專利名稱：一種互換型預付費電能表專用塑殼斷路器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種具有分勵脫扣功能的低壓斷路器，特別是一種預付費電能表專用的塑殼斷路器(含微型斷路器)，它可以配合預付費電能表作為預付費電能表專用低壓斷路器使用。
背景技術：
現(xiàn)電網(wǎng)改造中普遍使用了具有欠費斷電功能的帶遠程抄表功能的預付費電能表(簡稱電表)，即在用戶儲存在電表的卡上的預付電費用盡時，電表內(nèi)的控制電路會自動切斷用戶端的電源。預付費電能表的欠費斷電控制輸出方式目前尚無行業(yè)標準，但有三種基本類型一種是表內(nèi)的控制電路控制表內(nèi)的串聯(lián)連接在輸出端的電路中的繼電器，其缺點 是繼電器因其接點容量小而易被燒毀；另一種是表內(nèi)的控制電路或繼電器控制表外的分勵脫扣器，再由分勵脫扣器控制用戶端的斷路器，其缺點是分勵脫扣器需占用表箱的空間，竊電隱患增加；第三種是表內(nèi)的控制電路或繼電器控制表外的用戶端的具有分勵脫扣功能的斷路器。由于分勵脫扣器作為斷路器的獨立的輔助模塊實現(xiàn)對斷路器的遠程脫扣控制的技術十分成熟，用斷路器配合電表實現(xiàn)欠費斷電的控制方式能較好地滿足大容量、防竊電的需求，所以預付費電能表專用斷路器受到市場的青睞?，F(xiàn)有的配合電表使用的專用斷路器根據(jù)其控制方式可分為三類第一類如專利號為ZL99110322. X的發(fā)明專利，其控制方式是表內(nèi)的繼電器控制斷路器內(nèi)的繼電器，斷路器內(nèi)的繼電器再控制雙金屬片熱脫扣器；第二類如專利號為ZL96241712. 2的實用新型專利，其控制方式是表內(nèi)的繼電器控制斷路器內(nèi)的電磁脫扣器脫扣線圈；第三類如專利號為ZL96241712. 2的實用新型專利，其控制方式是表內(nèi)的繼電器控制斷路器內(nèi)的測試按鈕(試驗開關)。這些現(xiàn)有技術的預付費電能表專用斷路器存在以下共同的缺陷由于欠費斷電的脫扣跳閘需利用斷路器原有的脫扣器，例如熱脫扣器或電磁脫扣器，所以在啟動欠費斷電脫扣時，不可避免地必須依賴致使熱脫扣器或電磁脫扣器脫扣的脫扣電流，該脫扣電流大小相當于熱脫扣器的過載電流或電磁脫扣器的短路電流，而該脫扣電流必須流過表內(nèi)的繼電器或斷路器內(nèi)的繼電器，故而還是存在繼電器因其接點容量小而易被燒毀的問題。另夕卜，現(xiàn)有技術的預付費電能表專用斷路器不能兼容配合其他類型的電能表，一種斷路器只能與一種電表配合使用，通用性極差，如專利號為ZL99110322. X的發(fā)明專利的斷路器不能用于專利號為ZL96241712. 2的實用新型專利的電表，專利號為ZL96241712. 2的實用新型專利的漏電保護器(也稱漏電斷路器)不能用于專利號為ZL99110322.X的發(fā)明專利的電表?？梢?，現(xiàn)有的預付費電能表專用斷路器雖實現(xiàn)了欠費斷電功能，但尚沒解決由此引發(fā)的斷電控制相關安全性、可靠性、防竊電、降能耗等性能較差的問題，不能通用于各種預付費電能表，并且斷電控制裝置的體積較大，有礙斷路器的小型化。

實用新型內(nèi)容本實用新型的一個目的是提供一種互換型預付費電能表專用塑殼斷路器，通過互換內(nèi)置式控制模塊和/或內(nèi)置式分勵脫扣器，解決了內(nèi)置式分勵脫扣器與內(nèi)置式控制模塊可互換技術問題，不僅使一種信號的斷路器能兼容接入不同型號的電能表，即能兼容接入卸電控制方式的220V電壓、上電控制方式的220V電壓、表內(nèi)控制電路102直接輸出的卸電控制方式的控制電壓、表內(nèi)控制電路102直接輸出的上電控制方式的控制電壓中任意一種電壓信號，而且還能使不同型號的斷路器選配同一種內(nèi)置式分勵脫扣器與內(nèi)置式控制模塊。本實用新型的另一個目的是提供 一種互換型預付費電能表專用塑殼斷路器，克服了現(xiàn)有的預付費電能表專用斷路器不能電源隔離的缺陷，不僅優(yōu)化了分勵脫扣器與控制模塊的結(jié)構(gòu)，縮小了分勵脫扣器與控制模塊的體積，使其能很好嵌入于塑殼斷路器內(nèi)，并且實現(xiàn)了在欠費斷電跳閘、故障跳閘、人為分閘中任意一種情況下，內(nèi)置式分勵脫扣器與內(nèi)置式控制模塊的電源都能安全對地隔離，提高了安全等級，同時改善了可靠性、防竊電和降能耗等性能。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了如下技術方案。—種互換型預付費電能表專用塑殼斷路器，包括裝有操作機構(gòu)11和觸頭裝置12的斷路器本體1，該斷路器還包括分勵脫扣器3，嵌置在斷路器本體I內(nèi)，它包括磁通線圈33和脫扣聯(lián)動輔助機構(gòu)34。內(nèi)置式控制模塊2，嵌置在斷路器本體I或分勵脫扣器3內(nèi)，所述的內(nèi)置式控制模塊2包括隔離裝置21、控制裝置22、控制輸出端26、與預付費電能表10的信號輸出端101連接的檢測信號輸入端23、與主電路的中性線N連接的中性連接端24和與主電路的相線L連接的電源供電輸入端25，隔離裝置21串聯(lián)連接在中性連接端24與控制裝置22的中性節(jié)點220之間，該中性節(jié)點220與控制輸出端26連成回路，分勵脫扣器3的磁通線圈33串聯(lián)連接在控制輸出端26與電源供電輸入端25之間。所述的控制裝置22根據(jù)檢測信號輸入端23的電壓有/無轉(zhuǎn)換，控制電源供電輸入端25與控制輸出端26之間的導通，并控制分勵脫扣器3的脫扣聯(lián)動輔助機構(gòu)34觸動斷路器本體I內(nèi)的操作機構(gòu)11驅(qū)使觸頭裝置12分斷；所述的內(nèi)置式控制模塊2的隔離裝置21與斷路器本體I的操作機構(gòu)11連接，操作機構(gòu)11的合閘動作控制隔離裝置21接通，操作機構(gòu)11的分閘或跳閘動作控制隔離裝置21分斷。進一步的，所述的斷路器本體I內(nèi)設有控制模塊專用槽15和分勵脫扣器專用槽16，內(nèi)置式控制模塊2可互換地安裝在控制模塊專用槽15內(nèi)，分勵脫扣器3可互換地安裝在分勵脫扣器專用槽16內(nèi)；或者所述的斷路器本體I內(nèi)設有分勵脫扣器專用槽16，裝有內(nèi)置式控制模塊2的分勵脫扣器3可互換地安裝在分勵脫扣器專用槽16內(nèi)。優(yōu)選的，所述的內(nèi)置式控制模塊2的控制裝置22包括串聯(lián)連接在控制輸出端26與中性節(jié)點220之間的回路中的可控硅221和控制電路222，控制電路222包括與檢測信號輸入端23連接的信號輸入端、與可控硅221的控制輸入端連接的信號輸出端和電源端，所述電源端的N極、L極分別接中性節(jié)點220、電源供電輸入端25。優(yōu)選的，所述的內(nèi)置式控制模塊2的控制裝置22包括繼電器J，繼電器J的電磁線圈串聯(lián)連接在檢測信號輸入端23與中性節(jié)點220之間，繼電器J的觸點串聯(lián)連接在控制輸出端26與中性節(jié)點220之間的回路中。優(yōu)選的，所述的內(nèi)置式控制模塊2的控制裝置22包括繼電器J、可控硅221和控制電路222，繼電器J的電磁線圈與可控硅221串聯(lián)連接，該串聯(lián)連接形成的回路連接在控制電路222的中性節(jié)點220與電源供電輸入端25之間；繼電器J的觸點串聯(lián)連接在控制輸出端26與中性節(jié)點220之間；控制電路222包括信號輸入端、信號輸出端和電源端，信號輸入端接檢測信號輸入端23，信號輸出端接可控硅221的控制輸入端，電源端的N極、L極分別接中性節(jié)點220、電源供電輸入端25。進一步的，所述的繼電器J為常開觸點繼電器或常閉觸點繼電器中的一種。進一步的，所述的內(nèi)置式控制模塊2的隔離裝置21包括微動開關211和與斷路器本體I的操作機構(gòu)11分斷動作件連接的推桿212，操作機構(gòu)11的分斷動作驅(qū)動推桿212并觸動微動開關211分斷。根據(jù)本實用新型的內(nèi)置式控制模塊2的控制裝置22的另一種實施方式，所述的控 制電路222包括第一整流器VI、第二整流器V2、穩(wěn)壓管V3、三極管V4、電阻Rl、R2、R3、R4、R5、R6、電容Cl和C2 ;其中電阻R3、第一整流器Vl和電阻R4串聯(lián)連接在電源供電輸入端25與三極管V4的集電極之間，電阻Rl和第二整流器V2串聯(lián)連接在檢測信號輸入端23與三極管V4的基極之間，穩(wěn)壓管V3連接在可控硅221的控制端與三極管V4的集電極之間，電阻R2連接在中性節(jié)點220與三極管V4的基極之間，三極管V4的發(fā)射極接中性節(jié)點220，電阻R5、電容C2分別連接在三極管V4的集電極與中性節(jié)點220之間，電阻R6、電容C2分別連接在可控硅221的控制端與中性節(jié)點220之間。所述的控制電路222的電容C2的充電延時時間大于預付費電能表10向檢測輸入端23供電所需的時間。根據(jù)本實用新型的內(nèi)置式控制模塊2的控制裝置22的又一種實施方式，所述的控制電路222包括第一整流器VI、第二整流器V2、穩(wěn)壓管V3、三極管V4、電阻Rl、R2、R3、R4、R5、R6和電容Cl ;其中電阻R3、第一整流器Vl和電阻R4串聯(lián)連接在電源供電輸入端25與三極管V4的集電極之間，電阻Rl和第二整流器V2串聯(lián)連接在檢測信號輸入端23與三極管V4的基極之間，穩(wěn)壓管V3連接在三極管V4的發(fā)射極與可控硅221的控制端之間，電阻R2連接在中性節(jié)點220與三極管V4的基極之間，電阻R5連接在三極管V4的發(fā)射極與中性節(jié)點220之間，電阻R6、電容Cl分別連接在中性節(jié)點220與可控硅221的控制端與之間。采用本實用新型的互換型預付費電能表專用斷路器的上述結(jié)構(gòu)，能夠解決已有技術存在的以下三大具體技術問題一是控制線路與供電及信號電源隔離問題。已有控制電路的動作電源采用非隔離的方式直接弓I用斷路器下進線端口的LI、N兩相電源，當斷路器動作后，下進線端口也同時斷開LI與N的供電。同時從電表出來的控制電源也是直接引自LI相線，當斷路器斷開而存在控制電壓的情況下，將在斷路器的LI相線的上下進線端口之間存在較大的電位差，下進線LI和中線N之間也存在小電位差，這種非隔離方式會給用戶造成用電安全問題。二是斷路器的通用性問題。圖I和圖2所示的預付費電能表10是現(xiàn)有技術預付費電能表，與圖I所示的第一類預付費電能表10相比，圖2所示的第二類預付費電能表10少了表內(nèi)繼電器Jl。從圖I可見，由于現(xiàn)有的第一類預付費電能表10包括一個表內(nèi)繼電器J1，表內(nèi)繼電器Jl的觸點回路連接在主電路的相線L與中線N之間，所以預付費電能表10的信號輸出端101的輸出電壓均為標準電壓，即主電路的相線L與中線N之間的電網(wǎng)電壓為220V。從圖2可見，現(xiàn)有預付費電能表10的欠費斷電控制信號是由其表內(nèi)控制電路102發(fā)出的，由于現(xiàn)有技術的第二類預付費電能表10的信號輸出端101直接與表內(nèi)控制電路102的控制信號輸出端Al連接，所以信號輸出端101的輸出電壓為表內(nèi)控制電路102輸出的控制電壓。由于控制電路102在通常情況是采用公知的標準化的電路，所以控制電路102輸出的控制電壓是相對固定的，即在一定的可尋的有限的系列范圍內(nèi)。眾所周知，表內(nèi)控制電路102發(fā)出的欠費斷電控制信號的方式可分為兩種一種是上電控制方式，即在正常情況下，表內(nèi)控制電路102的兩個控制信號輸出端Al與A2之間無電位差，也就是控制信號輸出端Al無電壓；而在欠費情況下，表內(nèi)控制電路102向控制信號輸出端Al加載電壓,也就是控制信號輸出端Al有電壓，使Al與A2之間產(chǎn)生電位差，如前述專利號為ZL96241712. 2的預付費電能表的控制電路就是采用上電控制方式的實例。表內(nèi)控制電路102發(fā)出的欠費斷電控制信號的另一種方式是卸電控制，即在正常情況下，表內(nèi)控制電路102的兩個控制信號輸出端Al與A2之間有電位差,也就是控制信號輸出端Al有電壓；而在欠費情況下,表內(nèi)控制電路102從控制信號輸出端Al卸掉電壓，也就是控制信號輸出端Al無電壓，使Al與A2之間無電位差，如前述專利號為ZL99110322. X的插卡式電度表的控制電路就是采用卸電控制方式的實例?？梢姡F(xiàn)有的預付費電能表10的信號輸出端101輸出的電壓信號是不統(tǒng)一的，對于一款預付費電能表10，它的信號輸出端101輸出的電壓信號可能是以下六種情況之一卸電控制方式的220V電壓、上電控制方式的220V電壓、卸電控制方式的380V電壓、上電控制方式的380V電壓、表內(nèi)控制電路102直接輸出的卸電控制方式的控制電壓、 表內(nèi)控制電路102的直接輸出的上電控制方式的控制電壓。三是控制模塊和分勵脫扣器的小型化與內(nèi)置式問題。本實用新型的互換型預付費電能表專用斷路器以塑殼斷路器為平臺，基于控制模塊和分勵脫扣器配合控制并將控制模塊和分勵脫扣器嵌入斷路器內(nèi)的優(yōu)化結(jié)構(gòu)形式，使得控制模塊和分勵脫扣器的電連接結(jié)構(gòu)和機械連接結(jié)構(gòu)能滿足方便互換的要求，體積小，適于嵌入微型塑殼斷路器，而且，本實用新型采用專門設計的互換型預付費電能表專用斷路器的斷電控制裝置，其控制信號輸入端子CT能兼容接入上述六種情況中任意一種電壓信號，即本實用新型的專用斷路器能通用于上述六種情況中任意一種預付費電能表，克服了現(xiàn)有的一種型號的斷路器不能通用于不同輸出電壓信號的電能表、一種分勵脫扣器或控制模塊不能適配于不同信號斷路器的缺陷，實現(xiàn)了一種型號的斷路器只需互換控制模塊和/或分勵脫扣器就能適配不同型號的電表，從而大大提高了此類斷路器產(chǎn)品的適用范圍和生產(chǎn)效率。

圖1、2是本實用新型的互換型預付費電能表專用塑殼斷路器的實施例的整體結(jié)構(gòu)的示意框圖，其中圖I中所示的預付費電能表是帶表內(nèi)繼電器的第一類電能表，信號輸出端101的輸出電壓為電網(wǎng)的標準電壓；圖2中所示的預付費電能表是不帶表內(nèi)繼電器的第二類電能表，信號輸出端101的輸出電壓為表內(nèi)控制電路102輸出的控制電壓。圖3是圖I和圖2所示的本實用新型的互換型預付費電能表專用塑殼斷路器的內(nèi)置式控制模塊的控制裝置22的第一實施例的電路結(jié)構(gòu)示意框圖。圖4是圖I和圖2所示的本實用新型的互換型預付費電能表專用塑殼斷路器的內(nèi)置式控制模塊的控制裝置22的第二實施例的電路結(jié)構(gòu)示意框圖。圖5是圖I和圖2所示的本實用新型的互換型預付費電能表專用塑殼斷路器的內(nèi)置式控制模塊的控制裝置22的第三實施例的電路結(jié)構(gòu)示意框圖。[0025]圖6是圖I至圖5所示的本實用新型的互換型預付費電能表專用塑殼斷路器的整體結(jié)構(gòu)爆炸示意圖。圖7是圖I至圖5所示的本實用新型的互換型預付費電能表專用塑殼斷路器的內(nèi)置式控制模塊部件的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中示出了隔離裝置21的機械結(jié)構(gòu)。圖8、圖9分別是圖3和圖5所示的內(nèi)置式控 制模塊的控制裝置22的第一實施例或第三實施例的控制電路222的第一優(yōu)選方案的電路示意圖，圖中包括用于使分勵脫扣器延時脫扣的電容C2。圖10、圖11分別是圖3和圖5所示的內(nèi)置式控制模塊的控制裝置22的第一實施例或第三實施例的控制電路222的第二優(yōu)選方案的電路示意圖，圖中的電路不具有使分勵脫扣器延時脫扣的功能。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖1-11詳細說明本實用新型的互換型預付費電能表專用塑殼斷路器的具體實施方式
，本實用新型的預付費電能表專用塑殼斷路器不限于以下實施例的描述。圖I和圖2是本實用新型的互換型預付費電能表專用塑殼斷路器的整體結(jié)構(gòu)的示意框圖，其中所示的預付費電能表10采用現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)，帶有信號輸出端101和輸出控制電壓的表內(nèi)控制電路102。圖I所示的預付費電能表10為帶表內(nèi)繼電器Jl的第一類電表，圖2所示的型預付費電能表10為不帶表內(nèi)繼電器的第二類電表。從圖I可見，由于現(xiàn)有的第一類預付費電能表10的表內(nèi)繼電器Jl的觸點回路連接在主電路的相線L與中性線N之間，所以預付費電能表10的信號輸出端101的輸出電壓均為電網(wǎng)的標準電壓，即主電路的火線L與中性線N之間的電壓。從圖2可見，由于現(xiàn)有的第二類預付費電能表10的信號輸出端101直接與表內(nèi)控制電路102的控制信號輸出端Al連接，所以信號輸出端101的輸出電壓為表內(nèi)控制電路102輸出的控制電壓。參見圖I和2，本實用新型的互換型預付費電能表專用塑殼斷路器包括裝有操作機構(gòu)11和觸頭裝置12的斷路器本體1，在通常情況下，塑殼斷路器內(nèi)還裝有瞬動脫扣裝置13(如公知的電磁脫扣裝置)和/或延時脫扣裝置14(如公知的雙金屬片構(gòu)成的熱脫扣裝置)，但本實用新型的斷路器的欠費斷電的控制僅與操作機構(gòu)11和觸頭裝置12有關，即欠費斷電是由分勵脫扣器3的脫扣動作直接觸動操作機構(gòu)11動作、再由操作機構(gòu)11驅(qū)動觸頭裝置12分斷實現(xiàn)的，而與瞬動脫扣裝置13和延時脫扣裝置14無關，即欠費斷電的實現(xiàn)無需通過瞬動脫扣裝置13或延時脫扣裝置14。參見圖I至圖5，本實用新型的互換型預付費電能表專用塑殼斷路器還包括嵌置在斷路器本體I內(nèi)的分勵脫扣器3、嵌置在斷路器本體I或分勵脫扣器3內(nèi)的內(nèi)置式控制模塊2，分勵脫扣器3包括磁通線圈33和脫扣聯(lián)動輔助機構(gòu)34 ;內(nèi)置式控制模塊2包括隔離裝置21、控制裝置22、與預付費電能表10的信號輸出端101連接的檢測信號輸入端23、中性連接端24、接主電路的相線L的電源供電輸入端25和控制輸出端26。隔離裝置21串聯(lián)連接在中性連接端24與控制裝置22的中性節(jié)點220之間，中性節(jié)點220與控制輸出端26連成回路，中性連接端24與主電路的中性線N連接，磁通線圈33串聯(lián)連接在控制輸出端26與電源供電輸入端25之間?？刂蒲b置22根據(jù)檢測信號輸入端23的電壓有/無轉(zhuǎn)換，控制電源供電輸入端25與控制輸出端26之間的導通，并控制分勵脫扣器3的脫扣聯(lián)動輔助機構(gòu)34觸動斷路器本體I內(nèi)的操作機構(gòu)11驅(qū)使觸頭裝置12分斷。這里所謂電壓有/無轉(zhuǎn)換是指電壓從有到無的轉(zhuǎn)換過程，或電壓從無到有的轉(zhuǎn)換過程。這里所謂控制電源供電輸入端25與控制輸出端26之間的導通，是指控制電源供電輸入端25與控制輸出端26之間的能激勵磁通線圈33動作的電流的導通，具體包括檢測信號輸入端23的電壓從有到無的轉(zhuǎn)換過程控制使電源供電輸入端25與輸出端26之間導通能激勵磁通線圈33動作的電流；或者，檢測信號輸入端23的電壓從無到有的轉(zhuǎn)換過程控制 使電源供電輸入端25與輸出端26之間導通能激勵磁通線圈33動作的電流。內(nèi)置式控制模塊2的隔離裝置21與斷路器本體I的操作機構(gòu)11連接，操作機構(gòu)11的合閘動作控制隔離裝置21接通，操作機構(gòu)11的分閘或跳閘動作控制隔離裝置21分斷。顯然，由于隔離裝置25直接受操作機構(gòu)11的驅(qū)動分斷，所以不管是何種原因引起的觸頭裝置12的分斷(包括人為拉閘、斷電跳閘、故障跳閘)，都會使隔離裝置25的動觸點251與靜觸點252分斷，從而不僅使檢測信號輸入端23對中性線N實現(xiàn)安全隔離，而且還使電源供電輸入端25對中性線N實現(xiàn)安全隔離。圖6是本實用新型的互換型預付費電能表專用塑殼斷路器的整體結(jié)構(gòu)爆炸示意圖。為解決分勵脫扣器3與內(nèi)置式控制模塊2可互換地安裝問題，本實用新型不僅采用了形狀和尺寸統(tǒng)一化和互換性的技術，而且還解決了電連接的統(tǒng)一化和互換性的問題。參見圖6，斷路器本體I內(nèi)設有控制模塊專用槽15和分勵脫扣器專用槽16，內(nèi)置式控制模塊2可互換地安裝在控制模塊專用槽15內(nèi)，分勵脫扣器3可互換地安裝在分勵脫扣器專用槽16內(nèi)。該方案的可替代方案是，斷路器本體I內(nèi)設有分勵脫扣器專用槽16，裝有內(nèi)置式控制模塊2的分勵脫扣器3可互換地安裝在分勵脫扣器專用槽16內(nèi)。本實用新型將內(nèi)置式控制模塊2的電連接優(yōu)化統(tǒng)一為4個連接端檢測信號輸入端23、中性連接端24、電源供電輸入端25、控制輸出端26，分勵脫扣器3的電連接優(yōu)化統(tǒng)一為2個連接端磁通線圈33的2個連接端，而且磁通線圈33的2個連接端直接與內(nèi)置式控制模塊2的電源供電輸入端25、控制輸出端26連接。由于采用了形狀和尺寸統(tǒng)一化的專用槽形式，內(nèi)置式控制模塊2和分勵脫扣器3可互換地安裝在斷路器本體I的專用槽15、16內(nèi)，同時從機械連接上解決了可互換的問題，使本實用新型的互換型預付費電能表專用塑殼斷路器通過互換內(nèi)置式控制模塊2和/或分勵脫扣器3，實現(xiàn)了一種信號的斷路器能兼容接入不同型號的電能表，并且實現(xiàn)了不同型號的斷路器能選配同一種分勵脫扣器3與內(nèi)置式控制模塊2。圖3是本實用新型的互換型預付費電能表專用塑殼斷路器的內(nèi)置式控制模塊的控制裝置22的第一實施例的電路結(jié)構(gòu)示意框圖，圖3中所示的控制裝置22優(yōu)選采用可控硅221和控制電路222，可控硅221串聯(lián)連接在控制輸出端26與中性節(jié)點220之間的回路中；控制電路222包括信號輸入端、連接可控硅221的控制輸入端的信號輸出端和電源端，信號輸入端接與預付費電能表10的信號輸出端101連接的檢測信號輸入端23，電源端的N極、L極分別接中性節(jié)點220、電源供電輸入端25?？刂齐娐?22根據(jù)由控制模塊2的檢測信號輸入端23輸入到控制電路222的信號輸入端的電壓有/無轉(zhuǎn)換(在卸電控制方式下為從有到無的轉(zhuǎn)換過程，或在上電控制方式下為從無到有的轉(zhuǎn)換過程)，控制可控硅221導通，即控制輸出端26與中性節(jié)點220之間的回路導通，從而使磁通線圈33有激勵電流流過而產(chǎn)生脫扣動作。圖4是本實用新型的互換型預付費電能表專用塑殼斷路器的內(nèi)置式控制模塊的控制裝置22的第二實施例的電路結(jié)構(gòu)示意框圖，圖4中所示的控制裝置22包括繼電器J，該繼電器J為適配于上電控制方式的常開觸點繼電器。在正常情況下，檢測信號輸入端23無電壓，串聯(lián)連接在檢測信號輸入端23與中性節(jié)點220之間的電磁線圈無電流通過，串聯(lián)連接在控制輸出端26與中性節(jié)點220之間的回路中的繼電器常開觸點分斷，此時控制輸出端26與中性節(jié)點220之間的回路不導通，使磁通線圈33沒有激勵電流流過而不產(chǎn)生脫扣動作。當電表的欠費斷電控制通過其信號輸出端101給檢測信號輸入端23施加電壓時，檢測信號輸入端23從無電壓轉(zhuǎn)換為有電壓，此時串聯(lián)連接在檢測信號輸入端23與中性節(jié)點220之間的電磁線圈有電流通過，串聯(lián)連接在控制輸出端26與中性節(jié)點220之間的回路中的繼電器常開觸點閉合，使控制輸出端26與中性節(jié)點220之間的回路導通，該回路的導通使磁通線圈33有激勵電流流過而產(chǎn)生脫扣動作。不難現(xiàn)象，如果將繼電器J換為常閉觸點繼電器，則可適配于卸電控制方式，而采用這種控制裝置22的預付費電能表專用塑殼斷路器具有對電網(wǎng)恢復供電的自鎖功能，即在電網(wǎng)從停電到恢復供電的過程中，預付費電能表專用塑殼斷路器會自動跳閘。 圖5是本實用新型的互換型預付費電能表專用塑殼斷路器的內(nèi)置式控制模塊的控制裝置22第三實施例的電路結(jié)構(gòu)示意框圖，圖5中所示的控制裝置22采用了可控硅與繼電器聯(lián)合控制原理，它包括可控娃221、控制電路222和繼電器J,繼電器J的電磁線圈與可控硅221串聯(lián)連接，該串聯(lián)連接形成的回路連接在控制電路222的中性節(jié)點220與電源供電輸入端25之間；繼電器J的觸點串聯(lián)連接在控制輸出端26與中性節(jié)點220之間?？刂齐娐?22包括信號輸入端、信號輸出端和電源端，信號輸入端接檢測信號輸入端23，信號輸出端接可控硅221的控制輸入端，電源端的N極、L極分別接中性節(jié)點220、電源供電輸入端25。這種第三實施例的控制裝置22的電路結(jié)構(gòu)與第一實施例、第二實施例的電路結(jié)構(gòu)相比，結(jié)構(gòu)稍復雜，但優(yōu)點是通過繼電器J增加了可控硅221、控制電路222與分勵脫扣器3的磁通線圈33之間的電隔離，可避免磁通線圈33的脫扣動作對可控硅221、控制電路222及表內(nèi)控制電路的沖擊。圖7是斷路器的內(nèi)置式控制模塊部件實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中示出了隔離裝置21的機械結(jié)構(gòu)。參見圖7，隔離裝置21包括微動開關211和推桿212，推桿212與斷路器本體I的操作機構(gòu)11分斷動作件相連接，操作機構(gòu)11的分斷動作驅(qū)動推桿212并觸動微動開關211分斷。由于隔離裝置21串聯(lián)連接在中性連接端24與控制裝置22的中性節(jié)點220之間(參見圖I至圖5)，即微動開關211的觸點串聯(lián)連接在中性連接端24與控制裝置22的中性節(jié)點220之間，所以操作機構(gòu)11的分斷動作驅(qū)動推桿212并觸動微動開關211分斷，使預付費電能表專用塑殼斷路器在欠費斷電跳閘、故障跳閘、人為分閘中的任意一種情況下，分勵脫扣器3與內(nèi)置式控制模塊2的電源都能安全對地隔離，從而提高了安全等級。圖8、圖9分別是圖3和圖5所示的本實用新型的互換型預付費電能表專用塑殼斷路器的內(nèi)置式控制模塊的控制裝置22的第一實施例或第三實施例的控制電路222的第一優(yōu)選方案的電路示意圖，圖中包括用于使分勵脫扣器延時脫扣的電容C2，它適配于卸電控制方式。參見圖8、圖9，斷路器的內(nèi)置式控制模塊的控制裝置22的第一優(yōu)選方案的控制電路222包括第一整流器VI、第二整流器V2、穩(wěn)壓管V3、三極管V4、電阻Rl、R2、R3、R4、R5、R6、電容Cl和C2，電阻R3、第一整流器Vl和電阻R4串聯(lián)連接在電源供電輸入端25與三極管V4的集電極之間，電阻Rl和第二整流器V2串聯(lián)連接在檢測信號輸入端23與三極管V4的基極之間，穩(wěn)壓管V3連接在可控硅221的控制端與三極管V4的集電極之間，電阻R2連接在中性節(jié)點220與三極管V4的基極之間，三極管V4的發(fā)射極接中性節(jié)點220，電阻R5、電容C2分別連接在三極管V4的集電極與中性節(jié)點220之間，電阻R6、電容C2分別連接在可控硅221的控制端與中性節(jié)點220之間?？刂齐娐?22的工作原理是在正常情況下，檢測信號輸入端23有電壓時，該電壓經(jīng)第二整流器V2整流、電阻Rl和電阻R2分壓后施加到三極管V4的基極，使三極管V4的集電極與發(fā)射極之間導通(即三極管V4的集電極與中性節(jié)點220之間導通)，電容C2兩端的壓降為零，電源供電輸入端25的電壓對電容C2不充電，電源供電輸入端25的供電電流從R3-V1-R4-V4的集電極-V4的發(fā)射極回路流到中性節(jié)點220，三極管V4的集電極與可控硅221的控制端之間的壓降(即穩(wěn)壓管V3兩端的壓降)為零，可控硅221不導通，所以不能引發(fā)分勵脫扣器3產(chǎn)生脫扣動作。在欠費情況出現(xiàn)時，預付費電能表10的信號輸出端101輸出到檢測信號輸入端23的電壓轉(zhuǎn)換為零，使三極管V4的集電極與發(fā)射極之間不導通(即三極管V4的集電極與中性節(jié)點220之間不導通)，使電源供電輸入端25的供電電流從R3-V1-R4-V4的集電極-V4的發(fā)射極-R5回路流到中性節(jié)點220，由于電阻R5較大，所以電源供電輸入端25的電壓對電容C2先充電，充電延時一段時間后，電容C2兩端的電壓達到穩(wěn)壓管V3的反向工作電壓后施加到可控硅221的控制端并觸發(fā)可控硅221導通，從而引發(fā)分勵脫扣器3產(chǎn)生脫扣動作。電網(wǎng)從正常供電情況下轉(zhuǎn)換為停電時，操作機構(gòu)11仍處于合閘狀態(tài)，觸頭裝置12仍處于閉合狀態(tài)，隔離裝置21的 動觸點251與靜觸點252仍處于閉合狀態(tài),但檢測信號輸入端23無電壓，電源供電輸入端25無電壓，電容C2放電，分勵脫扣器3無激勵電流而保持無脫扣動作。在電網(wǎng)從停電情況下轉(zhuǎn)換為正常供電時，操作機構(gòu)11仍處于合閘狀態(tài)，觸頭裝置12仍處于閉合狀態(tài)，隔離裝置21的動觸點251與靜觸點252仍處于閉合狀態(tài)，電源供電輸入端25先上電而轉(zhuǎn)換為有電壓，電容C2充電延時,在電容C2尚未達到穩(wěn)壓管V3的反向工作電壓的過程中，電表的信號輸出端101的得電使檢測信號輸入端23轉(zhuǎn)換為有電壓,該電壓使三極管V4的基極得電、V4的集電極與中性節(jié)點220之間導通、電容C2兩端的壓降轉(zhuǎn)換為零并停止充電，分勵脫扣器3仍保持在無激勵電流、無脫扣動作的狀態(tài)，操作機構(gòu)11繼續(xù)保持在合閘狀態(tài)，觸頭裝置12繼續(xù)保持在閉合狀態(tài)，隔離裝置21的動觸點251與靜觸點252繼續(xù)保持在閉合狀態(tài)。由此可見，為了滿足電網(wǎng)從停電到恢復供電過程中預付費電能表專用塑殼斷路器不出現(xiàn)自動掉閘的問題，控制電路222的電容C2的充電延時時間需大于預付費電能表10向檢測輸入端23供電所需的時間，而該檢測輸入端23得電所需的時間是由電表的信號輸出端101的得電所需的時間和控制電路22的響應時間決定的，通常需要0. 5-1秒。圖10、圖11分別是本實用新型的互換型預付費電能表專用塑殼斷路器的內(nèi)置式控制模塊的控制裝置22的第一實施例、第三實施例的控制電路222的第二優(yōu)選方案的電路示意圖，圖中的電路不具有使分勵脫扣器延時脫扣的功能，它適配于上電控制方式。圖10至圖11所示斷路器的內(nèi)置式控制模塊的控制裝置22的控制電路222包括第一整流器VI、第二整流器V2、穩(wěn)壓管V3、三極管V4、電阻Rl、R2、R3、R4、R5、R6和電容Cl，其中電阻R3、第一整流器Vl和電阻R4串聯(lián)連接在電源供電輸入端25與三極管V4的集電極之間，電阻Rl和第二整流器V2串聯(lián)連接在連接預付費電能表10的信號輸出端101的檢測信號輸入端23與三極管V4的基極之間，穩(wěn)壓管V3連接在三極管V4的發(fā)射極與可控硅221的控制端之間，電阻R2連接在中性節(jié)點220與三極管V4的基極之間，電阻R5連接在三極管V4的發(fā)射極與中性節(jié)點220之間，電阻R6、電容Cl分別連接在中性節(jié)點220與可控硅221的控制端之間。在正常情況下，預付費電能表10的信號輸出端101輸出到檢測信號輸入端23的電壓轉(zhuǎn)換為零，使三極管V4的集電極與發(fā)射極之間不導通(即三極管V4的集電極與中性節(jié)點220之間不導通)，使電源供電輸入端25到三極管V4的發(fā)射極之間的回路不通，三極管V4的發(fā)射極與可控硅221的控制端之間的壓降(即穩(wěn)壓管V3兩端的壓降)為零，可控硅221不導通，所以不能引發(fā)分勵脫扣器3產(chǎn)生脫扣動作。在欠費情況出現(xiàn)時，預付費電能表10的信號輸出端101輸出到檢測信號輸入端23的電壓轉(zhuǎn)換為有,該電壓經(jīng)第二整流器V2整流、電阻Rl和電阻R2分壓后施加到三極管V4的基極，使三極管V4的集電極與發(fā)射極之間導通(即三極管V4的集電極與中性節(jié)點220之間的回路導通)，電源供電輸入端25的供電電流從R3-V1-R4-V4的集電極-V4的發(fā)射極-R5回路流到中性節(jié)點220，由于電阻R5較大，所以電源供電輸入端25的電壓使電阻R5兩端的電壓達到穩(wěn)壓管V3的反向工作電壓并施加到可控硅221的控制端，從而觸發(fā)可控硅221導通并引發(fā)分勵脫扣器3產(chǎn)生脫扣動作。 附圖中所示實施例的繼電器J為常開觸點繼電器，它適配上電控制方式，而在卸電控制方式下，繼電器J為常閉觸點繼電器，所以本實用新型的互換型預付費電能表專用塑殼斷路器所采用的繼電器J為常開觸點繼電器或常閉觸點繼電器中的一種，選用方法與上電、卸電控制方式有關。
權利要求1.一種互換型預付費電能表專用塑殼斷路器，包括裝有操作機構(gòu)(11)和觸頭裝置(12)的斷路器本體(I)，其特征在于，該斷路器還包括 分勵脫扣器(3)，嵌置在斷路器本體(I)內(nèi)，它包括磁通線圈(33)和脫扣聯(lián)動輔助機構(gòu)(34)； 內(nèi)置式控制模塊(2)，嵌置在斷路器本體(I)或分勵脫扣器(3)內(nèi)，所述的內(nèi)置式控制模塊⑵包括隔離裝置(21)、控制裝置(22)、控制輸出端(26)、與預付費電能表(10)的信號輸出端(101)連接的檢測信號輸入端(23)、與主電路的中性線N連接的中性連接端(24)和與主電路的相線L連接的電源供電輸入端(25)，隔離裝置(21)串聯(lián)連接在中性連接端(24)與控制裝置(22)的中性節(jié)點(220)之間，該中性節(jié)點(220)與控制輸出端(26)連成回路，分勵脫扣器(3)的磁通線圈(33)串聯(lián)連接在控制輸出端(26)與電源供電輸入端(25)之間； 所述的控制裝置(22)根據(jù)檢測信號輸入端(23)的電壓有/無轉(zhuǎn)換，控制電源供電輸入端(25)與控制輸出端(26)之間的導通，并控制分勵脫扣器(3)的脫扣聯(lián)動輔助機構(gòu)(34)觸動斷路器本體(I)內(nèi)的操作機構(gòu)(11)驅(qū)使觸頭裝置(12)分斷；所述的內(nèi)置式控制模塊⑵的隔離裝置(21)與斷路器本體⑴的操作機構(gòu)(11)連接，操作機構(gòu)(11)的合閘動作控制隔離裝置(21)接通，操作機構(gòu)(11)的分閘或跳閘動作控制隔離裝置(21)分斷。
2.根據(jù)權利要求I所述的互換型預付費電能表專用塑殼斷路器，其特征在于 所述的斷路器本體(I)內(nèi)設有控制模塊專用槽(15)和分勵脫扣器專用槽(16)，內(nèi)置式控制模塊(2)可互換地安裝在控制模塊專用槽(15)內(nèi)，分勵脫扣器(3)可互換地安裝在分勵脫扣器專用槽(16)內(nèi)；或者 所述的斷路器本體(I)內(nèi)設有分勵脫扣器專用槽(16)，裝有內(nèi)置式控制模塊(2)的分勵脫扣器(3)可互換地安裝在分勵脫扣器專用槽(16)內(nèi)。
3.根據(jù)權利要求I所述的互換型預付費電能表專用塑殼斷路器，其特征在于所述的內(nèi)置式控制模塊(2)的控制裝置(22)包括串聯(lián)連接在控制輸出端(26)與中性節(jié)點(220)之間的回路中的可控硅(221)和控制電路(222)，控制電路(222)包括與檢測信號輸入端(23)連接的信號輸入端、與可控硅(221)的控制輸入端連接的信號輸出端和電源端，所述電源端的N極、L極分別接中性節(jié)點(220)、電源供電輸入端(25)。
4.根據(jù)權利要求I所述的互換型預付費電能表專用塑殼斷路器，其特征在于所述的內(nèi)置式控制模塊(2)的控制裝置(22)包括繼電器J，繼電器J的電磁線圈串聯(lián)連接在檢測信號輸入端(23)與中性節(jié)點(220)之間，繼電器J的觸點串聯(lián)連接在控制輸出端(26)與中性節(jié)點(220)之間的回路中。
5.根據(jù)權利要求I所述的互換型預付費電能表專用塑殼斷路器，其特征在于所述的內(nèi)置式控制模塊(2)的控制裝置(22)包括繼電器J、可控硅(221)和控制電路(222)，繼電器J的電磁線圈與可控硅(221)串聯(lián)連接，該串聯(lián)連接形成的回路連接在控制電路(222)的中性節(jié)點(220)與電源供電輸入端(25)之間；繼電器J的觸點串聯(lián)連接在控制輸出端(26)與中性節(jié)點(220)之間；控制電路(222)包括信號輸入端、信號輸出端和電源端，信號輸入端接檢測信號輸入端(23)，信號輸出端接可控硅(221)的控制輸入端，電源端的N極、L極分別接中性節(jié)點(220)、電源供電輸入端(25)。
6.根據(jù)權利要求I所述的互換型預付費電能表專用塑殼斷路器，其特征在于所述的內(nèi)置式控制模塊⑵的隔離裝置(21)包括微動開關(211)和與斷路器本體⑴的操作機構(gòu)(11)分斷動作件連接的推桿(212)，操作機構(gòu)(11)的分斷動作驅(qū)動推桿(212)并觸動微動開關(211)分斷。
7.根據(jù)權利要求3或5所述的互換型預付費電能表專用塑殼斷路器，其特征在于所述的控制電路(222)包括第一整流器VI、第二整流器V2、穩(wěn)壓管V3、三極管V4、電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、電容Cl和C2 ;其中電阻R3、第一整流器Vl和電阻R4串聯(lián)連接在電源供電輸入端(25)與三極管V4的集電極之間，電阻Rl和第二整流器V2串聯(lián)連接在檢測信號輸入端(23)與三極管V4的基極之間，穩(wěn)壓管V3連接在可控硅(221)的控制端與三極管V4的集電極之間，電阻R2連接在中性節(jié)點(220)與三極管V4的基極之間，三極管V4的發(fā)射極接中性節(jié)點(220)，電阻R5、電容C2分別連接在三極管V4的集電極與中性節(jié)點(220)之間，電阻R6、電容C2分別連接在可控硅(221)的控制端與中性節(jié)點(220)之間。
8.根據(jù)權利要求3或5所述的互換型預付費電能表專用塑殼斷路器，其特征在于所述的控制電路(222)包括第一整流器VI、第二整流器V2、穩(wěn)壓管V3、三極管V4、電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6和電容CI ;其中電阻R3、第一整流器VI和電阻R4串聯(lián)連接在電源供電輸入端(25)與三極管V4的集電極之間，電阻Rl和第二整流器V2串聯(lián)連接在檢測信號輸入端(23)與三極管V4的基極之間，穩(wěn)壓管V3連接在三極管V4的發(fā)射極與可控硅(221)的控制端之間，電阻R2連接在中性節(jié)點(220)與三極管V4的基極之間，電阻R5連接在三極管V4的發(fā)射極與中性節(jié)點(220)之間，電阻R6、電容Cl分別連接在中性節(jié)點(220)與可控硅(221)的控制端與之間。
9.根據(jù)權利要求4或5所述的互換型預付費電能表專用塑殼斷路器，其特征在于所 述的繼電器J為常開觸點繼電器或常閉觸點繼電器中的一種。
10.根據(jù)權利要求7所述的互換型預付費電能表專用塑殼斷路器，其特征在于所述的控制電路(222)的電容C2的充電延時時間大于預付費電能表(10)向檢測輸入端23供電所需的時間。
專利摘要一種互換型預付費電能表專用塑殼斷路器，包括嵌置在斷路器本體內(nèi)的分勵脫扣器，嵌置在斷路器本體或分勵脫扣器內(nèi)的控制模塊，該模塊包括隔離裝置和控制裝置，其檢測信號輸入端接電表的信號輸出端，中性連接端接主電路的N線，電源供電輸入端接主電路的L線，隔離裝置串聯(lián)連接在中性連接端與控制裝置的中性節(jié)點之間，該節(jié)點與控制輸出端連成回路，分勵脫扣器的磁通線圈串聯(lián)連接在控制輸出端與電源供電輸入端之間。控制裝置根據(jù)檢測信號輸入端的電壓有/無轉(zhuǎn)換，控制電源供電輸入端與控制輸出端之間導通，并控制分勵脫扣器的脫扣聯(lián)動輔助機構(gòu)觸動斷路器的觸頭裝置分斷?？刂颇K的隔離裝置與斷路器操作機構(gòu)連接，實現(xiàn)與操作機構(gòu)的合/分閘動作的聯(lián)動，通用性強。
文檔編號H01H71/24GK202513107SQ20122013874
公開日2012年10月31日 申請日期2012年4月1日 優(yōu)先權日2012年4月1日
發(fā)明者唐豐田, 唐芳, 徐永富, 林海生 申請人:上海諾雅克電氣有限公司