CN110148547B - 一种自动修复式熔断器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种自动修复式熔断器，包括：熔断器本体，及分别与控制器连接的信号采集模块、通信模块、电源模块及电机模块，熔断器本体设有操纵机构，操纵机构通过连杆传动控制熔丝壳体的合/分位状态，熔断器本体连接有熔丝更换器；熔丝壳体包括基座和滑动门，基座的两端分别为第一、二导电端，两导电端分别设有第一、二固定孔，两固定孔之间连接有熔丝；熔丝更换器上设有轨道，轨道滑动设有机械臂，机械臂一端设有熔丝盒，另一端设为尖嘴，熔丝盒中的熔丝首端通过尖嘴伸出。本申请通过机械臂在轨道上的移动，即可自动更换熔断器本体中对应三相电中的任一熔丝，工作效率高，并且体积小，节省了空间，重量轻，当整体损坏时，便于更换。

Description

一种自动修复式熔断器

技术领域

本申请涉及电器元件技术领域，尤其涉及一种自动修复式熔断器。

背景技术

熔断器是一种能够断开电路的电器，将其串接在电路中，当电流超过规定值一段时间后，以其自身产生的热量使内部熔体熔化，从而使电路断开。因此，熔断器属于一种电流保护器，按其使用范围分为高压断路器和低压断路器。高压熔断器主要应用于变电站的电压互感器、站用变和配网线路及台区变等，低压熔断器是安装在电气线路或电器设备的电器回路上。

电网中众多熔断器，如电压互感器熔断器、站用变熔断器及配网跌落熔断器等，极易受到电网铁磁谐振、低频饱和电流、绕组绝缘降低、短路、接地及过负荷等影响引起熔断，而这些大多数是瞬时故障，更换熔断器后即可恢复电网正常运行。当运维人员发现熔断器熔断后，先断电甩负荷，再手动拉开损坏熔断器，并更换为新的熔断器。

上述过程中，每次更换熔断器都需停电，并且从发现熔断器损坏到更换新的熔断器耗时较长，平均需要数小时，电力线路修复的效率低，这会影响电力线路供电可靠性，造成停电损失。

发明内容

本申请提供了一种自动修复式熔断器，以解决现有技术中因更换熔断器耗时较长，造成停电损失的技术问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

本申请实施例公开了一种自动修复式熔断器，包括：熔断器本体、控制器、信号采集模块、通信模块、电源模块以及电机模块，其中：

所述熔断器本体的两侧设有操纵机构，所述操纵机构之间设有连杆，所述熔断器本体三相电分别串接有熔丝壳体，所述操纵机构通过所述连杆连接三个所述熔丝壳体，并传动控制所述熔丝壳体的合/分位状态，所述熔断器本体上可拆卸连接有熔丝更换器，所述熔丝更换器与所述熔丝壳体对应设置；

所述熔丝壳体包括基座和滑动门，所述基座的两端分别为第一导电端和第二导电端，所述第一导电端设有第一固定孔，所述第二导电端设有第二固定孔，所述第一固定孔和所述第二固定孔之间连接有熔丝，设有熔丝的所述基座的一侧滑动设置有所述滑动门，所述滑动门的长度大于所述第一固定孔与所述第二固定孔之间的距离；

所述熔丝更换器上设有轨道，所述轨道包括工作轨道和连接轨道，三个所述熔丝壳体均对应设有所述工作轨道，所述工作轨道通过所述连接轨道连接；

所述轨道滑动设有可伸缩的机械臂，靠近所述轨道的所述机械臂一端设有熔丝盒，所述机械臂的另一端设为尖嘴，所述熔丝盒中的熔丝首端通过所述尖嘴伸出；

所述信号采集模块、所述通信模块、所述电源模块以及所述电机模块均连接于所述控制器，所述熔断器本体三相电的进线端和出线端均设有所述信号采集模块，所述信号采集模块用于采集所述熔断器本体三相电的电压值和电流值，所述通信模块通信连接于负荷断路器、所述操纵机构和所述机械臂，所述电源模块用于向所述控制器供电，所述电机模块用于向所述操纵机构和所述机械臂提供动力。

可选地，在上述自动修复式熔断器中，所述基座两端分别设有第一滑动卡扣和第二滑动卡扣，所述滑动门的一端设有开孔，所述开孔分别与所述第一滑动卡扣和所述第二滑动卡扣相匹配。

可选地，在上述自动修复式熔断器中，所述第一固定孔和所述第二固定孔的孔内均设有伸缩件。

可选地，在上述自动修复式熔断器中，所述工作轨道为三条竖直轨道，三条竖直轨道分别对应三相电上的所述熔丝壳体，三条竖直轨道通过所述连接轨道首尾连接。

可选地，在上述自动修复式熔断器中，所述熔丝盒中的熔丝包括若干熔丝段，若干所述熔丝段首尾连接且成卷设置。

可选地，在上述自动修复式熔断器中，所述熔丝段的长度与所述第一固定孔和所述第二固定孔之间的距离相匹配。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供了一种自动修复式熔断器，所述信号采集模块、所述通信模块以及所述电源模块均连接于所述控制器，所述信号采集模块用于采集所述熔断器本体三相电的进线端和出线端的电压值和电流值，并将采集到的电压电流值传输至控制器，控制器根据电压电流信号判断三相电中哪一相的熔丝熔断，通过所述通信模块切断负荷断路器，并控制所述操纵机构和所述机械臂更换熔断的熔丝，其中，所述电源模块用于向所述控制器供电，所述电机模块用于向所述操纵机构和所述机械臂提供动力。

所述熔断器本体的两侧的操纵机构能够通过连杆控制所述熔断器本体三相电上的熔丝壳体，使其在竖直方向上旋转180°，即所述操作机构能够传动控制所述熔丝壳体的合/分位状态。所述熔丝壳体包括基座和滑动门，所述基座的两端分别为第一导电端和第二导电端，所述第一导电端设有第一固定孔，所述第二导电端设有第二固定孔，所述第一固定孔和所述第二固定孔之间连接有熔丝，设有熔丝的所述基座的一侧滑动设置有所述滑动门，所述滑动门的长度大于所述第一固定孔与所述第二固定孔之间的距离。滑动门能够覆盖熔丝，使得熔丝壳体中的熔丝位于密闭空间内，若其熔断产生火花时，则不会影响其他部件。

所述熔丝更换器上设有工作轨道和连接轨道，三相电上的三个所述熔丝壳体均对应设有所述工作轨道，所述工作轨道再通过所述连接轨道连通，可伸缩的机械臂能够沿着轨道运行，到达需要更换熔丝的所述熔丝壳体处。机械臂连接熔丝盒，熔丝盒中的熔丝能够通过所述机械臂的另一端的尖嘴结构伸出，机械臂伸长，尖嘴结构带着新熔丝的首端伸入第一固定孔中，第一固定孔释放旧熔丝，并固定新熔丝首端，进一步尖嘴结构携带新熔丝移动至第二固定孔，第二固定孔释放旧熔丝，并固定新熔丝，另外，在固定过程中嵌断所述新熔丝，最后机械臂收缩，进而尖嘴收回。本申请中的自动修复式熔断器通过机械臂在轨道上的移动运行，即可自动更换熔断器本体中对应三相电中的任一熔丝，工作效率高。并且体积小，节省了空间，重量轻，当整体损坏时，便于更换。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种自动修复式熔断器的基本结构示意图；

图2为本发明实施例提供的熔丝壳体的基本结构示意图；

图3为本发明实施例提供的熔丝更换器的基本结构示意图；

图4为本发明实施例提供的控制器的控制原理图；

附图标记说明：1、熔断器本体；2、熔丝壳体；3、熔丝更换器；4、操纵机构；5、控制器；6、信号采集模块；7、通信模块；8、电源模块；9、电机模块；

21、基座；211、第一导电端；212、第二导电端；213、第一固定孔；214、第二固定孔；215、第一滑动卡扣；216、第二滑动卡扣；22、滑动门；221、开孔；31、轨道；311、工作轨道；312、连接轨道；32、机械臂；33、熔丝盒；41、连杆。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

参见图1，为本发明实施例提供的一种自动修复式熔断器的基本结构示意图。结合图1，本申请中自动修复式熔断器包括：熔断器本体1、控制器5、信号采集模块6、通信模块7、电源模块8以及电机模块9。所述电源模块8用于向所述控制器5供电，所述控制器5通过所述信号采集模块6、通信模块7以及电机模块9自动控制更换所述熔断器本体1上熔丝。

具体地，所述熔断器本体1的两侧设有操纵机构4，所述操纵机构4之间设有连杆41，所述熔断器本体1三相电分别串接有熔丝壳体2，所述操纵机构4通过所述连杆41连接三个所述熔丝壳体2，使其在竖直方向上旋转180°，即传动控制所述熔丝壳体2的合/分位状态。当需要更换熔丝时，所述操纵机构4正向转动，控制熔丝壳体2在竖直方向上旋转180°，进而控制熔丝壳体2处于分位状态，当更换完熔丝时，再反向转动操纵机构4，使得熔丝壳体2回转180°，进而控制熔丝壳体2处于合位状态。所述熔断器本体1上可拆卸连接有熔丝更换器3，所述熔丝更换器3与所述熔丝壳体2对应设置。

参见图2，为本发明实施例提供的熔丝壳体的基本结构示意图。结合图2，所述熔丝壳体2包括基座21和滑动门22，所述基座21的两端分别为第一导电端211和第二导电端212。所述熔丝壳体2通过第二导电端212与熔断器本体1的导电端机械连接，进而熔断器本体1串接于电路中。所述第一导电端211设有第一固定孔213，所述第二导电端212设有第二固定孔214，所述第一固定孔213和所述第二固定孔214之间连接有熔丝。设有熔丝的所述基座21的一侧滑动设置有所述滑动门22，所述滑动门22的长度大于所述第一固定孔213与所述第二固定孔214之间的距离。滑动门22能够覆盖熔丝，使得熔丝壳体2中的熔丝位于密闭空间内，若其熔断产生火花时，则不会影响其他部件，本申请通过滑动门22的设置，实现设有熔丝的电路部分处于相对密闭的空间内，安全性更高。

图3为本发明实施例提供的熔丝更换器的基本结构示意图，由图3所示，所述熔丝更换器3上设有轨道31，所述轨道31包括工作轨道311和连接轨道312，三个所述熔丝壳体2均对应设有所述工作轨道311，所述工作轨道311通过所述连接轨道312连接。所述轨道31滑动设有可伸缩的机械臂32，靠近所述轨道31的所述机械臂32一端设有熔丝盒33，所述机械臂32的另一端设为尖嘴，所述熔丝盒33中的熔丝首端通过所述尖嘴伸出。机械臂32连接熔丝盒33，熔丝盒33中的熔丝能够通过所述机械臂32的另一端的尖嘴结构伸出，机械臂32伸长，尖嘴结构带着新熔丝的首端伸入第一固定孔213中，第一固定孔213释放旧熔丝，并固定新熔丝首端，进一步尖嘴结构携带新熔丝移动至第二固定孔214，第二固定孔214释放旧熔丝，并固定新熔丝，另外，在固定过程中嵌断所述新熔丝，最后机械臂收缩，进而尖嘴收回。

本申请中尖嘴能够携带熔丝移动的原理如下：

把机械臂32的尖嘴结构取下，会看到机械臂内部设有由套环套住的两瓣弹性片，两瓣弹性片直接夹住新熔丝。当不动作时，套环套住两瓣弹性片，利用摩擦力咬住熔丝，当需要往外引送熔丝时，控制器5控制机械臂32中的两瓣弹性片一起向下，两瓣弹性片是分开的，且分别向外分开一定角度，此时，随着机械臂32的移动，熔丝没有约束自然往外引送。熔丝释放出合适长度后，控制器5控制机械臂32中的两瓣弹性片返回原位，两瓣弹性片再由套环套住。

另外，参见图4，为本发明实施例提供的控制器的控制原理图。由图4所示，所述信号采集模块6、所述通信模块7、所述电源模块8以及电机模块9均连接于所述控制器5。所述熔断器本体1三相电的进线端和出线端均设有所述信号采集模块6，所述信号采集模块6用于采集所述熔断器本体1三相电的电压值和电流值，所述通信模块7通信连接于负荷断路器、所述操纵机构4和所述机械臂32。所述信号采集模块6将采集到的电压电流值传输至控制器5，控制器5根据电压电流信号判断三相电中哪一相的熔丝熔断，通过所述通信模块7切断负荷断路器，并控制所述操纵机构4和所述机械臂32更换熔断的熔丝，所述电源模块8用于向所述控制器5供电，所述电机模块9用于向所述操纵机构4和所述机械臂32提供动力。

本申请中的自动修复式熔断器通过机械臂32在轨道31上的移动运行，即可自动更换熔断器本体1中对应三相电中的任一熔丝，工作效率高。并且体积小，节省了空间，重量轻，当整体损坏时，便于更换，适用性更强。

进一步，结合图2，本申请中所述基座21两端分别设有第一滑动卡扣215和第二滑动卡扣216，所述滑动门22的一端设有开孔221，所述开孔221分别与所述第一滑动卡扣215和所述第二滑动卡扣216相匹配。所述基座21上覆盖的所述滑动门22能够沿基座滑动，正常状态下，所述滑动门22扣合于所述基座21上，并且，通过所述滑动门22上的所述开孔221与所述第一滑动卡扣215闭锁。当需要更换内部熔丝时，需要按下所述第一滑动卡扣215进行解锁，并将所述滑动门22移动至所述基座21的另一端，且将第二滑动卡扣216扣合于所述开孔221中，实现闭锁，当更换完熔丝后，按下所述第二滑动卡扣216解锁，将所述滑动门22返回原位，并扣合于所述第一滑动卡扣215中。

本发明实施例提供的自动修复式熔断器中，所述第一固定孔213和所述第二固定孔214的孔内均设有伸缩件。在需要更换熔丝时，机械臂32的尖嘴结构将新熔丝送至所述第一固定孔213和所述第二固定孔214的孔内时，将伸缩件挤压至孔内的一侧，旧熔丝自动释放，当尖嘴结构引出新熔丝时，缓慢后退，伸缩件弹回原位，将新熔丝的端部进行固定。

进一步，结合图3，所述工作轨道311为三条竖直轨道，三条竖直轨道分别对应三相电上的所述熔丝壳体2，三条竖直轨道通过所述连接轨道312首尾连接。本申请中，机械臂32通过竖直的三条工作轨道，实现三相电分别对应的熔丝的更换。同时，通过连接轨道312实现三条工作轨道311的连通，进行实现一个机械臂同时控制A、B、C三相电上的熔丝更换，大大减小了本申请中的结构体积，节省了空间，减轻了重量，具有更好的适用性。

为了更加方便的更换熔丝，本申请中所述熔丝盒33中的熔丝包括若干熔丝段，若干所述熔丝段首尾连接且成卷设置，并且在每一熔丝段互相连接处设置相应的通孔，使得连接处易于断裂。所述熔丝段的长度与所述第一固定孔213和所述第二固定孔214之间的距离相匹配。尖嘴结构在进行更换熔丝时，将开头的熔丝段的首端固定于任一固定孔中，进一步，将该熔丝段的尾端固定于另一固定孔，固定完毕之后，在机械臂32的撤退中，该熔丝段和下一熔丝段之间断开连接。

本申请中自动修复熔断器的具体工作过程如下：

信号采集模块6分别采集熔断器本体1进线端和出线端的电压值和电流值，若某相电路上熔断器进线端电压值不变，电流值为0，且出线端电压值和和电流值均变为0，则说明该相电路熔丝熔断。控制器5通过通信模块7控制切断负荷断路器，再发送指令通过电机模块9控制操纵机构4，操纵机构4带动连杆41，控制熔丝壳体在竖直方向旋转180°。然后，控制器5再发出指令控制机械臂32沿轨道31移动至该相熔丝熔断相对应的位置。机械臂32移动至熔丝壳体2中第一导电端211处，按下第一滑动卡扣215使其解锁，机械臂32再拉着滑动门22移动至第二导电端212处，并将滑动门22上的开孔221与第二滑动卡扣216闭锁。随后，机械臂32的尖嘴结构携带新熔丝穿过第二固定孔214，第二固定孔214中释放旧熔丝并固定新熔丝首端。然后，机械臂32的尖嘴结构携带新熔丝移动至第一固定孔213处，并穿进该孔，第一固定孔213释放旧熔丝并固定新熔丝末端。然后，机械臂32运动返回至第二导电端212，并按下第二滑动卡扣216使其解锁，机械臂32再拉着滑动门22移动至第一导电端211，使滑动门22与第一滑动卡扣215闭锁。此时完成该相熔丝的更换，如存在多相熔丝更换其原理一样。完成熔丝更换后，控制器5发出指令恢复送电，先合上三相熔丝壳体2，再合上线路负荷断路器。

由于以上实施方式均是在其他方式之上引用结合进行说明，不同实施例之间均具有相同的部分，本说明书中各个实施例之间相同、相似的部分互相参见即可。在此不再详细阐述。

需要说明的是，在本说明书中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的电路结构、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种电路结构、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，有语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的电路结构、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。

以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (3)

1.一种自动修复式熔断器，其特征在于，包括：熔断器本体(1)、控制器(5)、信号采集模块(6)、通信模块(7)、电源模块(8)以及电机模块(9)，其中：

所述熔断器本体(1)的两侧设有操纵机构(4)，所述操纵机构(4)之间设有连杆(41)，所述熔断器本体(1)三相电分别串接有熔丝壳体(2)，所述操纵机构(4)通过所述连杆(41)连接三个所述熔丝壳体(2)，并传动控制所述熔丝壳体(2)的合/分位状态，所述熔断器本体(1)上可拆卸连接有熔丝更换器(3)，所述熔丝更换器(3)与所述熔丝壳体(2)对应设置；

所述熔丝壳体(2)包括基座(21)和滑动门(22)，所述基座(21)的两端分别为第一导电端(211)和第二导电端(212)，所述第一导电端(211)设有第一固定孔(213)，所述第二导电端(212)设有第二固定孔(214)，所述第一固定孔(213)和所述第二固定孔(214)之间连接有熔丝，设有熔丝的所述基座(21)的一侧滑动设置有所述滑动门(22)，所述滑动门(22)的长度大于所述第一固定孔(213)与所述第二固定孔(214)之间的距离；

所述熔丝更换器(3)上设有轨道(31)，所述轨道(31)包括工作轨道(311)和连接轨道(312)，三个所述熔丝壳体(2)均对应设有所述工作轨道(311)，所述工作轨道(311)通过所述连接轨道(312)连接；

所述轨道(31)滑动设有可伸缩的机械臂(32)，靠近所述轨道(31)的所述机械臂(32)一端设有熔丝盒(33)，所述机械臂(32)的另一端设为尖嘴，所述熔丝盒(33)中的熔丝首端通过所述尖嘴伸出；

所述信号采集模块(6)、所述通信模块(7)、所述电源模块(8)以及电机模块(9)均连接于所述控制器(5)，所述熔断器本体(1)三相电的进线端和出线端均设有所述信号采集模块(6)，所述信号采集模块(6)用于采集所述熔断器本体(1)三相电的电压值和电流值，所述通信模块(7)通信连接于负荷断路器、所述操纵机构(4)和所述机械臂(32)，所述电源模块(8)用于向所述控制器(5)供电，所述电机模块(9)用于向所述操纵机构(4)和所述机械臂(32)提供动力；

所述工作轨道(311)为三条竖直轨道，三条竖直轨道分别对应三相电上的所述熔丝壳体(2)，三条竖直轨道通过所述连接轨道(312)首尾连接；

所述熔丝盒(33)中的熔丝包括若干熔丝段，若干所述熔丝段首尾连接且成卷设置；

所述熔丝段的长度与所述第一固定孔(213)和所述第二固定孔(214)之间的距离相匹配。

2.根据权利要求1所述的自动修复式熔断器，其特征在于，所述基座(21)两端分别设有第一滑动卡扣(215)和第二滑动卡扣(216)，所述滑动门(22)的一端设有开孔(221)，所述开孔(221)分别与所述第一滑动卡扣(215)和所述第二滑动卡扣(216)相匹配。

3.根据权利要求1所述的自动修复式熔断器，其特征在于，所述第一固定孔(213)和所述第二固定孔(214)的孔内均设有伸缩件。

Images