CN102437652B - 可远程控制的断路器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可远程控制的断路器，包括：无熔丝开关、磁保持继电器、电流侦测模块、第一微动开关、及第二微动开关。其中，该磁保持继电器、该电流侦测模块、及第一、二微动开关设有第一、二、三、四、五、六讯号线，连接至一讯号输出部。通过该讯号输出部输出信号，使用者在远程即能够对该可远程控制的断路器，及其所连接的耗能电气设备，或服务空间，作实时的管理及控制。其除了可以产生用电安全的保护功能之外，亦可以让使用者清楚知道实时的用电量，即刻地进行省电的操作行为，减少电能的浪费。另外，设有插件型态的插件部，可以在不更动既有的传统无熔丝开关设备下，将传统设备升级至具备远程监控的性能，提升传统设备的功能。

Description

可远程控制的断路器

技术领域

本发明涉及一种可远程控制的断路器，其通过电流侦测模块及讯号输出部等设置，让使用者在远程即能够对该可远程控制的断路器，及其所连接的耗能电气设备，或服务空间，进行实时管理及控制。

背景技术

传统的断路器，即俗称的无熔丝开辟，通常是将同一空间内的电路整合在同一回路内，当用电超载时可以形成短路保护的功能。其作动原理通常是利用物理热感的方式，形成跳脱断路，产生保护功能。而其通常是采用额定电流量的方式分类，必须流过大于额定电流，断路器才会动作。当过载电流愈大，则跳脱断路的速度愈短，反之跳脱断路所需时间则愈长。例如习知断路器上标示额定电流为20安培，则必须流过大于20安培的电流，断路器才会动作，自动跳脱形成断路。假如某一房间的所有插头皆是由同一分路开关接出，如果该分路的无熔丝开关额定容量为20安培，而所有插头上所使用的电气设备用电量总和为19安培，则理论上是安全的，无熔丝开关不会跳脱。「跳脱」一词是指无熔丝开关自动「卡」一声，从ON跳到OFF的状态。如果总用电量是21安培，则要看该无熔丝开关的设定与当时实际的情况而定，有时会有一些容忍度，当然也就不会跳脱，超过额定容量不多且时间很短，只有几分钟的话也可能不会跳脱，相对在安全用电这个环节存在不确定的隐忧。但是如果负荷为到30安培甚至更高，正常的话无熔丝开关会因为超过负荷而跳脱，但是通常不见得会在几秒钟内跳脱。甚至相较比额定20安培容量增加到数倍的安培量，无熔丝开关亦不会在几秒钟内立即跳脱，而在尚未跳脱的几秒钟内，因为通过的电流非常大，造成电路持续过负荷，电器、电线等温度升高至可能的熔融甚至燃烧的状态，形成火警灾害。除此之外，传统无熔丝开关亦存在另一功能，当电器故障或人为操作不当而造成短路漏电时，能够立即跳脱，产生保护。但往往当漏电电流很小时，传统无熔丝开关并不会有跳脱现象。然而，即使漏电电流很小，亦常常会出现致命的危险。以人体而言，通过心脏的电流只要超过100毫安即有可能致命，通过肌肉的电流超过25毫安即可能发生不随意的肌肉收缩，使人体无法脱离电源。一般而言在30毫安以下无熔丝开关应该就要跳脱，且跳脱时间在0.1秒以内。当然跳脱电流越小、时间越短越，相对就越安全。显然传统无熔丝开关并无法产生保护人体的功能，亦无法进行远程监控，防止感电事故发生。

因此总结归纳，传统断路器通常会产生下述缺点：一、因为传统断路器是依据金属物理热感上升的方式，进行跳脱断开，因此对于流过的电流是等于或稍大于额定电流，该传统的断路器并无法即刻跳脱断开，必须等待一段时间之后，才能跳脱断开，产生延迟跳脱断路的现象；而跳脱断路时间过长，过载保护能力不足，短路保护能力则差强人意，由于没有自我功能诊断能力，因此无法分辨好坏，安全实在堪虑。二、仅能对相同类别的电器或耗能设施进行开关的线路控制，并无对电力之外的其它技术与功能作进一步的延伸，整体的功能较为薄弱。三、使用者无法即刻知道回路内的耗电状况，无法立即实施节能省电的措施，不具备节能省电的功能。四、不具备远程监控的功能，使用者无法在远程进行管理及控制。

本发明主要是针对前述习知断路器的各项缺点，所为的全新发明。

发明内容

本发明的第一目的，是一种可远程控制的断路器，其通过无熔丝开关、磁保持继电器、电流侦测模块等的设置，让使用者清楚知道实时的用电量，提升用电的安全。

本发明的第二目的，是一种可远程控制的断路器，让使用者得以依据所显示的用电，即刻进行省电的操作，减少电能的浪费。

本发明的第三目的，是一种可远程控制的断路器，让使用者可以自行预估整个月的用电费用，即刻进行各项省电行为，产生节能用电达到能源管理应用的功能。

本发明的第四目的，是一种可远程控制是断路器，在未更动既有的传统无熔丝开关设备下，即可将传统设备升级至具备远程监控的功能。

本发明的第五目的，是一种可远程控制的断路器，能对断路器所输出的相关信号作实时管理。

本发明的第六目的，是一种可远程控制的断路器，能够设定门坎值，精确地调整、控制建筑内各项耗能设备的操作状况，产生用电管理及用电安全的功能。

本发明的第七目的，是一种可远程控制的断路器，使用者在远程即能够对其所连接的耗能电气设备，或服务空间，进行管理及控制。

为了达成本发明，本发明一种可远程控制的断路器，包括：无熔丝开关、磁保持继电器、电流侦测模块、第一微动开关、及第二微动开关；其中，所述无熔丝开关，是作为一回路的安全控制开辟，其一端为电源端，另一端为负载端；所述磁保持继电器，其一端电性连接所述无熔丝开关的负载端，另一端以电性连接线，穿过电流侦测模块，并从电流侦测模块的另一端穿出，形成供电端连接至电气设备，提供电力，并设有第四、第五讯号线，连接至一讯号输出部；所述电流侦测模块，用于侦测流过所述磁保持继电器的电流量大小，并且以第二、第三讯号线连接至所述讯号输出部；所述第一微动开关，设置于所述无熔丝开关的一侧，并且以第一讯号线连接至所述讯号输出部；所述第二微动开关，设置于所述磁保持继电器的一侧，并且以第六讯号线连接至所述讯号输出部；所述第一、二微动开关以一接线加以串接：通过所述讯号输出部输出信号，使用者在远程即能够对所述可远程控制的断路器，及其所连接的电气设备、服务空间，作实时的管理及控制。

另外，将可远程控制的断路器形成接受部及插件部型态，通过插件部插接至传统无熔丝开关，即可将传统无熔丝开关设备升级至具备远程监控的功能。

为了详细说明，特举下述的实施例加以说明如下，但这些实施例并非用于限制本发明。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明第一实施例的可远程控制的断路器的方块示意图。

图2是本发明电流侦测模块的部份立体示意图。

图3是本发明可远程控制的断路器的立体示意图。

图4是本发明第二实施例的可远程控制的断路器的方块示意图。

图5是本发明第二实施例分开时的立体示意图。

图6是本发明第二实施例组合时的立体示意图。

图7是本发明第三实施例的立体示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

请同时参阅图1、2、3所示，图1，是本发明第一实施例的一种可远程控制的断路器的方块示意图；图2，是本发明电流侦测模块的部份立体示意图；图3，是本发明一种可远程控制的断路器的立体示意图。所述可远程控制的断路器(10)，包括：无熔丝开关(20)、磁保持继电器(30)、电流侦测模块(40)、第一微动开关(52)、及第二微动开关(54)等。所述可远程控制的断路器(10)设置在电盘内主开关以下，使用分支电路处。所述无熔丝开关(20)是作为一回路的安全控制开辟，通常是将同一空间内的电路整合在同一回路内，以一般住家为例，例如主卧室回路、客厅回路、餐厅回路...等，并分别设置各自的无熔丝开关(20)加以控制，当电流超过额定电流时，该无熔丝开关(20)产生跳脱，切断回路，以保护回路的安全。无熔丝开关(20)的一端为电源端(22)，另一端为负载端(24)。该无熔丝开关(20)本来在电流超过额定电流时应立即产生断路的作动，但是该无熔丝开关(20)常常在电流超过额定电流时仍无法立即跳脱，必须等待电流累积超过额定电流的一定值之后，断路器才会跳脱作动，而跳脱断路时间过长，过载保护能力不足，如此将会有产生危险的风险出现。因此将该无熔丝开关(20)的负载端(24)以电性连接的方式，连接到磁保持继电器(30)的一端，藉以辅助无熔丝开关(20)。该磁保持继电器(30)在流通的电流达到额定电量时，立即启动无熔丝开关(20)，切断回路，产生断路的保护。该磁保持继电器(30)的另一端，以电性连接线(32)，穿过电流侦测模块(40)，并从电流侦测模块(40)的另一端穿出，形成供电端(34)，该供电端(34)再连接至建筑内的耗能电气设备，提供电力。当电性连接线(32)通过电流侦测模块(40)时，该电流侦测模块(40)即可以侦测流过磁保持继电器(30)的电流量的大小。而该电流侦测模块(40)的作动方式，请参阅图2，该电性连接线(32)先穿过电流侦测模块(40)，该电流侦测模块(40)将所侦测到的电流量讯号，通过第二、第三讯号线(62)(63)，传送至一讯号输出部(70)。而由电流侦测装置(40)穿出后形成供电端(34)，再连接至建筑内的耗能电气设备，提供电力。该无熔丝开关(20)的一例设置一第一微动开关(52)，藉以感测该无熔丝开关(20)的状态，并且以第一讯号线(61)延伸至可远程控制的断路器(10)的外部，再连接至一讯号输出部(70)。该磁保持继电器(30)的一侧设置一第二微动开关(54)，藉以感测该磁保持继电器(30)的状态，并且以第六讯号线(66)延伸至可远程控制的断路器(10)的外部，再连接至该讯号输出部(70)。而该第一微动开关(52)及第二微动开关(54)，则以一接线(55)加以串接。另外，该电流侦测模块(40)设有第二、第三讯号线(62)(63)，连接至该讯号输出部(70)，将所测知的电流量通过该第二、三讯号线(62)(63)传送至讯号输出部(70)；该磁保持继电器(30)设有第四、第五讯号线(64)(65)，连接至该讯号输出部(70)，将所测知的电流量通过该第四、第五讯号线(64)(65)传送至讯号输出部(70)。

请再参阅图3，该可远程控制的断路器(10)的正面设有一操作手柄(80)，该操作手柄(80)是用于切换开启或关闭该无熔丝开关(20)所控制的回路。该操作手柄(80)的下方适当处设置一手动操作杆(90)，该手动操作杆(90)具有状态指示罩壳，当内部的警示灯由绿灯转为红灯时，使用者可通过该手动操作杆(90)进行手动操作该磁保持继电器(30)。而前述的第一、二、三、四、五、六讯号线(61)(62)(63)(64)(65)(66)穿出可远程控制的断路器(10)的外部，并连接至一讯号输出部(70)。使用者以另一操作平台(图未示)插接该讯号输出部(70)的讯号输出孔(72)，量测经由耦接电流侦测模块(40)和磁保持继电器(30)与第一、二微动开关(52)(54)的脉冲变化，做为操作平台管理装置的输入信息，并配合操作平台内部预设的可程序化运作逻辑与参数，或管理计算机经由网络而设定的运作逻辑与参数，对本发明可远程控制的断路器(10)所输出的相关信号作实时的管理。另一方面，操作平台也可以反向控制本发明断路器(10)所连接的耗能设备的用电，设定门坎值操作，而精确地调整控制建筑内各项耗能设备的操作状况，达到用电管理及用电安全目的。另外，该操作平台也可整合智能型微电网，与其它可程控器(PLC)接口控制的耗能设备，当与本发明断路器(10)在同一回路内的负载端(24)的耗能设备，或其服务空间的环境参数发生异常时，经由网络实时通知相关人员，且定时回报耗能电气设备的运作信息与服务空间的环境参数，使相关人员在远程即能够对本发明的断路器(10)，及其所连接的耗能电气设备，或服务空间，进行管理及控制，达成本发明的目的。

因此，使用者通过本发明的可远程控制的断路器(10)，除了可以达成电流达到额定电量时，立即切断回路，产生用电安全的保护功能之外，亦可以在远程侦测并立即知道该断路器(10)所连接的电气设备的实时用电量。因为实时知道用电量，使用者欲减少用电量即有了依据，因此在使用电器产品时即会关心其耗电量大小，无形中即产生节能用电的目的。例如使用者在客厅回路欲选用甲、乙两种电器产品其中之一时，若发现甲产品使用时客厅回路所显示的用电量比乙产品少，使用者为了减低耗电量，即会选择甲产品，无形中即产生了节能用电的效果。另外，因为知道实时用电量，使用者即可以自行估量预测整个月的用电费用，若使用者欲降低用电支出，会即刻地进行各项省电行为，相较传统需待两个月之后拿到电费账单，才知道用电用电多寡，使用者发现省电亦无济于既有账单的改变，而放弃任何进一步的行为，显然本发明更能达成节能用电的功能。此外，对于例如集合式住宅、雅房出租、办公楼宇、饭店客房管理系统、及其用电系统区域管理...等，复数单位共享一电表的状况，使用者不易清楚计算每单位使用多少电量，必须分摊多少电费，本发明在每一单位形成一回路的情况下，该可远程控制的断路器(10)的实时用电量预知，即可以作为计算依据，解决习知不易计算的困扰。

本发明的另一实施例，请参阅图4、5、6所示；图4，是本发明第二实施例的一种可远程控制的断路器的方块示意图；图5，是本发明第二实施例的一种可远程控制的断路器分开时的立体示意图；图6，是本发明第二实施例的一种可远程控制的断路器组合时的立体示意图。该可远程控制的断路器(10)，包括：无熔丝开关(20)、磁保持继电器(30)、电流侦测模块(40)、及第二微动开关(54)等。与前一实施例相似，该无熔丝开关(20)是作为一回路的安全控制开辟，通常是将同一空间内的电路整合在同一回路内。该无熔丝开关(20)的一端为电源端(22)，另一端为负载端(24)。无熔丝开关(20)的电源端(22)是电性连接至外部电力提供来源(例如电力公司)，而其负载端(24)则可以选择性电性连接的方式，连接至一磁保持继电器(30)的一端，藉以辅助无熔丝开关(20)。该磁保持继电器(30)的另一端，以电性连接线(32)，穿过电流侦测模块(40)，并从电流侦测模块(40)的另一端穿出，形成供电端(34)，该供电端(34)再连接至建筑内的耗能电气设备，提供电力。当电性连接线(32)通过电流侦测模块(40)时，该电流侦测模块(40)即可以侦测流过磁保持继电器(30)的电流量的大小。该磁保持继电器(30)的一侧设置一第二微动开关(54)，藉以感测该磁保持继电器(30)的状态。该第二微动开关(54)设有第一、第六讯号线(61)(66)，该第一、第六讯号线(61)(66)延伸至可远程控制的断路器(10)的外部，再连接至一讯号输出部(70)。另外，该电流侦测模块(40)设有第二、第三讯号线(62)(63)，连接至该讯号输出部(70)，将所测知的电流量通过该第二、第三讯号线(62)(63)传送至讯号输出部(70)。该磁保持继电器(30)设有第四、第五讯号线(64)(65)，连接至该讯号输出部(70)，将所测知的电流量通过该第四、第五讯号线(64)(65)传送至讯号输出部(70)。其与前一实施例最大的差异在于，该可远程控制的断路器(10)是由两大部分组成，接受部(12)及插件部(14)。该接受部(12)容纳无熔丝开关(20)，其正面设有一操作手柄(80)，该操作手柄(80)用于切换开启或关闭该无熔丝开关(20)所控制的回路。该操作手柄(80)下方的适当处设有一第一结合孔(13)，而与操作手柄(80)的正面相垂直的底面设有插孔(图未示)。该插件部(14)容纳磁保持继电器(30)、电流侦测模块(40)、第二微动开关(54)等，其设计为一插件的型态，可在不更动既有设备的状况下，用于电盘内使用分支电路的断路器上。插件部(14)的正面设有一手动操作杆(90)，该手动操作杆(90)具有状态指示罩壳，当内部的警示灯由绿灯转为红灯时，使用者可通过该手动操作杆(90)进行手动操作该磁保持继电器(30)。该插件部(14)中，与手动操作杆(90)的正面相垂直的顶面设有连接座(15)，该连接座(15)的正面设有一第二结合孔(16)。该插件部(14)的连接座(15)恰可插入接受部(12)的插孔，再以一连接装置(18)穿过接受部(12)的第一结合孔(13)与插件部(14)的第二结合孔(16)，将两者加以结合，形成一可远程控制的断路器(10)。例如该第一、二结合孔(13)(16)可为螺纹孔，而连接装置(18)可为螺栓，通过螺栓将接受部(12)及插件部(14)加以结合，当然其它的连结方式亦可行。当连接装置(18)穿过第一、二结合孔(13)(16)并加以锁紧时，则前述磁保持继电器(30)的选择性电性连接该无熔丝开关(20)的负载端(24)选择形成导通，亦即接受部(12)及插件部(14)两者形成电性导通，亦即图4的虚线处变成实线，该无熔丝开关(20)与磁保持继电器(30)形成电性连接的状态。而该第一、二、三、四、五、六讯号线(61)(62)(63)(64)(65)(66)穿出插件部(14)的外部，并连接至一讯号输出部(70)。使用者以另一操作平台(图未示)插接该讯号输出部(70)的讯号输出孔(72)，即可在远程侦测并预知该一回路实时的用电量多寡，或对其所连接的耗能电气设备，或服务空间等，进行管理及控制。因此，本实施例可在不更动既有的传统无熔丝开关(20)，仅将该插件部(14)插接至传统无熔丝开关(20)(即接受部(12))，即可将传统无熔丝开关(20)设备升级至具备远程监控的功能。

本发明第三实施例，请参阅图7所示。图7，是本发明第三实施例的一种可远程控制的断路器的立体示意图。前述第一实施例的单一组可远程控制的断路器(10)，仅能启断一条导线。本实施例则将复数组可远程控制的断路器(10)合并，形成复数型可远程控制的断路器(100)，但仅设一操作手柄(80)切换开启或关闭无熔丝开关(20)，及一手动操作杆(90)操作磁保持继电器(30)。其中，该每一组断路器(10)皆有独立的无熔丝开关(20)、磁保持继电器(30)、电流侦测模块(40)、第一微动开关(52)、第二微动开关(54)，及第一、二、三、四、五、六讯号线(61)(62)(63)(64)(65)(66)，而该复数组的第一、二、三、四、五、六讯号线(61)(62)(63)(64)(65)(66)连接至同一个讯号输出部(70)，其作用原理如前所述，不再重复。因此，本实施例合并复数组可远程控制的断路器(10)，即可同时启断复数条导线，提升使用者的选择性。

综上所述，本发明可远程控制的断路器，通过该无熔丝开关、磁保持继电器、电流侦测模块等的设置，除了可以产生用电安全的保护功能之外，亦可以让使用者清楚知道实时的用电量，即刻地进行省电的操作行为，减少电能的浪费，合于产业上的利用性。而其在未更动既有的传统无熔丝开关设备下，即可将传统设备升级至可远程监控的功能，其较习知技术更具有功效的增进，具有进步性。另本发明申请前并未见于刊物，其新颖性亦毋庸置疑。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (13)

1.一种可远程控制的断路器，包括：无熔丝开关、磁保持继电器、电流侦测模块、第一微动开关及第二微动开关；其中，

所述无熔丝开关，是作为一回路的安全控制开辟，其一端为电源端，另一端为负载端；

所述磁保持继电器，其一端电性连接所述无熔丝开关的负载端，另一端以电性连接线，穿过电流侦测模块，并从电流侦测模块的另一端穿出，形成供电端连接至电气设备，提供电力，所述磁保持继电器并设有第四、第五讯号线，连接至一讯号输出部；

所述电流侦测模块，用于侦测流过所述磁保持继电器的电流量大小，并且以第二、第三讯号线连接至所述讯号输出部；

所述第一微动开关，设置于所述无熔丝开关的一侧，并且以第一讯号线连接至所述讯号输出部；

所述第二微动开关，设置于所述磁保持继电器的一侧，并且以第六讯号线连接至所述讯号输出部；

所述第一、二微动开关以一接线加以串接：

通过所述讯号输出部输出信号，使用者在远程即能够对所述可远程控制的断路器，及其所连接的电气设备、服务空间，作实时的管理及控制。

2.如权利要求1所述的可远程控制的断路器，其中，所述可远程控制的断路器设有一操作手柄，用于切换开启或关闭所述无熔丝开关所控制的回路。

3.如权利要求1所述的可远程控制的断路器，其中，所述可远程控制的断路器设有一手动操作杆，所述手动操作杆具有状态指示罩壳，通过所述手动操作杆可手动操作所述磁保持继电器。

4.如权利要求1所述的可远程控制的断路器，其中，所述可远程控制的断路器为复数组合并，形成复数型可远程控制的断路器，可同时启断复数条导线。

5.如权利要求4所述的可远程控制的断路器，其中，所述复数型可远程控制的断路器仅设一操作手柄及一手动操作杆。

6.如权利要求1所述的可远程控制的断路器，其中，所述可远程控制的断路器可以远程侦测并立即知道其所连接的电气设备的实时用电量。

7.一种可远程控制的断路器，包括：无熔丝开关、磁保持继电器、电流侦测模块、及第二微动开关；其中，

所述无熔丝开关，作为一回路的安全控制开辟，其一端为电源端，另一端为负载端；

所述磁保持继电器，其一端以选择性电性连接所述无熔丝开关的负载端，另一端以电性连接线，穿过电流侦测模块，并从电流侦测模块的另一端穿出，形成供电端连接至电气设备，提供电力，所述磁保持继电器并设有第四、第五讯号线，连接至一讯号输出部；

所述电流侦测模块，用于侦测流过所述磁保持继电器的电流量大小，并且以第二、第三讯号线连接至所述讯号输出部；

所述第二微动开关，设置于所述磁保持继电器的一侧，并且以第一、第六讯号线连接至所述讯号输出部；

前述可远程控制的断路器形成接受部及插件部；

所述接受部容纳无熔丝开关，底面设有插孔；

所述插件部容纳磁保持继电器、电流侦测模块、第二微动开关，顶面设有连接座；

所述插件部的连接座恰可插入接受部的插孔，再通过一连接装置将两者加以结合；

通过所述讯号输出部输出信号，使用者在远程即能够对所述可远程控制的断路器，及其所连接的电气设备、服务空间，作实时的管理及控制。

8.如权利要求7所述的可远程控制的断路器，其中，所述可远程控制的断路器设有一操作手柄，用于切换开启或关闭所述无熔丝开关所控制的回路。

9.如权利要求7所述的可远程控制的断路器，其中，所述可远程控制的断路器设有一手动操作杆，所述手动操作杆具有状态指示罩壳，通过所述手动操作杆可手动操作所述磁保持继电器。

10.如权利要求7所述的可远程控制的断路器，其中，所述接受部设有一第一结合孔，所述插件部设有一第二结合孔，连接装置穿过接受部的第一结合孔与插件部的第二结合孔，将两者加以结合，形成可远程控制的断路器。

11.如权利要求7所述的可远程控制的断路器，其中，所述连接装置锁紧时，则所述磁保持继电器的选择性电性连接所述无熔丝开关的负载端选择形成导通，所述无熔丝开关与磁保持继电器形成电性连接的状态。

12.如权利要求7所述的可远程控制的断路器，其中，所述插件部插接至传统无熔丝开关，即可将传统无熔丝开关设备升级至具备远程监控的功能。

13.如权利要求7所述的可远程控制的断路器，其中，所述可远程控制的断路器可以远程侦测并立即知道其所连接的电气设备的实时用电量。

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