí)施例的非限制性實(shí)例提供在隨附附圖中，在附圖中圖1是在依據(jù)本發(fā)明的斷路器中使用的電子保護(hù)單元的第一實(shí)施例的立體圖；圖2是圖1的電子保護(hù)單元的立體圖，示出為不帶前蓋；圖3是圖1的電子保護(hù)單元的基體后部的立體圖；圖4是圖3的電子保護(hù)單元的基體后部的平面視圖；圖5是可固定于圖3至圖4的電子保護(hù)單元的基體后部上的后蓋的立體圖；圖6為圖3至圖4的電子保護(hù)單元的基體后部的立體圖，同時(shí)圖5的后蓋安裝在 所述基體后部上。圖7是圖3至圖6的電子保護(hù)單元的基體前部的立體圖；圖8是圖1的電子保護(hù)單元的插入式單元的后部的立體圖；圖9是圖8的電子保護(hù)單元的插入式單元的前部的立體圖；圖10是在依據(jù)本發(fā)明的斷路器中采用的電子保護(hù)單元的具體實(shí)施例的立體圖。
具體實(shí)施例方式參照附圖，依據(jù)本發(fā)明的中壓斷路器(CB)包括整體由附圖標(biāo)記1表示的電子保護(hù) 及控制單元。在其更一般的定義下，電子保護(hù)及控制單元1包括基體2，基體2在工作條件 下固定于所述斷路器。如圖3至圖7更詳細(xì)所示，基體2包括主體21，主體21具有用于固 定于所述斷路器的固定裝置210 ；所述固定裝置可為常規(guī)裝置，例如螺釘或類(lèi)似裝置。依據(jù) 優(yōu)選實(shí)施例，基體2利用包括合適的減震器211的固定裝置210連接于所述斷路器。這樣， 斷路器在工作過(guò)程中產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)和振動(dòng)不傳遞或至少最小化地傳遞給容納在所述電子保 護(hù)及控制單元內(nèi)的智能電子設(shè)備。
主體21的第一側(cè)22包括受限空間220，受限空間220包含對(duì)應(yīng)于所述斷路器及其 內(nèi)部附件的連接機(jī)構(gòu)221。換句話說(shuō)，在工作條件下，基體2的后部22連接于所述斷路器； 所述后部22具有腔220，腔220中有多個(gè)連接點(diǎn)221，所述多個(gè)連接點(diǎn)221用于連接來(lái)自所 述斷路器和裝配它的各種附件的電纜和電線。主體21的與第一側(cè)22相對(duì)的第二側(cè)23包括多個(gè)第一電源和/或信號(hào)連接裝置 231。由此，當(dāng)基體2被放置并固定于所述斷路器時(shí)，基體2可被視為擴(kuò)充基座，所述擴(kuò)充基 座提供多個(gè)用于通過(guò)所述斷路器來(lái)獲取/交換信號(hào)和/或電源的連接裝置。所述電子保護(hù)及控制單元還包括可移除單元3，可移除單元3更詳細(xì)地示出在圖 8至圖9中，其包括殼體31。一個(gè)或多個(gè)智能電子設(shè)備定位在殼體31內(nèi)。尤其是，殼體31 適宜地具有盒形形狀且包括第一部分310，第一部分310容放所述智能電子設(shè)備；所述殼體 31的第二部分320可移除地連接于所述基體2，且包括多個(gè)用于與基體2的第一電源和/ 或信號(hào)連接裝置231連接的第二電源和/或信號(hào)連接裝置321。換句話說(shuō)，可移除單元3為 可易于與基體2 (擴(kuò)充基座)連接的插入式(plug-in)單元。優(yōu)選地，如圖1和圖6所示，依據(jù)本發(fā)明的斷路器中所采用的電子保護(hù)及控制單元 1還包括第一蓋4，第一蓋4與所述可移除單元3的殼體31的第一部分310相連接，由此構(gòu) 成整個(gè)組件的前蓋。依據(jù)圖10所示的優(yōu)選實(shí)施例，第一蓋4可適宜地包括用于將電子設(shè)備產(chǎn)生的熱散 逸的熱交換部件。例如，如圖10所示，第一蓋4可由導(dǎo)熱材料(例如鋁)制成，并可包括用 于增加熱交換效率的許多肋條450 (或類(lèi)似的熱交換構(gòu)件)。此外，一個(gè)或多個(gè)另外的熱交 換構(gòu)件(例如鋁板)可定位在第一蓋4的下方并與至少一些發(fā)熱電子部件接觸，從而有助 于從內(nèi)到外的熱傳導(dǎo)。所述電子及控制單元還包括第二蓋5，第二蓋5與所述基體2的主體21的第一側(cè) 22相連接。第二蓋5適于裝配到基體2的后部22，并留有一個(gè)和多個(gè)用于布線和配線的通道。依據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，第二蓋5包括座51，座51用于容納接地故障輔助變流器 (secondary current transformer)0有利地，在所述主體21中的受限空間220(即后腔)的底部包括金屬屏蔽件222。 這樣，可實(shí)現(xiàn)容納在可移除單元3中的電子模塊對(duì)連接電線上所引起的電磁干擾的良好屏 蔽，由此增加整個(gè)系統(tǒng)的抗擾度和可靠性。通過(guò)將容納在所述單元中的被屏蔽電纜的護(hù)套合適地接地，也可增加屏蔽程度。屏蔽部件和所述斷路器之間的接觸例如可通過(guò)銅條來(lái)進(jìn)行。優(yōu)選地，基體2還在主體21內(nèi)容納可插入式模塊250 (例如可插入式通信模塊)。在依據(jù)本發(fā)明的中壓斷路器的特別優(yōu)選的實(shí)施例中，基體2包括一個(gè)或多個(gè)屏蔽 接觸板25，所述屏蔽接觸板25從所述主體21的第二側(cè)23上突出，以用于將所述智能電子 設(shè)備接地。由此，一個(gè)或多個(gè)座35限定在可移除單元3的殼體31的第二部分320中，以用 于插入所述屏蔽接觸板25。這樣，當(dāng)可移除單元3插入到基體2中時(shí)，屏蔽接觸板25接觸 所述智能電子設(shè)備，由此允許將所述智能電子設(shè)備接地。基體2和可移除單元3之間的連接可通過(guò)合適的電源和/或信號(hào)連接裝置來(lái)實(shí) 現(xiàn)。例如，第一電源和/或信號(hào)連接裝置231可包括多個(gè)連接孔，而相應(yīng)的第二電源和/或
5信號(hào)連接裝置321可包括多個(gè)連接針。在依據(jù)本發(fā)明的斷路器中，基體2和可移除單元3 之間的連接通常不僅包括電源連接裝置而且包括信號(hào)連接裝置。優(yōu)選地，如圖1和圖9所示，可移除單元3的第一蓋4包括用于所述斷路器的本機(jī) 人工界面裝置41。如以上說(shuō)明可以看出，相對(duì)于裝配有常規(guī)電子模塊的斷路器而言，本發(fā)明的斷路 器具有許多優(yōu)點(diǎn)。例如，可在早期生產(chǎn)階段制備電纜和主要的斷路器插頭并將其安裝于斷 路器中，由此允許在不安裝成本最高且易損的部件的情況下制備主要的斷路器部件，所述 成本最高且易損的部件可以僅作為最終定制來(lái)添加。還可具有高標(biāo)準(zhǔn)化的斷路器內(nèi)配線以 及主要的斷路器插頭。值得指出的是，在斷路器的生產(chǎn)例行測(cè)試中，所述電子保護(hù)及控制單元的基體2 可用作主測(cè)試插頭。在所述優(yōu)點(diǎn)之中，應(yīng)該提及的是智能電子設(shè)備封閉在受保護(hù)及密封的環(huán)境中。這 樣能夠避免使用用來(lái)使電子部件免受外界化學(xué)試劑或?qū)щ娀覊m影響的三防漆。此外，可依據(jù)應(yīng)用要求來(lái)安裝所述內(nèi)部模塊，而不會(huì)損壞智能電子設(shè)備的耐用性 且無(wú)需要求各式各樣的斷路器配線。另外，在故障情況下，可容易地更換所述智能電子設(shè) 備，而無(wú)需重新測(cè)試整體功能和所述斷路器的連接。如上所述，本機(jī)人機(jī)界面集成在所述智能電子設(shè)備上。這避免在所述斷路器內(nèi)使 用另外的模塊，從而取消了另外的通信端口。本發(fā)明斷路器的另一令人感興趣的特征在于，相關(guān)斷路器信息(例如傳感器校正 因子、操作計(jì)數(shù)器、接觸磨損)可存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器中，所述非易失性存儲(chǔ)器容納于所 述電子保護(hù)及控制單元的基體2的專(zhuān)門(mén)的槽中；在更換可移除單元3的情況下，該信息不會(huì) 丟失且所述斷路器無(wú)需重新配置。由此構(gòu)思出的所述中壓斷路器和所述電子保護(hù)及控制單元可進(jìn)行多種修改并產(chǎn) 生多種變體，所有一切均將落入在本發(fā)明構(gòu)思的范圍內(nèi)。此外，在此說(shuō)明的所有組成部件可 由其他技術(shù)上等同的部件來(lái)替代。實(shí)際上，依據(jù)需要和本領(lǐng)域的技術(shù)水平，所述裝置的部件 材料及尺寸可具有任意特性。
權(quán)利要求
1.一種中壓斷路器，其包括電子保護(hù)及控制單元(1)，其特征在于，所述電子保護(hù)及控 制單元⑴包括基體(2)，其固定于所述斷路器，基體(2)包括主體(21)，主體(21)具有用于固定于所 述斷路器的固定裝置(210)；所述主體(21)的第一側(cè)(22)包括受限空間(220)，受限空間 (220)包含對(duì)應(yīng)于所述斷路器及所述斷路器的內(nèi)部附件的連接件(221)，所述主體(21)的 第二側(cè)(23)包括多個(gè)第一電源和/或信號(hào)連接裝置(231)；可移除單元(3)，其包括殼體(31)，所述殼體(31)的第一部分(310)容放一個(gè)或多個(gè) 智能電子設(shè)備，所述殼體的第二部分(320)可移除地連接于所述基體(2)且包括多個(gè)與所 述第一電源和/或信號(hào)連接裝置(231)連接的第二電源和/或信號(hào)連接裝置(321)。
2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的中壓斷路器，其特征在于，所述電子保護(hù)及控制單元(1)還包括第一蓋(4)，其與所述可移除單元(3)的殼體(31)的第一部分(310)相連接；第二蓋(5)，與所述基體(2)的主體(21)的第一側(cè)(22)相連接。
3.依據(jù)權(quán)利要求2所述的中壓斷路器，其特征在于，所述第二蓋(5)包括用于容納接地 故障輔助變流器的座(51)。
4.依據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的中壓斷路器，其特征在于，所述固定裝置 (210)包括減震器(211)。
5.依據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的中壓斷路器，其特征在于，所述主體(21) 中的所述受限空間(220)的底部包括金屬屏蔽件(222)。
6.依據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的中壓斷路器，其特征在于，所述主體(21) 容納有可插入式通信模塊(250)。
7.依據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的中壓斷路器，其特征在于，所述基體(2) 包括一個(gè)或多個(gè)屏蔽接觸板(25)，所述屏蔽接觸板(25)從所述主體(21)的第二側(cè)(23)突 出，以用于將所述智能電子設(shè)備接地。
8.依據(jù)權(quán)利要求7所述的中壓斷路器，其特征在于，在所述殼體(31)的第二部分 (320)中限定有一個(gè)或多個(gè)用于插入所述屏蔽接觸板(25)的座(35)。
9.依據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的中壓斷路器，其特征在于，所述第一電源 和/或信號(hào)連接裝置(231)包括多個(gè)連接孔。
10.依據(jù)權(quán)利要求9所述的中壓斷路器，其特征在于，所述第二電源和/或信號(hào)連接裝 置(321)包括多個(gè)連接針。
11.依據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的中壓斷路器，其特征在于，所述第一蓋 (4)包括用于所述斷路器的本機(jī)人機(jī)界面裝置(41)。
12.依據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的中壓斷路器，其特征在于，所述第一蓋 (4)包括熱交換部件。
全文摘要
一種中壓斷路器(CB)，其包括電子保護(hù)及控制單元(1)，所述電子保護(hù)及控制單元(1)具有基體(2)，固定于所述斷路器，基體(2)包括主體(21)，主體(21)具有用于固定于所述斷路器的固定裝置(210)；所述主體(21)的第一側(cè)(22)包括受限空間(220)，受限空間(220)包含對(duì)應(yīng)于所述斷路器及所述斷路器的內(nèi)部附件的連接件(221)，所述主體(21)的第二側(cè)(23)包括多個(gè)第一電源和/或信號(hào)連接裝置(231)；可移除單元(3)，包括殼體(31)，所述殼體(31)的第一部分(310)容放一個(gè)或多個(gè)智能電子設(shè)備，所述殼體的第二部分(320)可移除地連接于所述基體(2)且包括多個(gè)與所述第一電源和/或信號(hào)連接裝置(231)連接的第二電源和/或信號(hào)連接裝置(321)。
文檔編號(hào)H01H71/02GK101999154SQ200980112826
公開(kāi)日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2009年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月11日
發(fā)明者L·迪馬奧, M·布雷夏尼 申請(qǐng)人:Abb技術(shù)股份公司