CN105225902A - 智能跌落式熔断器 - Google Patents

Abstract

智能跌落式熔断器主要由熔断器本体和熔断器状态采集模块及通讯模块构成.可以安装在杆上变压器高压侧和线路连接处,也可安装在线路末端和分支线路上。智能跌落式熔断器提供过载和短路保护,同时在线检测跌落熔断器运行状态,并将采集到的熔断器的故障信号发送到监控中心或运维人员,维护人员能及时接到该信息并第一时间赶往事故现场抢修。

Description

智能跌落式熔断器

技术领域

电网自动化技术领域。

背景技术

智能跌落式熔断器可装在杆上变压器高压侧、互感器和电容器与线路连接处，提供过载和短路保护，也可装在长线路末端或分支线路上，对继电保护保护不到的范围提供保护。智能跌落式熔断器结构简单、维护方便、体积小巧，在配电网中应用广泛。它安装在配电线路分支线上，可缩小停电范围，因其有一个明显的断开点，具备了隔离开关的功能，给检修段线路和设备创造了一个安全作业环境，增加了检修人员的安全感。安装在配电变压器上，可以作为配电变压器的主保护。但由于该跌落熔断器没有有效的监控手段，一旦发生跌落熔断器跌落事故，电力抢修工作人员无法及时知道跌落熔断器已出现事故，不能及时赶到现场处理事故，从而导致大面积和长时间停电。智能跌落式熔断器的生产，不仅解决了跌落式熔断器的的保护功能并能在线监视跌落熔断器运行状况。

发明内容

1、产品概述

智能跌落式熔断器综合运用了重力感应、太阳能取电、无线通信、信息网络及电子应用等现代科学新技术。该装置系统能快速准确的在线检测跌落式熔断器状态，并将所采集到故障信息发送到监控中心或运维人员。运维人员可以在接到该信息的第一时间带上相应型号的熔丝赶往事故现场抢修，缩短了停电时间，提高服务效率；

跌落式熔断器因过流、短路而发生的熔断、跌落等故障状态就地检测判断，提供过载和短路保护；

跌落式熔断器发生的熔断、跌落故障、熔断温度、地理信息远传至监控中心和运维人员；

根据熔断器的熔断次数和使用年限，该系统利用数据统计原理建立跌落式熔断器的科学管理程式，有效的降低了设备带缺陷运行的几率；

2、产品构成

跌落熔断器本体1组

跌落式熔断器状态采集模块1组（A·B·C三相共3只）

通信模块1台

手机卡1个（用户自配并承担运行费用）

3、原理

智能跌落式熔断器主要由跌落式熔断器本体和采集跌落熔断器运行状态和参数的采集模块组成，跌落式熔断器状态采集模块分为黄绿红三种颜色依次安装在跌落式熔断器的A·B·C三相熔管上，主要由重力感应检测电路、温度采集运算电路、触发电路、无线传输电路模组、和电源模组（锂亚电池）等构成。作用是将检测到的跌落信号、熔断器的位置信号、熔丝熔断信号、熔丝熔断的温度信号、及电流通过短距离无线射频信号传输到通信模块；

状态采集模块正常情况下处于休眠状态，当熔断器的熔管发生跌落情况时，通过重力感应检测电路检测到熔管跌落，熔管跌落动作就会触发电路将单片机唤醒，单片机被唤醒后采集状态数据信息进行处理，确定为熔断器发生熔断跌落变化后，启动无线射频发射模组中的频率调制器将信息以数据包的形式安全准确的发送至通信模块。通信模块的433M无线射频收发模组中带解调功能的接收器将收到的数据进行解调后返回一个“收到”信号，指示器接收到这个信号后，恢复到休眠状态。因为装置只在熔断器发生故障时才启动单片机，平时功耗极低，所以内置电源仅为1只3.6V的2700mAh的锂亚电池就可以满足10年的使用期限；

实际情况中由于各种原因使跌落式熔断器虽然发生熔断但不跌落，甚至烧坏熔管，其比例约占10%左右，甚至有些区域达到50%，这类情况让线路运维人员在查找故障时花费了大量的精力，而且停电时间无限期的延长。为解决这一难题，我们在装置内增加了温度采集算法电路，来判断熔丝是否熔断；

通信模块主要由GSM模组、无线射频通信模组和太阳能供电装置构成。该装置安装于距跌落式熔断器小于10米的电杆上,直接利用抱箍固定。作用是接收状态采集模块发送过来的433M无线射频信号，并通过GSM将信息发送到监控中心和运维人员手机上。通信模块采用太阳能和蓄电池双重供电模式。正常工作时装置采用太阳能供电，并且对蓄电池进行充电。只有在阴雨天或太阳光照不足的情况下才启动蓄电池供电。按每天发生一次熔断器熔断故障核算，蓄电池可以确保连续15天阴雨天气下对装置的供电需求；

4、技术参数

4、1智能跌落式熔断器状态采集模块技术参数

线路电压：10KV-35KV

绝缘耐压：12.5KV

有效翻转角度≤110°

适应环境温度：-30℃~70℃

无线通信距离：≤10m

重量：≤100g

电池使用寿命：＞10年

电池容量满足使用年限：＞10年

抗风能力：风力150km/h不可松脱

防护等级：IP68

4、2智能跌落熔断器通信模块技术参数

每台通信模块可以接入多个状态采集模块

配置太阳能电池板为蓄电池充电

太阳能电池标称功率：5W

太阳能电池工作电压：17V

蓄电池使用寿命：＞5年

阴雨天气下连续工作时间：≥15天

静态功耗：不大于0.02W

通信方式：短信、光纤

环境温度：-30℃~70℃；最大日温差25℃

海拔高度：小于2000m

环境湿度：5%~100%

抗震能力：地面水平加速度0.3g，地面垂直加速度0.15g

防护等级：IP54

5、产品功能

5、1智能跌落式熔断器状态采集模块功能

识别熔断器位置状态：具有快速识别熔断器正常合位和脱落分位状态的功能；

在线运行：直接安装在带电运行在熔断器的熔管上；

防锈耐蚀：安装结构零件采用耐候性较强的改良PA66材料；

带电装卸：可带电安装和摘卸，装卸过程不发生误报警；

信号远传：内置无线通信模组，可将动作信号远传至通信模块；

5、2智能跌落式熔断器通信模块功能

433M无线射频信号接收：接收采集终端无线射频发回的信息；

信息发送：向中心站发送信息，可采用GSM短信通信方式；

模式定义：在安装和检修时间内可定义非工作模式，该终端不会再此期间向监控中心发送任何误报信息；

后备电源：配置太阳能电池板，用以给蓄电池充电。蓄电池可以维持通信模块连续15天工作，不需补充能量；

5、3监控中心主站信号接收模块

信号接收模块（前置机）完成主站与通信模块的协议转换功能，并与主站一起完成配网管理功能；

信号接收模块接收通信模块的遥信变位信息。在线路上的跌落式熔断器发生跌落状态变化时，对遥信变位信息进行纠错和补漏处理，确定故障设备位置，短信通知有关人员，并将有关信息和处理结果上传到主站。在具备完善的配网自动化系统平台正常运行的情况下，根据配网主站的要求采集信息并上传主站；

5、4后台软件功能

GIS图形（包括标准的GIS图形、配网单线图、自动化环网图、馈线图等）编辑及管理；GIS支撑环境，使可以进行直观的显示；

完善的主站容错软件，使系统出现某些时，依然能够正确判断位置，并防止误报；

配电网定位系统的设备管理；

信息的图形显示；

定位信息的历史数据查询；

具有监视通道、通信模块运行状态的功能；

报表打印、报警等功能。

Claims (2)

1.智能跌落式熔断器主要由跌落式熔断器本体和采集跌落熔断器运行状态和参数的采集模块组成，跌落式熔断器状态采集模块分为黄绿红三种颜色依次安装在跌落式熔断器的A·B·C三相熔管上，主要由重力感应检测电路、温度采集运算电路、触发电路、无线传输电路模组、和电源模组（锂亚电池）等构成；作用是将检测到的跌落信号、熔断器的位置信号、熔丝熔断信号、熔丝熔断的温度信号、及电流通过短距离无线射频信号传输到通信模块。

2.根据权利要求1所述的组成和原理，其特征在于智能跌落式熔断器是跌落式熔断器和状态采集模块的组合体；采集模块特征在于重力感应检测和熔管温度检测，作用是将检测到的跌落信号、熔断器的位置信号、熔丝熔断信号、熔丝熔断的温度信号、及电流通过无线射频信号传输到通信模块。