本发明涉及断路器领域,尤其涉及一种基于物联网的剩余电流保护断路器及其控制方法。
背景技术:
1、断路器是电力系统中重要的保护装置,主要用于线路的接通、分断和对系统中各种故障进行保护,现有技术中,断路器包括动触头和静触头,通过静触头和动触头的接触实现通电,剩余电流保护断路器主要用于检测电路中是否存在异常的剩余电流,并在电流达到预定值时迅速断开电路,以防止电击和电气火灾等事故。
2、断路器长时间使用后,容易因内部支撑弹簧异常造成动触头与静触头之间接触不良产生电弧,或者因静触头和动触头的接触部位残留氧化物,造成电阻增大产生电弧,断路器大多安装在高处,不管什么原因造成的电弧,均不方便工作人员立即采取措施,容易对电路安全造成影响,并且由于静触头和动触头接触部位的特有形状,且均位于断路器内部,在清理时也会带来极大的不便,降低清理效率。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种基于物联网的剩余电流保护断路器及其控制方法。
2、第一方面,本发明提供一种基于物联网的剩余电流保护断路器,包括断路器壳体,所述断路器壳体的内部带有固定设置的静触头和转动设置的动触头,动触头和静触头相互配合用于实现电路的电性连接,还包括:
3、开关装置,所述开关装置用于控制动触头和静触头的接触状态;
4、漏电检测机构,用于对断路器壳体的漏电情况进行检测;
5、l型固定板,固定连接在所述断路器壳体的内壁上;
6、清洁机构,设置在所述l型固定板的侧壁上,用于对动触头的表面以及静触头的弧形端部同时进行氧化物的清洁;
7、光传感器,用于对动触头和静触头之间产生的电弧情况进行检测;
8、调节组件,用于自主调节动触头的翻转状态;
9、控制器,依据光传感器的检测信息值,控制调节组件和清洁机构运作;
10、工作时,漏电检测机构受物联网控制,漏电检测机构检测到断路器壳体内部存在剩余电流时,也就是断路器壳体发生漏电时,通过物联网的控制对断路器进行断电操作,断路器在使用时,推动动触头与静触头接触,动触头与静触头之间在接触的过程中会产生电弧,若光传感器检测到电弧的次数达到第一设定值,可能开关装置出现异常造成动触头与静触头之间的接触出现松动,造成弹跳导致连续电弧的产生,光传感器将第一检测信息值发生给控制器,控制器控制调节组件推动动触头,使得动触头与静触头之间实现紧密接触,避免动触头与静触头之间出现弹跳的情况,动触头与静触头之间实现紧密结合后,若电弧依然不断产生,光传感器检测到电弧的次数达到第二设定值时,说明造成连续电弧的原因不是因为开关异常的问题,可能是由于动触头与静触头接触位置附着的氧化物增加触点间的电阻,因此在电流通过时,氧化区域的电阻和热量集中可能高到足以使绝缘材料局部突破,形成电弧,因此,光传感器将第二检测信息值发送给控制器,控制器调节组件拉动动触头翻转至水平状态,实现动触头与静触头的分离,控制器还控制清洁机构对动触头的表面以及静触头的弧形端部同时进行氧化物的清洁,从而减少氧化层带来的影响,减少电弧的产生,有利于动触头与静触头再次接触后实现正常的通电工作。
11、优选的,所述清洁机构包括:
12、转轴,与l型固定板转动连接;
13、驱动机构,设置在所述l型固定板的侧壁上,用于带动转轴进行转动;
14、储液筒,与所述转轴的端部固定连接,所述储液筒的表面固定插设有固定壳;
15、连接架,通过自动注液组件设置在所述固定壳的一侧,所述连接架的侧壁上固定连接有弧形擦拭棉;
16、存储箱,通过横向移动组件设置在l型固定板的下方,所述存储箱的底部固定连接有矩形擦拭棉,在转轴转动的过程中,一方面联动横向移动组件带动连接有矩形擦拭棉的存储箱往动触头的表面进行移动擦拭,另一方面联动自动注液组件往弧形擦拭棉和矩形擦拭棉内部注入清理液;工作时,储液筒中存储有清理氧化物的清洁液,控制器控制驱动机构运作,驱动机构带动转轴进行规定角度的转动,在转轴带动储液筒同步转动的过程中,一方面联动横向移动组件带动连接有矩形擦拭棉的存储箱往水平放置的动触头表面进行移动擦拭,另一方面联动自动注液组件往弧形擦拭棉和矩形擦拭棉内部注入清理液,对弧形擦拭棉和矩形擦拭棉实现打湿,因此在储液筒转动的过程中,通过打湿后的弧形擦拭棉对静触头端部弧面上的氧化物进行擦拭去除,通过打湿后的矩形擦拭棉对水平放置的动触头表面上的氧化物进行擦拭去除,对动触头和静触头表面的氧化物实现同步清理,提高清理效率,在动触头与静触头再次接触后减少氧化层带来的影响,清理完成后,通过驱动机构带动转轴反向转动复位,并借助横向移动组件带动矩形擦拭棉复位至l型固定板的下方。
17、优选的,所述驱动机构包括:
18、安装架,固定连接在所述l型固定板的侧壁上;
19、电机,固定安装在所述安装架的侧壁上,所述电机的输出轴与所述转轴的端部固定连接。
20、优选的,所述自动注液组件包括:
21、引导槽,开设在所述l型固定板的侧壁上;
22、进水口和出水口,均贯穿开设在位于储液筒内部的所述固定壳的侧壁上;
23、密封板,设置在所述固定壳的内部,所述密封板的表面与所述固定壳的内壁密封接触;
24、推动板,固定连接在所述密封板的侧壁上,所述推动板的一端延伸至所述固定壳的外部;
25、滑动销,转动连接在所述推动板的侧壁上,所述滑动销的端部插设至所述引导槽的内部;
26、单向阀,安装在所述固定壳的侧壁上;
27、注液管,固定连通在所述固定壳的侧壁上,所述注液管的表面与所述连接架固定连接,所述注液管的表面安装有多个第一喷头,多个第一喷头的端部均插设至弧形擦拭棉的内部;
28、软管,所述软管的一端与固定壳固定连通,软管的另一端与存储箱固定连通;
29、多个第二喷头,均固定安装在所述存储箱的底部,多个第二喷头的端部均插设至矩形擦拭棉的内部。
30、优选的,所述横向移动组件包括:
31、第一让位口,贯穿开设在所述l型固定板的侧壁上,所述第一让位口的内壁上对称滑动连接有第一连接板,两个所述第一连接板的下端与所述存储箱固定连接;
32、第二让位口,贯穿开设在所述l型固定板的侧壁上,第二让位口与所述第一让位口相互连通,所述第二让位口的内壁上滑动连接有第二连接板,所述第二连接板与两个所述第一连接板的上端固定连接;
33、齿轮,固定连接在所述转轴的表面上;
34、齿条,滑动连接在所述l型固定板的内壁上,所述齿条与所述齿轮相互啮合;
35、斜向槽,开设在所述第二连接板的顶部;
36、联动销,转动连接在所述齿条的底部,所述联动销的下端插设至所述斜向槽的内部。
37、优选的,所述调节组件包括:
38、电缸,固定安装在所述断路器壳体的内壁上;
39、调节架,固定连接在所述电缸的活塞杆端部,所述调节架的侧壁上转动安装有第一调节辊和第二调节辊。
40、优选的,所述连接架的两侧对称固定连接有收集罩。
41、第二方面,提供了一种基于物联网的剩余电流保护断路器的控制方法,该控制方法包括以下步骤:
42、光传感器依据动触头和静触头之间产生的电弧次数,生成第一检测信息值和第二检测信息值;
43、光传感器将第一检测信息值发送给控制器,以控制调节组件推动动触头与静触头之间实现紧密接触;
44、光传感器将第二检测信息值发送给控制器,先控制调节组件实现动触头与静触头之间的分离,再控制清洁机构对动触头与静触头的接触面同时进行氧化物的清洁。
45、优选的,所述控制器的控制方法包括以下步骤:
46、控制器接收到第一检测信息值时,生成第一控制信息;
47、控制器将第一控制信息发送给电缸,以控制电缸的活塞杆进行第一路径的推动,通过第一调节辊推动动触头贴紧静触头的端部;
48、优选的,所述控制器的控制方法还包括:
49、控制器接收到第二检测信息值时,生成第二控制信息和第三控制信息;
50、控制器将第二控制信息发送给电缸,以控制电缸的活塞杆复位并进行第二路径的拉动,通过第二调节辊拉动动触头向下翻转,使得动触头与静触头之间实现分离;
51、控制器将第三控制信息发送给驱动机构,以控制转轴进行转动。
52、与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
53、一、断路器在使用时,推动动触头与静触头接触,动触头与静触头之间在接触的过程中会产生电弧,若光传感器检测到电弧的次数达到第一设定值,可能开关装置出现异常造成动触头与静触头之间的接触出现松动,造成弹跳导致连续电弧的产生,光传感器将第一检测信息值发生给控制器,控制器控制调节组件推动动触头,使得动触头与静触头之间实现紧密接触,避免动触头与静触头之间出现弹跳的情况,动触头与静触头之间实现紧密结合后,电弧若依然不断产生,光传感器检测到电弧的次数达到第二设定值时,说明造成连续电弧的原因不是因为开关异常的问题,可能是由于动触头与静触头接触位置附着的氧化物增加触点间的电阻,因此在电流通过时,氧化区域的电阻和热量集中可能高到足以使绝缘材料局部突破,形成电弧,因此,光传感器将第二检测信息值发送给控制器,控制器调节组件拉动动触头翻转至水平状态,实现动触头与静触头的分离,控制器还控制清洁机构对动触头的表面以及静触头的弧形端部同时进行氧化物的清洁,从而减少氧化层带来的影响,减少电弧的产生,有利于动触头与静触头再次接触后实现正常的通电工作,通过光传感器对断路器壳体内部产生的电弧情况进行检测,方便依据实际情况及时采取措施减少电弧的产生,从而维持电路的安全运行。
54、二、储液筒中存储有清理氧化物的清洁液,控制器控制驱动机构运作,驱动机构带动转轴进行规定角度的转动,在转轴带动储液筒同步转动的过程中,一方面联动横向移动组件带动连接有矩形擦拭棉的存储箱往水平放置的动触头表面进行移动擦拭,另一方面联动自动注液组件往弧形擦拭棉和矩形擦拭棉内部注入清理液,对弧形擦拭棉和矩形擦拭棉实现打湿,因此在储液筒转动的过程中,通过打湿后的弧形擦拭棉对静触头端部弧面上的氧化物进行擦拭去除,通过打湿后的矩形擦拭棉对水平放置的动触头表面上的氧化物进行擦拭去除,对动触头和静触头表面的氧化物实现同步清理,提高清理效率,在动触头与静触头再次接触后减少氧化层带来的影响,清理完成后,通过驱动机构带动转轴反向转动复位,并借助横向移动组件带动矩形擦拭棉复位至l型固定板的下方。
55、三、光传感器将第一检测信息值发送给控制器,控制器控制电缸进行运作,电缸的活塞杆推动调节架进行第一路径的推动,通过第一调节辊推动动触头贴紧静触头的端部,当光传感器将第二检测信息值发送给控制器后,控制器再次控制电缸进行运作,电缸的活塞杆复位并进行第二路径的拉动,拉动调节架下移,通过第二调节辊拉动动触头向下翻转,使得动触头与静触头之间实现分离,方便清洁机构对静触头和动触头接触部位的氧化物进行清洁。
1.一种基于物联网的剩余电流保护断路器,包括断路器壳体(1),所述断路器壳体(1)的内部带有固定设置的静触头(2)和转动设置的动触头(3),动触头(3)和静触头(2)相互配合用于实现电路的电性连接,其特征在于,还包括:
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的剩余电流保护断路器,其特征在于,所述清洁机构包括:
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的剩余电流保护断路器,其特征在于,所述驱动机构包括:
4.根据权利要求2所述的一种基于物联网的剩余电流保护断路器,其特征在于,所述自动注液组件包括:
5.根据权利要求2所述的一种基于物联网的剩余电流保护断路器,其特征在于,所述横向移动组件包括:
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的剩余电流保护断路器,其特征在于,所述调节组件包括:
7.根据权利要求2所述的一种基于物联网的剩余电流保护断路器,其特征在于,所述连接架(14)的两侧对称固定连接有收集罩(36)。
8.一种基于物联网的剩余电流保护断路器的控制方法,适用于权利要求6中所述的一种基于物联网的剩余电流保护断路器,其特征在于,该控制方法包括以下步骤:
9.根据权利要求8所述的一种基于物联网的剩余电流保护断路器的控制方法,其特征在于,所述控制器的控制方法包括以下步骤:
10.根据权利要求8所述的一种基于物联网的剩余电流保护断路器的控制方法,其特征在于,所述控制器的控制方法还包括: