一种电能表外置断路器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107680843A(43)申请公布日2018.02.09(21)申请号201711088350.8(22)申请日2017.11.01(71)申请人江阴力源电子有限公司地址214432江苏省无锡市江阴市澄江街道新华路281号(72)发明人陈文藻邓志敏周星冯子蛟王亮邓小庭唐家耀(51)Int.Cl.H01H3/26(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种电能表外置断路器(57)摘要本发明公开了一种电能表外置断路器，该断路器中的电操机构包括传动机构、脱扣机构，所述传动机构中包括电源模块、电机驱动模块、直流电机、蜗轮蜗杆、齿轮一、齿轮二、齿轮三、扇形齿轮以及连动件；所述的直流电机带动蜗轮蜗杆转动；齿轮三与蜗轮蜗杆啮合，所述的传动机构采用蜗轮蜗杆带动齿轮三转动，齿轮三与齿轮一啮合，带动齿轮一转动，齿轮二与扇形齿轮啮合，带动扇形齿轮转动，旋转角度为80-95°。该电能表外置断路器受电能表信号控制或远程信号控制而智能分闸或合闸，同时对线路起过载和短路保护作用，也可以在正常情况下作为线路的不频繁操作，广泛用于国家电网智能化改造中。CN107680843ACN107680843A权利要求书1/1页1.一种电能表外置断路器，该断路器中的电操机构包括传动机构、脱扣机构，其特征在于：所述传动机构中包括电源模块、电机驱动模块、直流电机、蜗轮蜗杆、齿轮一、齿轮二、齿轮三、扇形齿轮以及连动件；所述的直流电机带动蜗轮蜗杆转动；齿轮三与蜗轮蜗杆啮合，所述的传动机构采用蜗轮蜗杆带动齿轮三转动，齿轮三与齿轮一啮合，带动齿轮一转动，齿轮二与扇形齿轮啮合，带动扇形齿轮转动，旋转角度为80-95°；该电机驱动模块由电源单元和电机单元组成；其中，该电源单元包括一个KC优先的二选一单元和一个5V电源单元，该二选一单元的第一端口连接在4P输入侧板的自断路器输入端L，其第二端口连接在费控电表的自电表控制KC端，其第三端口与5V电源单元相连接，该5V电源单元的一端与自断路器输入端N相连接。该电机单元包括控制开关、电机驱动单元和12V电源单元，该控制开关采用二极管来实现，该二极管一端与自断路器输入端L相连，其另一端与12V电源单元相连，该12V电源单元的一端与自断路器输入端N相连，电机驱动单元的控制接口与MCU相连，接收来自MCU的指令。2.根据权利要求1所述的电能表外置断路器，其特征在于：该电源模块由多个二极管MM3Z5V1T1G、多个三极管MMBTA44以及电阻和电容组成，用于提供稳定的+5V输出电压。3.根据权利要求2所述的电能表外置断路器，其特征在于：该电机驱动模块采用DM0365RNB作为主芯片。4.根据权利要求1或3所述的电能表外置断路器，其特征在于：合闸过程中触发固态开关使其导通，紧接着闭合机械开关使其在零电压下导通，确认导通后关断固态开关使其退出运行；开关闭合后在限流电感的作用下，直流电流逐渐从零上升到稳态值，限流电感在合闸初期阶段充磁过程具有抑制直流电流上升率的作用，对合闸过程起到了缓冲作用。5.根据权利要求4所述的电能表外置断路器，其特征在于：远程自动合闸时间≤3s，智能电操机构的静态功能＜0.2mA。6.根据权利要求5所述的电能表外置断路器，其特征在于：设有自动、手动两种工作模式，并有LED指示灯，侧面设有合闸信号(C)和反馈信号(F)的标准接口。2CN107680843A说明书1/4页一种电能表外置断路器技术领域[0001]本发明涉及断路器技术领域，尤其涉及一种电能表外置断路器。背景技术[0002]近年来，随着电压源型高压变流器等技术的迅速发展，国内外对柔性多端高压直流输电系统、直流输配电网及相关技术的研究正日益深入。与传统交流输电系统相比，直流输电系统不但具有线路损耗低、传输容量大、传输距离远，以及不存在系统同步运行稳定性问题等优点，而且便于可再生能源电源联网，充分提高可再生能源的利用率。实现柔性多端直流输电系统及直流输配电网的工程化应用还需解决一系列关键技术难题，其中之一就是高压直流断路器的研发。[0003]研发高压直流断路器存在两大技术难题：①直流电流没有自然过零点，直流电弧不易熄灭；②直流系统阻抗较之交流系统要小得多，其短路电流增长极快。近年来，高压直流断路器受到国内外研究者的广泛关注，进行了诸多理论研究，并研制出了相应的样机与产品。[0004]机械式高压直流断路器的试验样机主要出现在20世纪70至80年代：1984年2月，BBC公司研制出的500kV/2.2kA机械式高压直流断路器在美国太平洋直流联络工程的CELILO换流站进行了现场测试；1985年，日立公司研制出250kV/8kA直流断路器并进行了实验室测试，东芝公司也研制出了24kV/