CN105989994A - 具有实时温度监控功能的智能型零序电流互感器 - Google Patents

具有实时温度监控功能的智能型零序电流互感器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有实时温度监控功能的智能型零序电流互感器，包括基管、芯管、压接件、电流互感器和压爪组件；基管的内周壁设有至少三个夹线凸台；芯管位于基管管腔中；芯管的管壁上设有径向限位滑孔；芯管的内壁上设有内螺纹区；压爪组件包括多个压爪；各压爪包括压板部、导向滑块部和驱动面；压接件包括本体、外螺纹区和压接凸台，压接件的外螺纹区和芯管的内螺纹区适配；各压爪的驱动面和压接凸台的外周壁适配；电流互感器包括环形感应本体；各夹线孔均位于环形感应本体的孔腔中；基管设有内置温度传感装置的安装螺孔。本发明具有实时温度监测功能。

Description

具有实时温度监控功能的智能型零序电流互感器
技术领域
本发明属于电力技术领域，具体涉及一种具有实时温度监控功能的智能型零序电流互感器。
背景技术
零序电流保护的基本原理是基于基尔霍夫电流定律：流入电路中任一节点的复电流的代数和等于零。在线路与电气设备正常的情况下，各相电流的矢量和等于零，因此，零序电流互感器的二次侧绕组无信号输出，执行元件不动作。当发生触电或漏电故障时的各相电流的矢量和不为零，故障电流使零序电流互感器的铁芯中产生磁通，零序电流互感器所产生的电流即为零序电流。保护机构接收到该零序电流信号时，可根据漏电量采取相应的保护动作。现有零序电流互感器的安装方式多是采用法兰安装固定或者采用粘结方式固定，其安装位置一般需要预留，故使得零序电流互感器的应用推广受到较多限制。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有实时温度监控功能的智能型零序电流互感器。
实现本发明目的的技术方案是：一种具有实时温度监控功能的智能型零序电流互感器，包括一个基管、一个芯管、一个压接件、一个电流互感器和一套压爪组件；基管的内周壁设有至少三个夹线凸台；芯管位于基管管腔中；芯管的管壁上设有一组导向孔，该组导向孔包括至少三个径向限位滑孔；芯管的内壁上设有内螺纹区；压爪组件包括多个压爪；各压爪包括压板部、从压板部凸出形成的导向滑块部和设置在导向滑块部上的驱动面；各导向滑块部插入芯管上相应一个径向限位滑孔中，各驱动面伸入至芯管的管腔中，各压板部位于基管内壁和芯管外壁之间；各压爪的压板部和相应一个夹线凸台夹合形成一个用于夹紧电力线缆的夹线孔；压接件包括本体、设置在本体外周壁上的外螺纹区和设置在柱状本体内侧端上的压接凸台，压接件的外螺纹区和芯管的内螺纹区适配；各压爪的驱动面和压接凸台的外周壁适配；电流互感器包括环形感应本体和智能控制模块；各夹线孔均位于环形感应本体的孔腔中；基管的外周壁上设有沿径向贯穿管壁的布线孔；环形感性感应本体套设固定在基管的外周壁上；基管内壁和芯管外壁之间设有多个容置腔，智能控制模块设置在容置腔中；基管设有内置温度传感装置的安装螺孔；温度传感装置包括金属材料制成的具有容置槽的金属壳体、设置在容置槽中的温度传感器、用于将温度传感器压接在容置槽底壁上的弹簧、用于限位弹簧的螺管堵头；
金属壳体接近基管中心轴线的一端设有作为穿刺使用的导热凸台；金属壳体远离基管中心轴线的一端设有内六角拧转槽；金属壳体的外周壁上设有和安装螺孔适配的外螺纹，容置槽的内周壁上设有内螺纹区；温度传感器包括采用导热绝缘橡胶材料制成的导热块、设置在导热块中的U形温敏电阻、设置在导热块上的两个接电插柱；导热块可在金属壳体的容置槽中往复滑动；导热块接近基管中心轴线的一端抵接在容置槽的底壁上；两个接电插柱凸出设置在导热块远离基管中心轴线的另一端上；导热块远离基管中心轴线的另一端的外径和容置槽的内周壁之间围合形成环形槽，弹簧位于该环形槽中并套设在导热块远离基管中心轴线的一端上；螺管堵头接近基管中心轴线的一端的外周壁上设有外螺纹区，该外螺纹区和金属壳体的内螺纹区适配；螺管堵头远离基管中心轴线的一端的外周壁上设有外六角拧转部；螺管堵头的中心处设有管腔；螺管堵头通过其外螺纹区固定设置在环形槽中；弹簧接近基管中心轴线的一端抵接在导热块上，弹簧远离基管中心轴线的另一端抵接在螺管堵头上；导热块上的两个接电插柱位于螺管堵头的管腔中。
本发明具有积极的效果：（1）本发明的零序电流互感器由于自带压爪式锁紧机构，可以直接固定设置在线缆上行，不需要预留安装位，易于安装。（2）压接件和芯管以螺纹方式连接，并通过锥形压接面压接各压爪使其夹紧电力线缆，其操作较为省力，且具有较好的防松动效果；（3）通过把线缆夹紧设置在芯管中心处，使得整体的重心分布较为合理，当用于高空架空电力线路上时，有利于减轻振动。（4）由于基管设有安装螺孔，安装螺孔中固定设有温度传感装置；所以还具有实时温度监控功能，提升电网智能化。
附图说明
图1为本发明第一种结构的一种半剖示意图；
图2为图1所示零序电流互感器移除电流互感器后的一种立体结构示意图；
图3为图2所示零序电流互感器从另一角度观察时的一种立体结构示意图；
图4为图2所示零序电流互感器的一种正视图；
图5为图2所示零序电流互感器的一种半剖结构示意图；
图6为图2所示零序电流互感器的一种爆炸图；
图7为图2所示零序电流互感器从另一角度观察时的一种爆炸图；
图8为图2所示零序电流互感器移除基管和压接件后的一种爆炸图；
图9为本发明第二种结构的一种半剖结构示意图；
图10为图9中B处的局部放大示意图；
图11为本发明第三种结构的一种半剖结构示意图；
图12为图11所示零序电流互感器的一种侧视结构示意图；
图13为本发明第四种结构的一种半剖结构示意图。
具体实施方式
（实施例1）
本实施例是一种具有实时温度监控功能的智能型零序电流互感器，见图1至图8所示，包括一个基管1、一个芯管2、一个压接件3、一个电流互感器7和一套压爪组件9。
本实施例中，基管1、芯管2、压接件3和一套压爪组件9均采用绝缘材料制成。
基管的内周壁设有多个夹线凸台11，各夹线凸台的内壁设有弧形槽111，各夹线凸台及弧形槽均沿基管轴向延伸。基管的内周壁沿基管轴向还设有四个定位滑槽12。
芯管和基管同心设置，芯管位于基管管腔中；芯管的外周壁上设有四个沿基管径向凸出延伸的支撑凸板21，各支撑凸板的外侧端位于相应一个定位滑槽中，从而把芯管支撑定位在基管的管腔中；芯管的管壁上设有一组导向孔，该组导向孔包括四个径向限位滑孔22，该四个径向限位滑孔沿芯管周向均匀分布在芯管管壁上；各径向限位滑孔均沿基管的径向贯穿芯管管壁；各径向限位滑孔位于芯管轴向上的中部，各径向限位滑孔的截面形状是工字形。芯管的内壁上设有内螺纹区23。
在具体实践中，导向滑孔的截面形状也可采用其它形状，例如圆形、方形、菱形，均是可行的。
压爪组件9包括四个压爪4；各压爪包括压板部41、从压板部的内壁向内凸出形成的导向滑块部42和设置在导向滑块部上的驱动面43；压板部沿基管轴向延伸，导向滑块部沿基管径向延伸；各压爪压板部的外壁上设有弧形夹槽411；各导向滑块部插入芯管上相应一个径向限位滑孔中，各驱动面伸入至芯管的管腔中，各压板部位于基管内壁和芯管外壁之间；各压爪在径向限位滑孔的导向限位作用下沿基管的径向往复滑动；各导向滑块部的截面形状是和径向限位滑孔适配的工字形。
各压爪的压板部和基管上的相应一个夹线凸台夹合形成一个用于夹紧电力线缆的夹线孔5；本实施例中，各压板部的弧形夹槽和相应一个夹线凸台的弧形槽夹合形成用于夹紧电力线缆的夹线孔5。
本实施例共形成四个夹线孔，可以夹紧四条电力线缆；但在作为零序电流互感器使用时，只夹取三条相线电缆。在具体实践中，也可把本实施例做成只具有三个夹线孔的结构。
压接件3包括柱状本体31、设置在柱状本体外周壁上的外螺纹区32、设置在柱状本体外侧端的紧固部33和设置在柱状本体内侧端上的压接凸台34，压接凸台的形状为圆锥台状；压接件的外螺纹区和芯管的内螺纹区适配；压接凸台沿基管的轴向延伸，且位于芯管管腔中。
本实施例中，各压爪的驱动面是一个和压接凸台外周壁适配的曲面，在具体实践中，该驱动面也可选用斜面。
本实施例中压爪组件中压爪的数量和各组导向孔中导向滑孔的数量相同，且至少三个。
电流互感器包括环形感应本体71和智能控制模块72；本实施例中，智能控制模块72做成和环形感应本体具有同样大小孔腔，环形感性感应本体和智能控制模块并排设置组合形成环形，电流互感器整体套设固定在基管的外周壁上。在具体实践中，电流互感器还可固定设置在芯管的管壁上，只要使得所有夹线孔位于环形感应本体的孔腔中即可，也即只需要使得线缆穿过环形感应本体的孔腔即可。
智能控制模块可以包括无线收发单元，智能控制模块通过无线收发单元把环形基管感应到的漏电电流信号传送给远程主机，以实现精密的远程无人监控，及时发现漏电故障。
本实施例为了提升夹紧强度，还在各弧形槽和弧形夹槽中设有多个穿刺6；具体来说，各穿刺沿芯管部的径向凸出。
本实施例中，各压爪是通过注塑成型制成的一体件，各穿刺在注塑成型时制成；在具体实践中，穿刺也可采用其它方式制成；例如在各弧形槽中设有多个安装卡槽，然后把采用绝缘材料制成的穿刺片嵌装在相应一个安装卡槽中；穿刺片包括安装部和刺刃部，安装部嵌装在安装卡槽中，刺刃部则露出安装卡槽形成穿刺。在具体实践中，还可以采用在在各弧形夹槽和弧形槽中设置螺纹的方式，也能提升夹紧性能。
压接件沿预设方向转动时，带动压接凸台一边转动一边向着芯管管腔中行进，压接凸台通过推压各驱动面推动各压爪，使得各压板部沿芯管径向向外移动，从而夹紧位于各夹线孔中的电力线缆。
本实施例具有以下有益技术效果：（1）压接件和芯管以螺纹方式连接，并通过压接凸台推压各压爪的驱动面，进而推动各压爪沿着芯管径向方向移动；其操作较为省力，且具有较好的防松动效果。
本实施例可以作为一个零序电流互感器使用。
（实施例2）
本实施例和实施例1基本相同，不同之处在于：见图9和图10所示，基管1设有沿基管径向贯穿夹线凸台11壁体的安装螺孔18；该安装螺孔中固定设有温度传感装置8；
温度传感装置包括金属材料制成的具有容置槽811的金属壳体81、设置在容置槽中的温度传感器82、用于将温度传感器压接在容置槽底壁上的弹簧83、用于限位弹簧的螺管堵头84；
金属壳体接近基管中心轴线的一端812设有作为穿刺使用的导热凸台813，金属壳体远离基管中心轴线的一端814设有内六角拧转槽815；金属壳体的外周壁上设有和安装螺孔适配的外螺纹816，容置槽的内周壁上设有内螺纹区817；导热凸台是从金属壳体接近基管中心轴线的一端812凸出形成的尖齿状凸台；
温度传感器包括采用导热绝缘橡胶材料制成的导热块821、设置在导热块中的U形温敏电阻822、设置在导热块上的两个接电插柱823；导热块可在金属壳体的容置槽中往复滑动；导热块接近基管中心轴线的一端抵接在容置槽的底壁上；两个接电插柱凸出设置在导热块远离基管中心轴线的另一端上；
导热块远离基管中心轴线的另一端的外径和容置槽的内周壁之间围合形成环形槽100，弹簧位于该环形槽中并套设在导热块远离基管中心轴线的一端上；
螺管堵头接近基管中心轴线的一端的外周壁上设有外螺纹区841，该外螺纹区和金属壳体的内螺纹区817适配；螺管堵头远离基管中心轴线的一端的外周壁上设有外六角拧转部842；螺管堵头的中心处设有管腔843；螺管堵头通过其外螺纹区固定设置在环形槽中；
弹簧接近基管中心轴线的一端抵接在导热块上，弹簧远离基管中心轴线的另一端抵接在螺管堵头上；导热块上的两个接电插柱位于螺管堵头的管腔843中。
本实施例中，智能控制模块72的内周壁上设有向内凸出的两个接电套管（图上未画出），各接电插座插入相应一个接电套管中，从而使得温度传感器和智能控制模块中的中控电路相连。
这种结构具有以下优点，由于金属壳体在挤压线缆时容易变形，挤压温度传感器的导热块，如果导热块没有移动空间，则容易受压形变损坏；本实施例通过设置弹簧，既能将导热块压接在金属壳体容置槽的底壁上，使其能够正确测知线缆和基管夹线凸台连接处的实时温度；还能在当金属壳体受压变形后，给导热块预留移动空间，从而防止导热块被受压损坏；这种结构具有较佳的实用性能。
在具体实践中，可以在基管上设置多个安装螺孔和多个温度传感装置，用于对每一个线缆和和基管夹线凸台连接处的温度进行实时监控，从而实现电网监测运行的进一步智能化。
（实施例3）
本实施例和实施例1基本相同，不同之处在于：见图11至图12所示，本实施例中，环形感性感应本体套设固定在基管的外周壁上；基管的外周壁上设有沿径向贯穿管壁的布线孔13；基管内壁、芯管外壁、夹线凸台、支撑凸板、压爪压板部之间夹合形成多个容置腔73，智能控制模块设置在容置腔中；环形感应本体和智能控制模块之间的电连接线穿过所述布线孔。这种结构可以充分利用空间，有利于整体的小型和一体化。
（实施例4）
本实施例和实施例1基本相同，不同之处在于：见图13所示，基管1设有沿基管径向贯穿夹线凸台11壁体的安装螺孔18；该安装螺孔中固定设有温度传感装置8。
温度传感装置包括金属材料制成的具有容置槽811的金属壳体81、设置在容置槽中的温度传感器82、用于将温度传感器压接在容置槽底壁上的弹簧83、用于限位弹簧的螺管堵头84；
金属壳体接近基管中心轴线的一端812设有作为穿刺使用的导热凸台813，金属壳体远离基管中心轴线的一端814设有内六角拧转槽815；金属壳体的外周壁上设有和安装螺孔适配的外螺纹816，容置槽的内周壁上设有内螺纹区817；导热凸台是从金属壳体接近基管中心轴线的一端812凸出形成的尖齿状凸台；
温度传感器包括采用导热绝缘橡胶材料制成的导热块821、设置在导热块中的U形温敏电阻822、设置在导热块上的两个接电插柱823；导热块可在金属壳体的容置槽中往复滑动；导热块接近基管中心轴线的一端抵接在容置槽的底壁上；两个接电插柱凸出设置在导热块远离基管中心轴线的另一端上；
导热块远离基管中心轴线的另一端的外径和容置槽的内周壁之间围合形成环形槽100，弹簧位于该环形槽中并套设在导热块远离基管中心轴线的一端上；
螺管堵头接近基管中心轴线的一端的外周壁上设有外螺纹区841，该外螺纹区和金属壳体的内螺纹区817适配；螺管堵头远离基管中心轴线的一端的外周壁上设有外六角拧转部842；螺管堵头的中心处设有管腔843；螺管堵头通过其外螺纹区固定设置在环形槽中；
弹簧接近基管中心轴线的一端抵接在导热块上，弹簧远离基管中心轴线的另一端抵接在螺管堵头上；导热块上的两个接电插柱位于螺管堵头的管腔843中。
本实施例中，智能控制模块72的内周壁上设有向内凸出的两个接电套管（图上未画出），各接电插座插入相应一个接电套管中，从而使得温度传感器和智能控制模块中的中控电路相连。
这种结构具有以下优点，由于金属壳体在挤压线缆时容易变形，挤压温度传感器的导热块，如果导热块没有移动空间，则容易受压形变损坏；本实施例通过设置弹簧，既能将导热块压接在金属壳体容置槽的底壁上，使其能够正确测知线缆和基管夹线凸台连接处的实时温度；还能在当金属壳体受压变形后，给导热块预留移动空间，从而防止导热块被受压损坏；这种结构具有较佳的实用性能。
在具体实践中，可以在基管上设置多个安装螺孔和多个温度传感装置，用于对每一个线缆和和基管夹线凸台连接处的温度进行实时监控，从而实现电网监测运行的进一步智能化。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种具有实时温度监控功能的智能型零序电流互感器，其特征在于：包括一个基管、一个芯管、一个压接件、一个电流互感器和一套压爪组件；基管的内周壁设有至少三个夹线凸台；芯管位于基管管腔中；芯管的管壁上设有一组导向孔，该组导向孔包括至少三个径向限位滑孔；芯管的内壁上设有内螺纹区；压爪组件包括多个压爪；各压爪包括压板部、从压板部凸出形成的导向滑块部和设置在导向滑块部上的驱动面；各导向滑块部插入芯管上相应一个径向限位滑孔中，各驱动面伸入至芯管的管腔中，各压板部位于基管内壁和芯管外壁之间；各压爪的压板部和相应一个夹线凸台夹合形成一个用于夹紧电力线缆的夹线孔；压接件包括本体、设置在本体外周壁上的外螺纹区和设置在柱状本体内侧端上的压接凸台，压接件的外螺纹区和芯管的内螺纹区适配；各压爪的驱动面和压接凸台的外周壁适配；电流互感器包括环形感应本体和智能控制模块；各夹线孔均位于环形感应本体的孔腔中；基管的外周壁上设有沿径向贯穿管壁的布线孔；环形感性感应本体套设固定在基管的外周壁上；基管内壁和芯管外壁之间设有多个容置腔，智能控制模块设置在容置腔中；基管设有内置温度传感装置的安装螺孔；温度传感装置包括金属材料制成的具有容置槽的金属壳体、设置在容置槽中的温度传感器、用于将温度传感器压接在容置槽底壁上的弹簧、用于限位弹簧的螺管堵头；金属壳体接近基管中心轴线的一端设有作为穿刺使用的导热凸台；金属壳体远离基管中心轴线的一端设有内六角拧转槽；金属壳体的外周壁上设有和安装螺孔适配的外螺纹，容置槽的内周壁上设有内螺纹区；温度传感器包括采用导热绝缘橡胶材料制成的导热块、设置在导热块中的U形温敏电阻、设置在导热块上的两个接电插柱；导热块可在金属壳体的容置槽中往复滑动；导热块接近基管中心轴线的一端抵接在容置槽的底壁上；两个接电插柱凸出设置在导热块远离基管中心轴线的另一端上；导热块远离基管中心轴线的另一端的外径和容置槽的内周壁之间围合形成环形槽，弹簧位于该环形槽中并套设在导热块远离基管中心轴线的一端上；螺管堵头接近基管中心轴线的一端的外周壁上设有外螺纹区，该外螺纹区和金属壳体的内螺纹区适配；螺管堵头远离基管中心轴线的一端的外周壁上设有外六角拧转部；螺管堵头的中心处设有管腔；螺管堵头通过其外螺纹区固定设置在环形槽中；弹簧接近基管中心轴线的一端抵接在导热块上，弹簧远离基管中心轴线的另一端抵接在螺管堵头上；导热块上的两个接电插柱位于螺管堵头的管腔中。
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