CN110221166A - 一种回路状态巡检系统及其上电装置及回路状态巡检仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种回路状态巡检系统及其上电装置及回路状态巡检仪，包括巡检仪本体和一个巡检仪上电装置，巡检仪本体上设有通孔，所述通孔周围设置有感应线圈，感应线圈连接巡检仪本体的电源装置；所述巡检仪上电装置包括底座、电连接器和锁紧机构，所述电连接器的一个连接端固定在底座上，另一个连接端相对底座移动设置，所述电连接器的连接端包括铜棒。本方案在设计回路状态巡检仪相关模块时在其侧面预留三个通孔，内装电流互感器，上电时，将三根铜棒从穿心孔穿过，铜棒通电形成电流回路后，通过电流互感器的感应电流对模块上电。

Description

一种回路状态巡检系统及其上电装置及回路状态巡检仪

技术领域

本发明涉及一种回路状态巡检系统及其上电装置及回路状态巡检仪，属于回路状态巡检领域。

背景技术

自2015年以来，各省、市电科院计量中心响应中国电科院的号召，都需建设自己的检测功能试验室，对采集终端、三相表进行回路状态巡检，检测中需要用到回路状态巡检仪。

回路状态巡检仪(以下简称巡检仪)采用模块化设计，包含专用安全模块和外围MCU电路。巡检仪工作原理图如图1所示。其中的专用安全模块通过高速率、高精度信号采样电路和基于阻抗特征的多重判据方法实现对TA回路状态的准确实时监测。外围MCU电路采用高精度计量芯片计算电流有效值，在0分、15分、30分、45分时刻冻结并存储电流曲线数据；通过远程通信单元将各类计量回路异常事件主动上报至用电信息采集系统。专用安全模块与MCU电路间采用ESAM安全模块进行身份认证。

巡检仪属于计量监测装置，安装于经电流互感器接入的电能计量回路中，与电能表的电流回路串联，与电能表的电压回路并联，不影响电能表计量精度，如图2所示。可实时监测TA回路正常连接、TA二次回路开路、TA二次端子分流、TA一次分流、TA回路串接整流设备、TA变比更换、磁场异常等状态信息，并主动上报至用电信息采集主站，支持GPRS/SMS/4G/以太网等多种通信方式。

通过巡检仪可有效识别和治理异常用电行为，为开展计量装置在线监测、用电稽查、故障诊断提供可靠直接的数据支撑，并为实现整体电能计量装置智能诊断和综合分析提供了技术手段。

回路状态巡检仪中有一个模块没有上电结构，多采取传统的压接式的安装方式，如图3(a)所示，与目前的专变采集终端的安装方式类似。

发明内容

本发明的目的是提供一种回路状态巡检系统及其上电装置及回路状态巡检仪，所要解决的技术问题在于，在进行回路状态巡检时，无需为回路状态巡检仪及相关模块执行用于供电的额外电源工程，巡检中使用到的各种模块和装置都可以采用本发明来供电，节省了资源和费用，且不额外增加二次回路物理节点。

为实现上述目的，本发明的方案包括：

本发明的一种回路状态巡检系统，包括如下系统方案：

系统方案一，包括巡检仪本体和一个巡检仪上电装置，巡检仪本体上设有通孔，所述通孔周围设置有感应线圈，感应线圈连接巡检仪本体的电源装置；所述巡检仪上电装置包括底座、电连接器和锁紧机构，所述电连接器的一个连接端固定在底座上，另一个连接端相对底座移动设置，所述电连接器的至少一个连接端包括至少一个用于穿入所述通孔的柱状导体；所述锁紧装置用于在可移动连接端与固定连接端接触时锁紧固定所述可移动连接端与底座。

系统方案二，在系统方案一的基础上，所述底座上设置有导轨，所述锁紧机构导向滑动设置于所述导轨上，导轨方向与所述柱状导体轴线方向一致，所述柱状导体固定设置于所述锁紧机构上。

系统方案三，在系统方案二的基础上，所述底座上设置有定位条，所述锁紧机构上设置有限位装置，所述限位装置与所述定位条相对的位置上设置有限位杆，所述限位装置上设有用于向下挤压使所述限位杆与所述定位条挤压配合的弹性机构。

本发明的一种回路状态巡检仪，包括如下巡检仪方案：

巡检仪上设有通孔，所述通孔周围设置有感应线圈，所述感应线圈连接巡检仪的电源装置包括至少一个通孔，每一个所述通孔上设置有穿心互感器，所述互感器的输出端用于对装置上电。

本发明的一种回路状态巡检仪上电装置，包括如下装置方案：

装置方案一，包括底座、电连接器和锁紧机构，所述电连接器的一个连接端固定在底座上，另一个连接端相对底座移动设置，所述电连接器的至少一个连接端包括至少一个柱状导体；所述锁紧装置用于在可移动连接端与固定连接端接触时锁紧固定所述可移动连接端与底座。

装置方案二，在装置方案一的基础上，所述底座上设置有导轨，所述锁紧机构导向滑动设置于所述导轨上，导轨方向与所述柱状导体轴线方向一致，所述柱状导体固定设置于所述锁紧机构上。

装置方案三，在装置方案二的基础上，所述底座上设置有定位条，所述锁紧机构上设置有限位装置，所述限位装置与所述定位条相对的位置上设置有限位杆，所述限位装置上设有用于向下挤压使所述限位杆与所述定位条挤压配合的弹性机构。

装置方案四，在装置方案三的基础上，所述限位装置还包括拉板，所述限位杆设置于所述拉板上，所述拉板通过弹性机构与所述锁紧机构相连。

装置方案五，在装置方案四的基础上，所述锁紧机构还包括上板、底板，所述上板和底板通过支撑件连接；所述底板与导轨导向滑动连接；所述柱状导体固定在底板上。

装置方案六，在装置方案一到装置方案五任一项方案的基础上，所述固定连接端和/或可移动连接端的端面上均布有点状凸起。

本发明的有益效果为：

如图3(b)所示，本方案在设计回路状态巡检仪相关模块时在其侧面预留三个通孔，内装电流互感器，上电时，将三根作为柱状导体的铜棒从穿心孔穿过，铜棒通电形成电流回路后，通过电流互感器的感应电流对模块上电，有效解决了回路状态巡检仪及相关模块的上电问题。且本发明的方案采用直接穿心耦合的方式安装，不额外增加二次回路物理节点。

进一步的，对上电对接端的端面做了特殊处理，形成一个一个均布的尖端，目的是为了与铜棒接触充分，增大接触面积，如果端面不做特殊处理，因普通平面是凸凹不平的，上电对接端与上电铜棒的接触可能就是一个点，因接触面积小，电阻极大，会因发热量太大而烧坏铜棒或相关器件。

进一步的，通过可调节锁紧的锁紧装置固定铜棒，可方便快捷的拆装相关模块，而且保证了铜棒及装置的可靠固定，也保证了铜棒与上电对接端的可靠电气连接。

附图说明

图1是回路状态巡检仪工作原理图；

图2是回路状态巡检仪连接示意图；

图3(a)是压接式回路状态巡检仪示意图；

图3(b)是穿心式回路状态巡检仪示意图；

图4是上电对接端端面示意图；

图5是本发明的一种上电装置及回路状态巡检仪俯视图；

图6是锁紧装置主视图；

图7是回路状态巡检仪示意图；

图8是实施例2中的上电装置俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

实施例1

如图5所示的一种回路状态巡检系统及其上电装置及回路状态巡检仪装配示意图的俯视图，包括导轨1、定位条2、锁紧装置3、柱状导体4、回路状态巡检仪模块5、上电对接端6、导线7。所述导轨1、定位条2及上电对接端6固定于底座上，所述锁紧装置3设置于所述导轨上，可延导轨自由移动，所述柱状导体4固定于所述锁紧装置3上，可随锁紧装置3一起移动。所述上电对接端6设置于底座上所述柱状导体4端面相对的位置上，锁紧装置3朝向所述上电对接端6方向移动时，柱状导体4的一个端面可与上电对接端6的一个端面可靠连接，每个柱状导体4的另一个端面均连接有导线7，用于连接电源，每个上电对接端6的另一个端面也连接有用于连接电源的导线7。

所述柱状导体4采用圆柱形铜棒，所述上电对接端的端面做特殊处理，形成一个一个均布的尖端，如图4所示，目的是为了与铜棒接触充分，增大接触面积，增大导电性减小电阻。本领域技术人员应当明了，柱状导体是为了在环绕其上的电流互感器中形成一定强度的感应电流或感应电动势，因此柱状导体应理解为包括但不限于柱状或条状等能够实现上述效果的导电体。

如图6所示的锁紧装置3的主视图，包括导轨1的纵截面、定位条2的纵截面、底板31、上板32、拉板33、支撑柱34、弹簧35、限位杆36。所述上板32和底板31通过支撑柱34固定连接，所述底板31设置于导轨1上，并且可延导轨1自由滑动。拉板33滑动设置于上板32和底板31之间的支撑柱34上，拉板33和上板32之间的支撑柱34上还套设有弹簧35，弹簧35两端分别与拉板33和上板32相接触并至少处于压缩状态。拉板33上在定位条2对应的位置上，固定有限位杆36，所述限位杆36可以随拉板33一起上下移动，可以通过底板31对应位置上的通孔可以与定位条2相接触。无外力干预情况下，拉板33在弹簧35的作用下，推动限位杆36与定位条2接触并被压紧，此时锁紧装置3被限位杆36锁紧于定位条2的对应位置处，无法移动。

定位条2应为表面粗糙、提供较大静摩擦力的材料，或者为表面高低不平例如呈锯齿状结构，同时限位杆36端部匹配设置锯齿或刃状端部，至少实现单向锁定使拉板33及限位杆36未被提起的情况下，锁紧装置3仅能向使柱状导体4和上电对接端6相接触的方向移动。

如图7所示的回路状态巡检仪示意图，包括俯视图91和正视图92，以及横向贯穿模块的通孔921，每个通孔921外设置有穿心式电流互感器，所述电流互感器的输出端用于为模块上电。

本回路状态巡检仪上电装置的使用方法为，如图5所示在操作时，将回路状态巡检仪模块5定位好，提起锁紧装置3的拉板33(见图6)，此时限位杆36随拉板33被提起，不与定位条2相接触挤压，锁紧装置3的锁紧状态解除，锁紧装置3可沿着导轨1前后移动；向上电对接端6的方向移动锁紧装置3，柱状导体4随之移动，柱状导体4分别穿过模块通孔921(见图4)与上电对接端6的端面接触，确保实现可靠电气连接后放开拉板33，拉板33及限位杆36在弹簧35的弹力下压紧定位条2(见图5)，压紧装置3锁紧固定不可前后移动，同时柱状导体4与上电对接端紧密接触，接通与导线7相连的电源，柱状导体4上有电流通过，电流互感器的输出端产生电流，为回路状态巡检仪对应模块上电，即可进行相应测试.测试完成后，上提拉板33，限位杆36松开定位条2，压紧装置3解锁并使之沿导轨1后移，柱状导体4从对应通孔921中抽出，取走回路状态巡检仪对应模块，完成测试。

本领域技术人员应当明了，为使对应柱状导体4上形成电流，在锁紧装置3移动过程中能够实现接触的一对柱状导体和上电对接端，应当通过导线连接同一电源的正负极。

实施例2

本实施例的一种回路状态巡检仪上电装置的原理与实施例1相同，区别仅在于锁紧方式，如图8所示的一种回路状态巡检仪上电装置，包括导轨21、滑块23、柱状导体24、用于锁紧装置的弹性接头241、固定模块26、上电对接端261、导线27。所述导轨21、固定模块26固定于底座上，所述滑块23设置于所述导轨上，可延导轨自由移动，所述柱状导体24固定于所述滑块23上，可随滑块23一起移动，柱状导体24的端部设置有弹性接头241。所述上电对接端261呈插孔状设置于固定模块端部，与对应柱状导体24相对设置，滑块23朝向所述上电对接端261方向移动时，柱状导体24的部分及弹性接头插入对应的上电对接端261的插孔内，每个柱状导体24的另一个端面均连接有导线27，用于连接电源，每个上电对接端6的另一个端面也连接有用于连接电源的导线27。

所述柱状导体24采用圆柱形铜棒，所述弹性接头241为弹性金属触头，其直径略大于柱状导体24的圆柱形铜棒直径。上电对接端261的插孔直径应至少介于所述圆柱形铜棒直径和弹性接头直径之间，当柱状导体24及弹性接头241插入对应上电对接端261的插孔中时，弹性接头241与插孔内壁紧密配合并且弹性挤压，实现可靠电气连接的同时起到固定锁紧的作用。

所述弹性接头可以为灯笼接头，所述锁紧装置也可以为设置于所述插孔内的一组弹性簧片，当柱状导体插入插孔时，簧片将铜棒夹紧实现固定锁紧。

本实施例的回路状态巡检仪上电装置在使用时不需额外操作，仅需在柱状导体24穿过回路状态巡检仪对应模块通孔后，施加适当的力，使弹性接头241尽可能的插入对应上电对接端261的插孔内，接通对应电源即可通过电流互感器完成上电。测试结束后，再次施加适当的力，将弹性接头241从对应上电对接端261的插孔内拔出，取下回路状态巡检仪对应模块即可。

以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本结构和功能在于上述基本方案，对本领域技术人员而言，根据本发明的教导，采用其他模块、装置、结构、安装方式不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种回路状态巡检系统，其特征在于，包括巡检仪本体和一个巡检仪上电装置，巡检仪本体上设有通孔，所述通孔周围设置有感应线圈，感应线圈连接巡检仪本体的电源装置；所述巡检仪上电装置包括底座、电连接器和锁紧机构，所述电连接器的一个连接端固定在底座上，另一个连接端相对底座移动设置，所述电连接器的至少一个连接端包括至少一个用于穿入所述通孔的柱状导体；所述锁紧装置用于在可移动连接端与固定连接端接触时锁紧固定所述可移动连接端与底座。

2.根据权利要求1所述的一种回路状态巡检系统，其特征在于，所述底座上设置有导轨，所述锁紧机构导向滑动设置于所述导轨上，导轨方向与所述柱状导体轴线方向一致，所述柱状导体固定设置于所述锁紧机构上。

3.根据权利要求2所述的一种回路状态巡检系统，其特征在于，所述底座上设置有定位条，所述锁紧机构上设置有限位装置，所述限位装置与所述定位条相对的位置上设置有限位杆，所述限位装置上设有用于向下挤压使所述限位杆与所述定位条挤压配合的弹性机构。

4.一种回路状态巡检仪，其特征在于，巡检仪上设有通孔，所述通孔周围设置有感应线圈，所述感应线圈连接巡检仪的电源装置包括至少一个通孔，每一个所述通孔上设置有穿心互感器，所述互感器的输出端用于对装置上电。

5.一种回路状态巡检仪上电装置，其特征在于，包括底座、电连接器和锁紧机构，所述电连接器的一个连接端固定在底座上，另一个连接端相对底座移动设置，所述电连接器的至少一个连接端包括至少一个柱状导体；所述锁紧装置用于在可移动连接端与固定连接端接触时锁紧固定所述可移动连接端与底座。

6.根据权利要求5所述的一种回路状态巡检仪上电装置，其特征在于，所述底座上设置有导轨，所述锁紧机构导向滑动设置于所述导轨上，导轨方向与所述柱状导体轴线方向一致，所述柱状导体固定设置于所述锁紧机构上。

7.根据权利要求6所述的一种回路状态巡检仪上电装置，其特征在于，所述底座上设置有定位条，所述锁紧机构上设置有限位装置，所述限位装置与所述定位条相对的位置上设置有限位杆，所述限位装置上设有用于向下挤压使所述限位杆与所述定位条挤压配合的弹性机构。

8.根据权利要求7所述的一种回路状态巡检仪上电装置，其特征在于，所述限位装置还包括拉板，所述限位杆设置于所述拉板上，所述拉板通过弹性机构与所述锁紧机构相连。

9.根据权利要求8所述的一种回路状态巡检仪上电装置，其特征在于，所述锁紧机构还包括上板、底板，所述上板和底板通过支撑件连接；所述底板与导轨导向滑动连接；所述柱状导体固定在底板上。

10.根据权利要求5～9任一项所述的一种回路状态巡检仪上电装置，其特征在于，所述固定连接端和/或可移动连接端的端面上均布有点状凸起。