CN105116284A - 一种智能电网传感装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能电网传感装置，它包括外壳和电子电路板，所述外壳包括第一腔体、第二腔体和第三腔体，该装置还包括开合锁紧组件，所述开合锁紧组件包括开合螺杆、压簧、拉簧和电力线锁紧滑块，所述开合螺杆从上至下依次贯穿第一腔体、电力线锁紧滑块、第二腔体和第三腔体，所述电力线锁紧滑块与第一腔体之间通过压簧和拉簧连接。其成本和重量更低且可靠性更高。

Description

一种智能电网传感装置

技术领域

本发明涉及配电线路的在线数据采集、监测及故障定位技术，尤其涉及一种智能电网传感装置。

背景技术

现有中低压配电架空线路(380V～35KV)是故障多发线路，需要大量的传感装置来实现对线路的监测和故障定位。由于电网运行成本及电网运行安全等问题，需要传感装置能够既安全又方便快捷的安装于电力线需要的测量位置，并能保证能锁紧电力线不会造成旋转、侧滑、甚至坠落等危险事故。在绝大多数安装情况下，电网需要传感装置在安装或拆卸时能够在电网正常运营不停电的情况下进行。这就需要传感装置能够使用绝缘操作杆在既安全又方便快捷前提下实现结构装置开启、卡住电力线、闭合、锁紧电力线整个过程。

由于380V～35KV现有的架空线路使用多种直径的绝缘或裸露电力线，这就需要传感装置能够灵活的兼容不同直径的绝缘或裸露的架空电力线，并在锁紧电力线时能够自适应的锁紧不同直径的电力线。

现有的传感装置在配合不同的电力线直径时，使用不同的结构尺寸产品，产品兼容性与一致性很差。有的传感器装置为了实现装置的开启、闭合、锁紧电力线功能使用了两个螺杆，甚至三个螺杆；这不但增加了装置成本与重量，并会造成在安装与拆卸时非常繁琐不可靠，甚至会造成安全事故。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种智能电网传感装置，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种成本和重量更低且可靠性更高的智能电网传感装置。

本发明的智能电网传感装置，它包括外壳和电子电路板，所述外壳包括第一腔体、第二腔体和第三腔体，该装置还包括开合锁紧组件，所述开合锁紧组件包括开合螺杆、压簧、拉簧和电力线锁紧滑块，所述开合螺杆从上至下依次贯穿第一腔体、电力线锁紧滑块、第二腔体和第三腔体，所述电力线锁紧滑块与第一腔体之间通过压簧和拉簧连接。

进一步的，所述第一腔体和第二腔体之间设有导轨和卡扣，该导轨方向与开合螺杆平行。

进一步的，所述第二腔体与开合螺杆的螺杆部之间设有卡扣机构。

进一步的，它还包括电流互感器，该电流互感器的铁芯顶部设置有活动弹片。

进一步的，所述第一腔体的下部和第二腔体的上部各设有相互对应的半圆柱体槽。

进一步的，所述电流互感器包括取电电流互感器与测量电流互感器，所述取电电流互感器与测量电流互感器分别分为上半部分与下半部分，其中上半部份安装于第一腔体，下半部分安装于第二腔体；且当该装置在闭合时，所述电流互感器的铁芯在第一腔体与第二腔体结合处形成闭合端面。

进一步的，所述电流互感器铁芯端面的周围设置有叠型防水圈。

进一步的，所述开合螺杆的端部设有圆环。

进一步的，所述开合螺杆的端部上方设有若干凹孔。

进一步的，所述第三腔体下面设有散热片、LED灯罩和SIM卡盖。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：

1.本发明只使用一个螺杆，在旋拧螺杆时带动装置内部一个电力线锁紧滑块联动实现装置快速的开启、闭合及锁紧电力线，很好的解决了已有的部分装置的缺陷，有效的降低了装置的成本和重量，并提高了产品的可靠性；

2.无论人工安装还是使用绝缘操作杆安装时都能够安全方便快捷的完成，装置安装在不同直径电力线上时，能自适应不同直径电力线；在实现闭合和锁紧电力线后，能保证装置即使在非常恶劣的气候环境下(狂风、暴雨、暴雪、冰冻等)不会发生旋转和侧滑等情况；

3.螺杆联动机制及装置内部金属弹片机制能够使得取电互感器与测量互感器很好的闭合；电流互感器截面处的防水机制保证电流互感器在截面处有个很好的密闭空间，使得电流互感器截面长时间不会上锈。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明智能电网传感装置的剖面结构示意图；

图2是本发明的主要外壳部件结构示意图；

图3是本发明的整体结构示意图；

图4是本发明的第一腔体仰视结构示意图；

图5是本发明的第二腔体俯视结构示意图；

图6是本发明的第三腔体仰视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参见图1～6，本发明一较佳实施例所述的一种智能电网传感装置，它包括外壳、电子电路板和开合锁紧组件，所述外壳包括第一腔体301、第二腔体302和第三腔体303，所述开合锁紧组件包括开合螺杆206、压簧703、拉簧702和电力线锁紧滑块701，所述开合螺杆从上至下依次贯穿第一腔体301、电力线锁紧滑块701、第二腔体302和第三腔体303，所述开合螺杆206上半部设有外螺纹，所述电力线锁紧滑块701设有内螺纹，所述外螺纹和内螺纹相互配合，所述电力线锁紧滑块701与第一腔体301之间通过压簧703和拉簧702连接。其中第一腔体301是电流互感器上腔体，第二腔体302是电流互感器下腔体，第三腔体303是电子电路板腔体。

所述第一腔体301和第二腔体302之间设有导轨和卡扣，该导轨方向与开合螺杆206平行。所述第二腔体302与开合螺杆206的螺杆部之间设有卡扣机构。所述开合螺杆206的螺杆部上设有环状凹陷，所述第二腔体302上设有与环状凹陷配合的E型扣704。

它还包括电流互感器，该电流互感器的铁芯顶部设置有活动弹片。所述第一腔体301的下部和第二腔体302的上部各设有相互对应的半圆柱体槽403。所述电流互感器的铁芯端面的周围设置有叠型防水圈504。所述开合螺杆206的端部设有圆环207。所述开合螺杆206的端部上方设有若干凹孔，以作为销孔，所述凹孔与与第三腔体内的弹性球体705配合。所述第三腔体303下面设有散热片602、LED灯罩603和SIM卡盖601。

其中电流互感器，分为取电电流互感器与测量电流互感器。取电互感器用于实现从电力线感应能量提供给后级电子电路板供电；测量互感器用于测量电力线电流值；

电子电路板，利用取电电流互感器感应的能量，处理测量电流互感器取得的电力线电流信息和温度信息，并最终将处理信息结果通过无线接口发送给后台数据监控中心；

第一腔体301，用于安装电流互感器上半部分，并与第二腔体302配合在装置闭合时，将电力线固定在闭合圆柱体槽里，使得电力线位于电流互感器磁场回路中心；

第二腔体302，用于安装电流互感器下半部分，并与第一腔体301配合在装置闭合时，将电力线固定在闭合圆柱体槽里，使得电力线位于电流互感器磁场回路中心；

第三腔体303，用于安装电子电路板单元、储能元件和天线等，并与第二腔体302通过电子接线连接。

所述开合锁紧组件，包括开合螺杆206和电力线锁紧滑块701，连接第一腔体301、第二腔体302与第三腔体303，通过旋拧开合螺杆实现开启与闭合第一腔体301、第二腔体302与第三腔体303，通过电力线锁紧滑块701最终锁紧电力线，实现装置在电力线上不会发生旋转或侧滑。

图1示出了开合锁紧组件结构示意图。

图2示出了本实施例的主要外壳部件示意图，其包括第一外壳201、第二外壳202、第三外壳203、第四外壳204、第五外壳205和开合螺杆206。

图3示出了本实施例的整体结构示意图，第一腔体301中包括第一外壳201、第二外壳202、以及在腔体内部的取电电流互感器上半铁芯与测量电流互感器上半铁芯、和相应金属弹片；

第一腔体301与第二腔体302在水平中心轴方向分别设有放置电力线的半圆柱体槽403。在第一腔体301和第二腔体302闭合时，第一腔体301和第二腔体302的两个半圆柱体槽403形成一个圆柱形槽体，将电力线置穿过圆柱形槽体，使得电力线位于取电电流互感器与测量电流互感器磁路中心位置；

其中第二腔体302包括第三外壳203、第四外壳204、以及在腔体内部的取电电流互感器下半绕线铁芯与测量电流互感器下半绕线铁芯、相应绕线骨架和绕线线圈；

其中第三腔体303主要由第四外壳204、第五外壳205、电子电路板、储能器件、天线等部件组成。

图4示出了电流互感器上腔体组件结构示意图，该腔体包括第一外壳201、第二外壳202、测量电流互感器上半铁芯402、测量电流互感器铁芯活动弹片、取电电流互感器上半铁芯401、和取电电流互感器活动弹片等，取电电流互感器上半铁芯401与测量电流互感器上半铁芯402分布在第一腔体301左右两侧，使得装置重心左右平衡；第一外壳201与第二外壳202之间置有防水密封圈，保证第一腔体301内部密封防水。

图5示出了电流互感器下腔体结构示意图，该第二腔体302包括第三外壳203、第四外壳204、取电电流互感器下半铁芯501、取电电流互感器绕线骨架、取电电流互感器绕线线圈、测量电流互感器下半铁芯502、测量电流互感器绕线骨架、测量电流互感器绕线线圈、温度传感器503、第一叠型防水圈504、第二叠型防水圈505等；取电电流互感器下半铁芯501与测量电流互感器下半铁芯502分布在第一腔体301左右两侧，使得装置重心左右平衡；第三外壳203与第四外壳204之间置有防水密封圈，保证第二腔体302内部密封防水。

图6示出了电子电路板腔体结构示意图，该第三腔体303包括第四外壳204、第五外壳205、电子电路板、散热片602、SIM卡盖601、LED灯罩603、储能原件、天线等。第四外壳204、第五外壳205、散热片602、SIM卡盖601周边设置有防水密封圈，保证第三腔体303内部密封防水。

本发明的工作原理如下：

当本实施例的装置处于闭合状态时，开合螺杆206的螺杆部上设有的环状凹陷与第二腔体302上设有的E型扣704配合，保证开合螺杆206与第二腔体之间始终为一体，不发生位移，通过旋拧开合螺杆206，旋拧力通过开合螺杆206上半部的外螺纹传动到电力线锁紧滑块701内螺纹，使得电力线锁紧滑块701开始垂直向上位移，当电力线锁紧滑块701位移到与第一腔体301接触时，开始垂直向上顶起第一腔体301，将第一腔体301沿开合螺杆206方向向上位移；使得第一腔体301与第二腔体302逐渐分离；第一腔体301与第二腔体302之间在开合螺杆206方向设有导轨，以确保第一腔体301与第二腔体302不会发生侧向位移或旋转；第一腔体301与第二腔体302在导轨区域有卡扣机制，以确保第一腔体301与第二腔体302分离至设计的最大距离时卡扣动作，使得第一腔体301与第二腔体302不会相互脱离。

在本实施例的装置处于开启过程中，第一腔体301在电力线锁紧滑块701的推动下逐渐与第二腔体302分离形成一定开口，装置通过此开口将电力线滑进第一腔体301的上半圆柱体槽403，使得装置挂在电力线上。

当装置处于开启状态时，开合螺杆206的螺杆部上设有的环状凹陷与第二腔体302上设有的E型扣704配合，保证开合螺杆206与第二腔体之间始终为一体，不发生位移，通过反向旋拧开合螺杆206，旋拧力通过开合螺杆206上半部的外螺纹传动到电力线锁紧滑块701的内螺纹，使得电力线锁紧滑块701开始垂直向下位移，因电力线锁紧滑块701与第一腔体301之间在开合螺杆206方向有压簧703连接，电力线锁紧滑块701向下位移时，通过压簧703带动第一腔体301向下沿开合螺杆206垂直向下位移，使得第一腔体301与第二腔体302逐渐闭合，直到第一腔体301下部的第一电流互感器截面401、第二电流互感器截面402分别与第二腔体302上部的取电电流互感器下半铁芯501截面、测量电流互感器下半铁芯502截面接触，在第二腔体302下部的取电电流互感器下半铁芯501截面、测量电流互感器下半铁芯502截面的反作用力下第一腔体301停止位移，此时继续旋拧开合螺杆206，电力线锁紧滑块701在螺纹传动力下继续向下位移，逐渐开始压紧电力线，最终将电力线紧紧压在第二腔体302的半圆柱体槽403上。由于380V～35KV绝缘或裸露电力线的直径大小不一，所以针对不同直径电力线，电力线锁紧滑块701位移距离也不一样，但最终都能将本装置与电力线锁紧，使得本装置在电力线上不会发生旋转或侧滑。

电力线锁紧滑块701与第一腔体301之间在装置开口(即第一腔体301和第二腔体302接触处)处有拉簧702连接，当第一腔体301与第二腔体302闭合后，继续旋拧开合螺杆206，电力线锁紧滑块701继续向下位移，此时拉簧702开始作用，对第一腔体301形成一个向下的拉力，使得装置前后受力均衡，确保装置内部的电流互感器能够最大限度的闭合。

第二腔体302的半圆柱体槽403在与电力线压紧处设有温度传感器503，当电力线与第二腔体302压紧时，温度传感器503与电力线紧密接触，确保装置准确采样到电力线温度。

第一腔体301与第二腔体302闭合时，第一叠型防水圈504、第二叠型防水圈505与第二外壳202形成一个密闭腔体，有效保证了电流互感器截面长时间在室外环境下不会生锈。

第一腔体301中的测量电流互感器活动弹片位于第二电流互感器铁芯顶部。在通过旋拧开合螺杆206闭合装置时，当位于第一腔体301的测量电流互感器上半铁芯402与位于第二腔体302的测量电流互感器下半铁芯502截面接触后，再旋拧开合螺杆206，此时测量电流互感器活动弹片在第一外壳201的作用力下保证第二电流互感器铁芯持续向下的压力，使得测量电流互感器上半铁芯402与位于第二腔体302的测量电流互感器下半铁芯502能够最大限度的闭合，以获得最佳测量性能；同理，取电电流互感器活动弹片位于第一取电电流互感器铁芯401顶部，在通过旋拧开合螺杆206闭合装置时，当位于第一腔体301的取电电流互感器铁芯401与位于第二腔体302的取电电流互感器铁芯501截面接触后，再旋拧开合螺杆206，此时取电电流互感器活动弹片在与第一外壳201的作用力下保证取电电流互感器铁芯401持续向下的压力，使得第一电流互感器铁芯与位于第二腔体302的取电电流互感器铁芯501能够最大限度的闭合，以获得最佳取电性能。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能电网传感装置，它包括外壳和电子电路板，其特征在于：所述外壳包括第一腔体、第二腔体和第三腔体，该装置还包括开合锁紧组件，所述开合锁紧组件包括开合螺杆、压簧、拉簧和电力线锁紧滑块，所述开合螺杆从上至下依次贯穿第一腔体、电力线锁紧滑块、第二腔体和第三腔体，所述电力线锁紧滑块与第一腔体之间通过压簧和拉簧连接。

2.根据权利要求1所述的智能电网传感装置，其特征在于：所述第一腔体和第二腔体之间设有导轨和卡扣，该导轨方向与开合螺杆平行。

3.根据权利要求1所述的智能电网传感装置，其特征在于：所述第二腔体与开合螺杆的螺杆部之间设有卡扣机构。

4.根据权利要求1所述的智能电网传感装置，其特征在于：它还包括电流互感器，该电流互感器的铁芯顶部设置有活动弹片。

5.根据权利要求1所述的智能电网传感装置，其特征在于：所述第一腔体的下部和第二腔体的上部各设有相互对应的半圆柱体槽。

6.根据权利要求4所述的智能电网传感装置，其特征在于：所述电流互感器包括取电电流互感器与测量电流互感器，所述取电电流互感器与测量电流互感器分别分为上半部分与下半部分，其中上半部份安装于第一腔体，下半部分安装于第二腔体；且当该装置在闭合时，所述电流互感器的铁芯在第一腔体与第二腔体结合处形成闭合端面。

7.根据权利要求4或6所述的智能电网传感装置，其特征在于：所述电流互感器铁芯端面的周围设置有叠型防水圈。

8.根据权利要求1所述的智能电网传感装置，其特征在于：所述开合螺杆的端部设有圆环。

9.根据权利要求1或8所述的智能电网传感装置，其特征在于：所述开合螺杆的端部上方设有若干凹孔。

10.根据权利要求1所述的智能电网传感装置，其特征在于：所述第三腔体下面设有散热片、LED灯罩和SIM卡盖。