專利名稱：電源斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源斷路器。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)家電網(wǎng)改造的不斷深化，IC卡預(yù)付費(fèi)電度表這種電能計(jì)量
和電能使用方式也越來(lái)越普及，而且?guī)а訒r(shí)分勵(lì)功能的微型斷路器也 得到了廣泛應(yīng)用，這種斷路器一般均包括分合操作機(jī)構(gòu)、滅弧系統(tǒng)、 熱脫扣系統(tǒng)、磁脫扣系統(tǒng)。同時(shí)國(guó)家對(duì)用電的安全性和可靠性方面也 提出了更高的要求，根據(jù)國(guó)家相關(guān)規(guī)范，對(duì)用于與低壓公共電網(wǎng)或者
類似線路設(shè)施連接的設(shè)備，或者為確保用電安全用途的產(chǎn)品，在EMC 性能方面提出新的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是考慮到以上兩方面的要求而提出一種用于IC卡預(yù)付 費(fèi)電度表專用帶延時(shí)分勵(lì)功能的微型斷路器。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種電源斷路器，包括包含有電 磁鐵的脫扣裝置，用于通過(guò)電磁力致動(dòng)電源線路開關(guān)；信號(hào)處理裝 置，用于接收電度表聯(lián)絡(luò)信號(hào)以控制所述電磁鐵。
優(yōu)選地，所述信號(hào)處理裝置包括轉(zhuǎn)換電路，用于將所述電度聯(lián) 絡(luò)信號(hào)轉(zhuǎn)換成一電度指示信號(hào)；驅(qū)動(dòng)電路，用于根據(jù)所述電度指示信
號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)所述電磁鐵。
優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)電路還包括延時(shí)電路，用于延時(shí)輸出所述電 度指示信號(hào)；具有控制端子的可控開關(guān)，與所述電磁鐵串聯(lián)地連接在
4所述電源線路之間，該控制端子接收所述經(jīng)過(guò)延時(shí)的電度指示信號(hào)以 控制所述可控開關(guān)的導(dǎo)通。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種斷路器，包括分?jǐn)嚅_關(guān)， 設(shè)置于電源與負(fù)載之間；包含有電磁鐵的磁脫扣裝置，用于通過(guò)電磁 力致動(dòng)分?jǐn)嚅_關(guān)以分?jǐn)嗨鲭娫磁c負(fù)載；信號(hào)處理裝置，用于根據(jù)電 度表的供電聯(lián)絡(luò)信號(hào)控制所述磁脫扣裝置。
根據(jù)本發(fā)明的斷路器，可以確保用戶不能超額用電，并且在用戶 不重新購(gòu)買電量前，電度表的保持供電信號(hào)將不能恢復(fù)，因此斷路器 也將不能被閉合。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方案，所述信號(hào)處理裝置包括與所述電磁 鐵串聯(lián)地連接在所述電源線路之間的穩(wěn)壓電路。該穩(wěn)壓電路的EMC滿 足4000V脈沖群和浪涌電壓功能。當(dāng)該微型斷路器在經(jīng)受4000V快速 瞬變脈沖群和浪涌電壓等電磁現(xiàn)象時(shí)候，經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓電路處理這些電磁 現(xiàn)象后，斷路器能夠在這些電磁現(xiàn)象條件下安全可靠工作，為用戶提 供更加安全可靠的用電環(huán)境。而且，利用所述電磁鐵作為電感器件， 可在一定程度上阻止高頻干擾源傳入信號(hào)處理電路，從而提高信號(hào)處 理電路的抗干擾能力。


圖1根據(jù)本發(fā)明的帶延時(shí)分勵(lì)功能的微型斷路器原理框圖; 圖2是圖1所示微型斷路器中的轉(zhuǎn)換電路圖； 圖3是圖1所示微型斷路器中的延時(shí)及驅(qū)動(dòng)電路圖； 圖4是圖1所示微型斷路器中的抗干擾電路圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明的電源斷路器的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括斷 路開關(guān)l，連接在負(fù)載與電源線N、 L之間，可物理地接通與斷開所述 負(fù)載與電源；具有電磁鐵DCT的磁脫扣裝置2，通過(guò)電磁鐵動(dòng)作觸發(fā) 所述斷路開關(guān)1分?jǐn)嘭?fù)載與電源；電度表聯(lián)絡(luò)信號(hào)線3，可外接電度 表從而獲得電度表的聯(lián)絡(luò)信號(hào)；以及信號(hào)處理電路4，通過(guò)CR端口從 信號(hào)線2接收電度表聯(lián)系信號(hào)，從而控制所述磁脫扣裝置2中的電磁 鐵。需要注意的是，為簡(jiǎn)明起見，電源斷路器中的其它部件諸如滅弧 系統(tǒng)等未示于圖中。
在本發(fā)明中，斷路開關(guān)1可采用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，例如圖1所示， 其內(nèi)部包括雙金屬片結(jié)構(gòu)，可以為用戶提供過(guò)載保護(hù)，即一但用電負(fù) 荷超過(guò)規(guī)定的額定值時(shí)，斷路器將根據(jù)負(fù)荷的實(shí)際大小，在相應(yīng)的安 全時(shí)間內(nèi)切斷負(fù)荷，確保配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。而且，該斷路開關(guān)內(nèi) 部的磁脫扣系統(tǒng)可以為用戶提供短路保護(hù)，即當(dāng)用戶用電系統(tǒng)發(fā)生短 路故障時(shí)，斷路器將立即分?jǐn)喙收想娐?，確保配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
電度表聯(lián)絡(luò)信號(hào)線2連接到外部的電度表與信號(hào)處理電路的CR 端口之間。當(dāng)電度表中用戶預(yù)存電量使用完畢時(shí)，預(yù)付費(fèi)電度表將會(huì) 通過(guò)信號(hào)線2將信號(hào)處理電路4的保持供電信號(hào)取消，從而確保用戶 不能超額用電。在本實(shí)施例中，信號(hào)處理電路4主要由以下幾個(gè)核心 子電路構(gòu)成轉(zhuǎn)換電路41、延時(shí)驅(qū)動(dòng)電路42構(gòu)成，其中轉(zhuǎn)換電路41 將電度聯(lián)絡(luò)信號(hào)轉(zhuǎn)換成一電度指示信號(hào)并輸出給延時(shí)驅(qū)動(dòng)電路42，延 時(shí)驅(qū)動(dòng)電路42根據(jù)該電度指示信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述磁脫扣裝置來(lái)確定是否 分?jǐn)嗨鲐?fù)載與電源。下面分別詳細(xì)說(shuō)明如下
圖2示出了轉(zhuǎn)換電路41的一個(gè)示例，該電路41由CR端口接收 電度表的聯(lián)絡(luò)信號(hào)，在正常工作時(shí)(即電度表預(yù)存有電量時(shí))，通過(guò) 線路2使CR端口保持通電信號(hào)高電位，使得光耦Ul輸入側(cè)發(fā)光二極 管陽(yáng)極電位高于陰極電位，從而光耦Ul的發(fā)光二極管處于導(dǎo)通狀態(tài) 并發(fā)光；同時(shí)光耦Ul輸出側(cè)光敏三極管接收到發(fā)光二極管的光，因 此處于導(dǎo)通狀態(tài)，三極管集電極和發(fā)射極的電位基本相等。由于三極
6管發(fā)射極接系統(tǒng)地，因此轉(zhuǎn)換電路41的輸出端Vout輸出保持向用戶 供電的低電位的電度指示信號(hào)。
當(dāng)用戶購(gòu)買電量使用完畢，電度表將取消保持通電信號(hào)的輸出， 即此時(shí)CR端口電位不再是高電位，光耦Ul輸入側(cè)發(fā)光二極管沒(méi)有電 流流過(guò)，從而光耦發(fā)光二極管處于不發(fā)光狀態(tài)，此時(shí)光耦Ul輸出側(cè) 光敏三極管接收不到發(fā)光二極管的光而處于截至狀態(tài)，輸出端Vout 將輸出高電位。
圖3示出延時(shí)及驅(qū)動(dòng)電路42的結(jié)構(gòu)，如圖所示，該電路42主要 由可控硅Tl以及由電阻R3和C2構(gòu)成的積分延時(shí)電路(請(qǐng)核實(shí)此說(shuō) 明是否準(zhǔn)確)組成，其中可控硅Tl的控制端子G與轉(zhuǎn)換電路41的輸 出端Vout連接，電阻R2、 C3串聯(lián)在所述電源線L、 N之間并且中間 結(jié)點(diǎn)與所述控制端子G和轉(zhuǎn)換電路Vout連接。此外，磁脫扣裝置2 的電磁鐵DCT與所述可控硅Tl以串聯(lián)方式連接在電源線路L、 N之 間，通過(guò)控制端子G來(lái)控制可控硅Tl的導(dǎo)通，從而驅(qū)動(dòng)所述電磁鐵 DCT。
如圖所示，當(dāng)電度表仍存有電量時(shí)，即如上所述轉(zhuǎn)換電路41輸 出低電位的電度指示信號(hào)，此時(shí)由于G端子處于低電位，因此可控硅 Tl截止不導(dǎo)通，電磁鐵DCT不動(dòng)作。當(dāng)當(dāng)用戶購(gòu)買電量使用完畢時(shí)， 所述轉(zhuǎn)換電路41輸出高電位的電度指示信號(hào)，經(jīng)過(guò)延時(shí)電路R3、 C2 的預(yù)定延時(shí)后，控制端子G變?yōu)楦唠娢?，從而?qū)動(dòng)可控硅Tl導(dǎo)通， 驅(qū)動(dòng)電磁鐵DCT動(dòng)作，以觸發(fā)分?jǐn)嚅_關(guān)1分?jǐn)嘭?fù)載。
在本發(fā)明中，由電阻R3和電容C2為主要元件組成的延時(shí)電路可 根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整延時(shí)時(shí)間，從而延時(shí)向可控硅控制端子G給出驅(qū)動(dòng) 信號(hào)。此外，在本例中還可以在控制端子G與系統(tǒng)地之間設(shè)置穩(wěn)壓管 ZD1以及濾波電容C3等，以對(duì)可控硅進(jìn)行限壓和抗干擾保護(hù)。
7本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于所述信號(hào)處理電路4還包括抗干 擾電路。
如圖1、 4所示，該抗干擾電路主要由限電壓元件壓敏電阻YR1 和位于外部的磁脫扣裝置2的作為電感元件的電磁鐵DCT組成，其中 所述限電壓元件壓敏電阻YR1可物理地設(shè)置于信號(hào)處理電路4之內(nèi)并 且一端外接所述電磁鐵DCT，另一端連接到分?jǐn)嚅_關(guān)1與負(fù)載之間的 一條電源線例如N，從而限電壓元件壓敏電阻YR1和作為電感元件的 電磁鐵DCT串聯(lián)在連接在所述電源線L、 N之間并且位于分?jǐn)嚅_關(guān)1 的靠近負(fù)載的一側(cè)。
該抗干擾電路可以使斷路器系統(tǒng)經(jīng)受浪涌電壓和快速脈沖群作用 時(shí)，由限電壓元件YR1將電路兩端電壓限制在安全范圍內(nèi)，這樣使斷 路器在經(jīng)受4000V快速瞬變脈沖群和浪涌電壓等電磁現(xiàn)象時(shí)候，能夠 可靠工作。另外，利用電感器件可在一定程度上阻止高頻干擾源傳入 信號(hào)處理電路，從而提高信號(hào)處理電路的抗干擾能力。
以上通過(guò)二個(gè)實(shí)施例介紹了本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)于本領(lǐng)域 人員清楚的是，本發(fā)明的方案并不局限于這里所公開的實(shí)施例，而是 可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)知識(shí)及本發(fā)明公開進(jìn)行組合和修改且不脫離本發(fā)明 的范疇，本發(fā)明的范圍以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種電源斷路器，包括包含有電磁鐵的脫扣裝置，用于通過(guò)電磁力致動(dòng)電源線路的分?jǐn)嚅_關(guān)；信號(hào)處理裝置，用于接收電度表聯(lián)絡(luò)信號(hào)以控制所述電磁鐵。
2、 如權(quán)利要求l所述的電源斷路器，其中所述信號(hào)處理裝置包括與所述電磁鐵串聯(lián)地連接在所述電源線路之間的穩(wěn)壓裝置。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的電源斷路器，其中所述信號(hào)處理裝 置包括轉(zhuǎn)換電路，用于將所述電度聯(lián)絡(luò)信號(hào)轉(zhuǎn)換成一電度指示信號(hào)； 驅(qū)動(dòng)電路，用于根據(jù)所述電度指示信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)所述電磁鐵。
4、 如權(quán)利要求3所述的電源斷路器，其中所述驅(qū)動(dòng)電路還包括延時(shí)電路，用于延時(shí)輸出所述電度指示信號(hào)；具有控制端子的可控開關(guān)，與所述電磁鐵串聯(lián)地連接在所述電源 線路之間，該控制端子接收所述經(jīng)過(guò)延時(shí)的電度指示信號(hào)以控制所述 可控開關(guān)的導(dǎo)通。
5、 如權(quán)利要求4所述的電源斷路器，其中所述轉(zhuǎn)換電路包括光孝禺。
6、 如權(quán)利要求5所述的電源斷路器，其中所述可控開關(guān)為可控娃。
7、 如權(quán)利要求6所述的電源斷路器，其中所述延時(shí)電路為由電 容和電阻構(gòu)成的積分電路。
8、 一種電源斷路器，包括 分?jǐn)嚅_關(guān)，設(shè)置于電源與負(fù)載之間；包含有電磁鐵的磁脫扣裝置，用于通過(guò)電磁力致動(dòng)分?jǐn)嚅_關(guān)以分 斷所述電源與負(fù)載；信號(hào)處理裝置，用于根據(jù)電度表的供電聯(lián)絡(luò)信號(hào)控制所述磁脫扣 裝置。
9、 如權(quán)利要求8所述的電源斷路器，其中所述信號(hào)處理裝置包 括與所述電磁鐵串聯(lián)地連接在電源線路之間的抗干擾電路。
10、 如權(quán)利要求8或9所述的電源斷路器，其中所述信號(hào)處理裝 置包括光耦，用于將所述供電聯(lián)絡(luò)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電度指示信號(hào)；延時(shí)電路，用于延時(shí)輸出所述電度指示信號(hào)；具有控制端子的可控開關(guān)，與所述電磁鐵串聯(lián)地連接在電源線路 之間，該控制端子接收所述經(jīng)過(guò)延時(shí)的電度指示信號(hào)以控制所述可控 開關(guān)的導(dǎo)通。
全文摘要
本發(fā)明提供一種帶延時(shí)分勵(lì)功能的斷路器，用于配合IC卡預(yù)付費(fèi)電度表對(duì)預(yù)付費(fèi)電量進(jìn)行監(jiān)控，該斷路器包括脫扣裝置，具有電磁鐵，用于通過(guò)電磁力致動(dòng)電源線路的分?jǐn)嚅_關(guān)；以及信號(hào)處理裝置，用于接收電度表聯(lián)絡(luò)信號(hào)以控制所述電磁鐵。當(dāng)電度表預(yù)存電量使用完畢時(shí)，響應(yīng)電度表的聯(lián)絡(luò)信號(hào)從而斷開系統(tǒng)電源的功能。
文檔編號(hào)G07F15/00GK101510334SQ20091013190
公開日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2009年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月19日
發(fā)明者農(nóng) 王, 祁貴云 申請(qǐng)人:北京Abb低壓電器有限公司