CN112735927A - 一种用于自恢复熔断器的自检装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于自恢复熔断器的自检装置，包括熔断丝、U型底座、自检箱体、电磁继电器、开口电流互感器以及自检机构，自检机构包括输电臂、升压器、电磁铁、电池组以及主控单元，主控单元控制电磁铁通电后，使得电磁继电器关闭，切断输电线路的送电，然后控制升压器对电池组的电能进行逐步升压，并通过输电臂向熔断丝输送电能，并使输送的电能达到熔断丝的限值，若熔断丝已存在故障，则不会发生熔断，此时开口电流互感器可以感应到电流信号，主控单元则可以控制报警器进行报警，提示工作人员及时进行更换或维修处理，防止发生过流事故时，故障熔断丝无法正常熔断而导致用电设备的损坏以及火灾的发生。

Description

一种用于自恢复熔断器的自检装置

技术领域

本发明涉及电力设备检测技术领域，特别涉及一种用于自恢复熔断器的自检装置。

背景技术

熔断器是指当电流超过规定值时，以本身产生的热量使熔体熔断，断开电路的一种电器，传统的熔断器基本都是一次性设备，熔断器熔断以后需要更换整个熔断器，电力工人劳动强度较大，为减少熔断器更换的次数，自恢复式熔断器被生产出来，在电流过大时可以断开电路，当故障排除以后，可以恢复到初始状态，保证电流的正常通过，因此可以减少熔断器更换的次数，降低使用成本。

但是目前的自恢复熔断器基本不具备自检功能，若熔断器出现故障，无法第一时间切断电路，会导致电器的烧毁，甚至发生火灾。

发明内容

鉴以此，本发明提出一种用于自恢复熔断器的自检装置，可以对熔断器的熔断功能进行自检，若熔断器出现故障时，可以发出警报以提示工作人员及时进行处理。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于自恢复熔断器的自检装置，包括熔断丝、U型底座、自检箱体、电磁继电器、开口电流互感器以及自检机构，所述熔断丝卡接在U型底座上，并接入到输电线路中，所述电磁继电器电连接在熔断丝的进线侧输电线路上，所述自检机构设置在自检箱体中，所述开口电流互感器套设在熔断丝的出线侧输电线路上；所述自检机构包括输电臂、升压器、电磁铁、电池组以及主控单元，所述升压器分别与电池组以及输电臂电连接，所述输电臂从自检箱体中伸出到外部，并与熔断丝靠近电磁继电器的一端电连接，所述电磁铁位于电磁继电器上方，所述自检箱体外表面设置与报警器，所述主控单元分别与升压器、电磁铁、开口电流互感器以及报警器电连接。

优选的，所述自检机构还包括热风机，所述自检箱体底面开设有通风口，所述热风机设设置在通风口内侧，所述主控单元与热风机电连接。

优选的，所述开口电流互感器内部设置有无线通信单元，所述无线通信单元与主控单元信号连接。

优选的，所述U型底座包括金属侧壁，所述金属侧壁上设置有卡槽，所述熔断丝卡接在卡槽中，所述金属侧壁与输电线路电连接。

优选的，还包括拆除机构，所述拆除机构包括第一固定臂、连接板以及电动伸缩杆，所述第一固定臂从自检箱体中伸出到自检箱体底部，并与熔断丝靠近开口电流互感器的一端卡接，所述连接板设置在自检箱体中，并连接输电臂以及第一固定臂顶端，所述电动伸缩杆设置在自检箱体内部顶面，其输出轴与连接板顶面连接，所述主控单元与电动伸缩杆电连接。

优选的，还包括更换机构，所述更换机构包括顶板、旋转电机以及第二固定臂，所述第二固定臂从自检箱体中伸出到自检箱体底部，所述第二固定臂顶端与连接板连接，底端设置有待更换熔断丝，所述连接板为等边三角形结构，所述输电臂、第一固定臂以及第二固定臂位于连接板的三角，所述顶板位于自检箱体上方，所述旋转电机设置在顶板底面，其输出轴与自检箱体顶面连接，且输出轴位于连接板中心上方，所述主控单元与旋转电机电连接。

优选的，所述输电臂、第一固定臂以及第二固定臂底端均设置有卡扣，所述输电臂的卡扣对于熔断丝的扣紧程度等于第一固定臂对于熔断丝的扣紧程度，且大于U型底座对熔断丝的扣紧程度，所述U型底座对熔断丝的扣紧程度大于第二固定臂的卡扣对熔断丝的扣紧程度。

优选的，所述U型底座上设置有红外发射管，所述自检箱体底部设置有红外接收管，所述自检箱体旋转180度后，使红外接收管旋转到红外发射管上方，所述主控单元与红外接收管电连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供了一种用于自恢复熔断器的自检装置，将输电臂接入到熔断丝后，通过设置的升压器可以输送电能到熔断丝上，同时主控单元切断输电线路的送电，升压器逐步升压，使接入到熔断丝的电流不断增大，当电流值超过熔断丝的限值时，熔断丝熔断，从而在另一端的开口电流互感器不会检测到电流信号，此时说明熔断丝可以正常使用，主控单元不会报警，当开口电流互感器仍然检测到电流时，说明熔断丝无法正常熔断，此时主控单元控制报警器报警，以提示工作人员及时进行更换处理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种用于自恢复熔断器的自检装置的结构示意图；

图2为本发明的一种用于自恢复熔断器的自检装置的电路原理图；

图中，1为熔断丝，2为U型底座，3为自检箱体，4为电磁继电器，5为开口电流互感器，6为输电臂，7为升压器，8为电磁铁，9为电池组，10为主控单元，11为报警器，12为热风机，13为通风口，14为无线通信单元，15为金属侧壁，16为卡槽，17为第一固定臂，18为连接板，19为电动伸缩杆，20为顶板，21为旋转电机，22为第二固定臂，23为卡扣，24为红外发射管，25为红外接收管。

具体实施方式

为了更好理解本发明技术内容，下面提供一具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。

参见图1至图2，本发明提供的一种用于自恢复熔断器的自检装置，包括熔断丝1、U型底座2、自检箱体3、电磁继电器4、开口电流互感器5以及自检机构，所述熔断丝1卡接在U型底座2上，并接入到输电线路中，所述电磁继电器4电连接在熔断丝1的进线侧输电线路上，所述自检机构设置在自检箱体3中，所述开口电流互感器5套设在熔断丝1的出线侧输电线路上；所述自检机构包括输电臂6、升压器7、电磁铁8、电池组9以及主控单元10，所述升压器7分别与电池组9以及输电臂6电连接，所述输电臂6从自检箱体3中伸出到外部，并与熔断丝1靠近电磁继电器4的一端电连接，所述电磁铁8位于电磁继电器4上方，所述自检箱体3外表面设置与报警器11，所述主控单元10分别与升压器7、电磁铁8、开口电流互感器5以及报警器11电连接。

本发明的一种用于自恢复熔断器的自检装置，熔断丝1以及U型底座2组成熔断器主体，用于接入到输电线路中，进行过流的切断保护，其中熔断丝1可拆卸的固定在U型底座2上，输电线路传输的电能可以经过熔断丝1后输送到后续的设备中，而在熔断丝1的进线侧和出线侧分别设置了电磁继电器4以及开口电流互感器5，在自检箱体3中设置了电磁铁8，当电磁铁8通电时，会产生磁场，并触发位于其下方的电磁继电器4，使电磁继电器4关闭，切断输电线路的输送，此时可以通过自检机构对熔断丝1进行自检，并通过开口电流互感器5检测是否有电流输出，以此来判断熔断丝1是否可以正常工作，若熔断丝1可以正常熔断，开口电流互感器5不会采集到有电流经过，若开口电流互感器5采集到有电流经过，报警器11会发出警报，提示工作人员及时进行处理。

本发明的自检机构采用外接或者长期固定形式，将自检箱体3设置在熔断丝1的上方，使自检箱体3内的电磁铁8位于电磁继电器4上方，同时将输电臂6与熔断丝1靠近电磁继电器4的一端连接，在进行自检前，主控单元10对电磁铁8进行通电，电磁铁8通电后产生磁场，从而可以触发位于其下方的电磁继电器4，使电磁继电器4关闭，切断输电线路的电能输送，此时熔断丝1无法接收到输电线路传输的电能，主控单元10则控制升压器7对电池组9输出的电能进行升压，并通过输电臂6将电能输送到熔断丝1上，主控单元10控制升压器7逐渐进行升压，当传输到熔断丝1上的电流达到熔断丝1的限值时，熔断丝1若未出现故障，则会发生熔断，从而开口电流互感器5无法感应到电流信号，此时说明熔断丝1可以正常熔断，若熔断丝1已存在故障，则不会发生熔断，开口电流互感器5可以感应到电流信号，此时说明熔断丝1出现故障，主控单元10控制报警器11发出警报，提示工作人员及时进行更换或维修处理，防止事故正常发生时无法第一时间切断电路。

而对于本发明的熔断丝1而言，其采用由聚合物树脂基体及分布在里面的导电粒子组成，在正常情况下，导电粒子在树脂基体中构成链状导电通路，聚合物自复保险丝表现为低阻抗；电路中有过电流发生时，流经聚合物自复保险丝的大电流产生的热量使聚合物树脂基体体积膨胀，切断了导电粒子形成的链状导电通路，导致聚合物自复保险丝的阻抗迅速升高，从而起到对电路的过流保护作用，故障排除后，树脂重新冷却结晶，体积收缩，导电粒子重新形成导电通路，聚合物自复保险丝恢复为低阻抗。

优选的，所述自检机构还包括热风机12，所述自检箱体3底面开设有通风口13，所述热风机12设设置在通风口13内侧，所述主控单元10与热风机12电连接。

除了过流的自检外，本发明还提供了过热的自检，主控单元10控制热风机12向熔断丝1吹出热风，使熔断丝1周围的温度迅速上升，当温度达到熔断丝1的限值时，熔断丝1会熔断并切断电路，通过开口电流互感器5是否可以采集到电流来判断熔断丝1是否熔断，以此来判断熔断丝1是否可以正常运作。

优选的，所述开口电流互感器5内部设置有无线通信单元14，所述无线通信单元14与主控单元10信号连接。

通过所设置的无线通信单元14可以对开口电流互感器5采集的数据进行无线传输，从而可以减少电缆的使用，自检机构与熔断丝1的物理连接关系上，仅是输电臂6与熔断丝1的连接。

优选的，所述U型底座2包括金属侧壁15，所述金属侧壁15上设置有卡槽16，所述熔断丝1卡接在卡槽16中，所述金属侧壁15与输电线路电连接。

输电线路将电能通过金属侧壁15输送到熔断丝1上，并通过另一侧的金属侧壁15输送到后续的电力设备中，而熔断丝1卡接在两个金属侧壁15上，当熔断丝1出现熔断时，会直接切断电能的输送。

优选的，还包括拆除机构，所述拆除机构包括第一固定臂17、连接板18以及电动伸缩杆19，所述第一固定臂17从自检箱体3中伸出到自检箱体3底部，并与熔断丝1靠近开口电流互感器5的一端卡接，所述连接板18设置在自检箱体3中，并连接输电臂6以及第一固定臂17顶端，所述电动伸缩杆19设置在自检箱体3内部顶面，其输出轴与连接板18顶面连接，所述主控单元10与电动伸缩杆19电连接。

在进行自检前，先将输电臂6以及第一固定臂17卡接在熔断丝1上，当自检结果为熔断丝1无法正常熔断时，主控单元10可以控制电动伸缩杆19带动连接板18上升，从而带动输电臂6以及第一固定臂17同时上升，输电臂6和第一固定臂17会将故障的熔断丝1从U型底座2中拔出，从而可以方便工作人员迅速的将新的熔断丝1进行更换。

优选的，还包括更换机构，所述更换机构包括顶板20、旋转电机21以及第二固定臂22，所述第二固定臂22从自检箱体3中伸出到自检箱体3底部，所述第二固定臂22顶端与连接板18连接，底端设置有待更换熔断丝1，所述连接板18为等边三角形结构，所述输电臂6、第一固定臂17以及第二固定臂22位于连接板18的三角，所述顶板20位于自检箱体3上方，所述旋转电机21设置在顶板20底面，其输出轴与自检箱体3顶面连接，且输出轴位于连接板18中心上方，所述主控单元10与旋转电机21电连接。

本发明还提供了熔断丝1的自动更换功能，当故障熔断丝1被拔出后，主控单元10可以控制旋转电机21带动自检箱体3进行转动，使自检箱体3转动180度后，使第二固定臂22转动到U型底座2上方，此时主控单元10控制电动伸缩杆19下降，可以使得第二固定臂22带动待更换熔断丝1同步下降，并使待更换熔断丝1卡接到U型底座2中，实现对熔断丝1的更换，此时再控制电动伸缩杆19上升，可以使得第二固定臂22离开熔断丝1，再对自检箱体3进行转动后，可以对更换后的熔断丝1进行自检。

优选的，所述输电臂6、第一固定臂17以及第二固定臂22底端均设置有卡扣23，所述输电臂6的卡扣23对于熔断丝1的扣紧程度等于第一固定臂17对于熔断丝1的扣紧程度，且大于U型底座2对熔断丝1的扣紧程度，所述U型底座2对熔断丝1的扣紧程度大于第二固定臂22的卡扣23对熔断丝1的扣紧程度。

通过对若干个卡扣23的扣紧程度进行设置以后，可以保证故障熔断丝1的拔出以及待更换熔断丝1的卡入。

优选的，所述U型底座2上设置有红外发射管24，所述自检箱体3底部设置有红外接收管25，所述自检箱体3旋转180度后，使红外接收管25旋转到红外发射管24上方，所述主控单元10与红外接收管25电连接。

为了保证待更换的熔断丝1顺利旋转到U型底座2上方，本发明设置了定位的功能，当自检箱体3旋转时，其底部的红外接收管25会做圆周运动，当红外接收管25转动到红外发射管24上方时，红外接收管25可以接收到红外发射管24的红外光，并产生电信号给主控单元10，主控单元10可以停止旋转电机21的驱动，可以保证待更换熔断丝1位于金属侧壁15的卡槽16上方，保证熔断丝1可以正常卡接到金属侧壁15中。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于自恢复熔断器的自检装置，其特征在于，包括熔断丝、U型底座、自检箱体、电磁继电器、开口电流互感器以及自检机构，所述熔断丝卡接在U型底座上，并接入到输电线路中，所述电磁继电器电连接在熔断丝的进线侧输电线路上，所述自检机构设置在自检箱体中，所述开口电流互感器套设在熔断丝的出线侧输电线路上；所述自检机构包括输电臂、升压器、电磁铁、电池组以及主控单元，所述升压器分别与电池组以及输电臂电连接，所述输电臂从自检箱体中伸出到外部，并与熔断丝靠近电磁继电器的一端电连接，所述电磁铁位于电磁继电器上方，所述自检箱体外表面设置与报警器，所述主控单元分别与升压器、电磁铁、开口电流互感器以及报警器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于自恢复熔断器的自检装置，其特征在于，所述自检机构还包括热风机，所述自检箱体底面开设有通风口，所述热风机设设置在通风口内侧，所述主控单元与热风机电连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于自恢复熔断器的自检装置，其特征在于，所述开口电流互感器内部设置有无线通信单元，所述无线通信单元与主控单元信号连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于自恢复熔断器的自检装置，其特征在于，所述U型底座包括金属侧壁，所述金属侧壁上设置有卡槽，所述熔断丝卡接在卡槽中，所述金属侧壁与输电线路电连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于自恢复熔断器的自检装置，其特征在于，还包括拆除机构，所述拆除机构包括第一固定臂、连接板以及电动伸缩杆，所述第一固定臂从自检箱体中伸出到自检箱体底部，并与熔断丝靠近开口电流互感器的一端卡接，所述连接板设置在自检箱体中，并连接输电臂以及第一固定臂顶端，所述电动伸缩杆设置在自检箱体内部顶面，其输出轴与连接板顶面连接，所述主控单元与电动伸缩杆电连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于自恢复熔断器的自检装置，其特征在于，还包括更换机构，所述更换机构包括顶板、旋转电机以及第二固定臂，所述第二固定臂从自检箱体中伸出到自检箱体底部，所述第二固定臂顶端与连接板连接，底端设置有待更换熔断丝，所述连接板为等边三角形结构，所述输电臂、第一固定臂以及第二固定臂位于连接板的三角，所述顶板位于自检箱体上方，所述旋转电机设置在顶板底面，其输出轴与自检箱体顶面连接，且输出轴位于连接板中心上方，所述主控单元与旋转电机电连接。

7.根据权利要求6所述的一种用于自恢复熔断器的自检装置，其特征在于，所述输电臂、第一固定臂以及第二固定臂底端均设置有卡扣，所述输电臂的卡扣对于熔断丝的扣紧程度等于第一固定臂对于熔断丝的扣紧程度，且大于U型底座对熔断丝的扣紧程度，所述U型底座对熔断丝的扣紧程度大于第二固定臂的卡扣对熔断丝的扣紧程度。

8.根据权利要求1所述的一种用于自恢复熔断器的自检装置，其特征在于，所述U型底座上设置有红外发射管，所述自检箱体底部设置有红外接收管，所述自检箱体旋转180度后，使红外接收管旋转到红外发射管上方，所述主控单元与红外接收管电连接。

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