斷路器裝置及電能表系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本公開的各種實施例總體上涉及外置于電能表的斷路器裝置。
【背景技術】
[0002]目前，具有預付費功能的電能表連同外置于該電能表的斷路器(MCB)能夠共同實現(xiàn)斷路器的自動接通與斷開操作，以恢復或終止對下級用電設備的供電。
[0003]斷路器的接通與斷開操作由電能表輸出的一根控制線來控制，同時斷路器的接通與斷開狀態(tài)通過一根反饋信號線來反饋給電能表。傳統(tǒng)的反饋信號線方案是通過在斷路器的輸出端子處直接將電信號反饋給電能表端口來實現(xiàn)對所述斷路器裝置的狀態(tài)的反饋。這種方式雖然可以向電能表直接反饋斷路器輸出端子處是否有電的信息，但是由于電能表內部是以斷路器的上進線端口的中性線(N)作為參考的，因此即使斷路器處于斷開狀態(tài)，電能表的內部結構也將導致斷路器的輸入端子和輸出端子通過電能表內部的IOOkQ電阻連接起來，使得無法完全實現(xiàn)電氣隔離。由于泄露電流的存在，因此會給客戶帶來較大的人身安全隱患。
[0004]因此，期望一種能夠實現(xiàn)自動接通與斷開的斷路器，其在能夠將斷路器的狀態(tài)信息可靠地反饋給電能表的同時，還能夠保證斷路器上下級之間的安全電隔離。
【實用新型內容】
[0005]為了解決上述問題，本公開的實施例提供了一種斷路器裝置(MCB)，該斷路器裝置在能夠將接通與斷開狀態(tài)可靠地反饋給智能電能表的同時還保證了斷路器上下級之間的安全隔離。
[0006]與傳統(tǒng)的從輸出端子處獲得電信號以將斷路器裝置的狀態(tài)反饋給電能表這一方式不同，本公開所述的斷路器裝置通過從輸入端子獲得電信號來進行斷路器狀態(tài)的檢測，并將反饋信號輸出給智能電能表，而且智能電能表內部電路參考斷路器上級的中性線。整個信號回路與斷路器下級電路隔離，在可靠的基礎上實現(xiàn)了安全隔離。
[0007]本公開的第一方面提供了一種斷路器裝置，所述斷路器裝置包括：用于與電能表連接輸入端子;用于與用電設備連接的輸出端子;和耦合在所述輸入端子和所述輸出端子之間的第一開關裝置，所述斷路器裝置還包括第二開關裝置，所述第二開關裝置的輸入端耦合到所述輸入端子，且所述第二開關裝置的輸出端用于耦合到所述電能表，其中所述第二開關裝置的接通或斷開與所述第一開關裝置的接通或斷開同步。
[0008]根據(jù)本公開的實施例，所述斷路器裝置還包括執(zhí)行機構，所述執(zhí)行機構與所述第一開關裝置耦合以引起所述第一開關裝置的接通或斷開。
[0009]根據(jù)本公開的實施例，所述執(zhí)行機構被配置為電磁線圈。
[0010]根據(jù)本公開的實施例，所述斷路器裝置還包括中央控制單元，所述中央控制單元被配置為:控制所述執(zhí)行機構，來引起所述第一開關裝置的接通或斷開；以及根據(jù)所述第一開關裝置的接通或斷開，來控制所述第二開關裝置的接通或斷開。
[0011]根據(jù)本公開的實施例，所述第一開關裝置被配置為內部觸頭。
[0012]根據(jù)本公開的實施例，所第二開關裝置被配置為繼電器，所述繼電器具有耦合到所述中央控制單元的控制端。
[0013]根據(jù)本公開的實施例，所述斷路器裝置還包括位置傳感器，用于感測所述第一開關裝置的接通或斷開，并將感測到的表示所述第一開關裝置的接通或斷開的信號發(fā)送到所述中央控制單元。
[0014]根據(jù)本公開的實施例，所述位置傳感器被配置為霍爾元件。
[0015]根據(jù)本公開的實施例，所述位置傳感器被配置為:通過感測耦合在所述執(zhí)行機構與所述內部觸頭之間的傳動件與豎直方向的夾角來確定所述內部觸頭的接通或斷開，所述傳動件可轉動，并且所述傳動件的轉動角度對應于所述內部觸頭的轉動角度。
[0016]根據(jù)本公開的實施例，所述斷路器裝置還包括外部手柄，用于以手動方式接通或斷開所述斷路器裝置。
[0017]本公開的第二方面提供了一種電能表系統(tǒng)，其特征在于，包括本公開的第一方面中所述的斷路器裝置。
【附圖說明】
[0018]圖I示出了根據(jù)本公開實施例的斷路器裝置的方框圖。
[0019]圖2a和圖2b分別示出了根據(jù)本公開實施例的執(zhí)行機構在不同狀態(tài)下的視圖。
[0020]圖3a和圖3b分別示出了根據(jù)本公開實施例的第一開關裝置在不同狀態(tài)下的視圖。
[0021]圖4示出了包括了根據(jù)本公開實施例的斷路器裝置的電能表系統(tǒng)的示例性電路圖。
【具體實施方式】
[0022]下面將參考附圖中示出的若干示例實施例來描述本公開的原理。雖然附圖中顯示了本公開的優(yōu)選實施例，但應當理解，描述這些實施例僅是為了使本領域技術人員能夠更好地理解進而實現(xiàn)本公開，而并非以任何方式限制本公開的范圍。
[0023]圖I示出了根據(jù)本公開實施例的斷路器裝置的方框圖，如圖I所示，所述斷路器裝置包括:用于與電能表連接的輸入端子(包括用于分別與火線P和中性線N連接的兩個輸入端子）；用于與用電設備連接的輸出端子(包括用于分別與火線P和中性線N連接的兩個輸出端子）；和耦合在所述輸入端子和所述輸出端子之間的第一開關裝置I，所述斷路器裝置還包括第二開關裝置2，所述第二開關裝置2的輸入端耦合到所述輸入端子，且所述第二開關裝置2的輸出端用于耦合到所述電能表，其中所述第二開關裝置2的接通或斷開與所述第一開關裝置I的接通或斷開同步。
[0024]可以看出，傳統(tǒng)方案是通過在斷路器裝置的輸出端子處直接將電信號反饋給電能表端口來實現(xiàn)對所述斷路器裝置的接通與斷開狀態(tài)的反饋的。需要再次指出，這種方式雖然可以根據(jù)輸出端子處是否有電來直接判斷所述斷路器裝置的接通與斷開并向電能表反饋所述斷路器裝置的狀態(tài)信息，但是由于電能表內部是以斷路器的上進線端口的中性線(N)作為參考的，由此，即使斷路器處于斷開狀態(tài)，但電能表的內部結構(將在圖4中詳細示出）仍將導致斷路器的輸入端子和輸出端子實際上是通過電能表內部的IOOkQ的電阻連接起來的，使得無法完全實現(xiàn)電氣隔離。由于泄露電流的存在，因此會給客戶帶來較大的人身安全隱患。相對而言，圖I中所示的斷路器裝置則是借助第二開關裝置從輸入端子處將斷路器裝置的狀態(tài)反饋給電能表的，這在使得能夠將斷路器裝置的狀態(tài)可靠地反饋給電能表的同時還能夠實現(xiàn)安全隔離。
[0025]如圖I所示的斷路器裝置還包括執(zhí)行機構3，所述執(zhí)行機構3與所述第一開關裝置I耦合以引起所述第一開關裝置I的接通或斷開。
[0026]優(yōu)選地，所述執(zhí)行機構3可以被配置為電磁線圈（Bobbin)。圖2a和圖2b示出了根據(jù)本公開實施例的被配置為電磁線圈的所述執(zhí)行機構的視圖。如圖2a和圖2b所示，所述電磁線圈經(jīng)由傳動件6以及連桿7與面向其的第一開關裝置(例如，內部觸頭）剛性連接，因此可以實現(xiàn)對所述第一開關裝置的快速開合。圖2a示出了所述傳動件6以及連桿7在與其剛性耦合的第一開關裝置處于接通情況下的狀態(tài)(或定向），圖2b示出了所述傳動件6以及連桿7在與其剛性耦合的第一開關裝置處于斷開情況下的狀態(tài)(或定向）。根據(jù)本公開的一個具體實施例，所述電磁線圈的動作時間為150ms，因此，較之傳統(tǒng)的例如基于電機的執(zhí)行機構而言具有更快的執(zhí)行速度。此外，所述基于電磁線圈的執(zhí)行機構還減小了執(zhí)行機構的體積，從而減少了所述斷路器裝置的空間占用。需要指出，本公開并不旨在限定所述執(zhí)行機構的類型，所有能夠引起所述第一開關裝置的接通與斷開的執(zhí)行機構均落入本公開的保護范圍。
[0027]根據(jù)本公開的實施例，所述斷路器裝置還包括中央控制單元4，所述中央控制單元4被配置為執(zhí)行下面操作:控制所述執(zhí)行機構3，來引起所述第一開關裝置I