CN115938884A - 一种能实时监测运行状态的跌落式熔断器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能实时监测运行状态的跌落式熔断器，包括熔管和拉环组件，熔管的外侧壁上设有外壳，外壳内设有温度采集组件，电流监测模块，电压监测模块，角度监测模块以及单片机，单片机上连接有无线发射模块，拉环组件上设有密封罩；本发明的优点：通过外壳内设置的温度采集组件、电流监测模块、电压监测模块、角度监测模块实时的监测熔管的温度、电流、电压、和位置状态，单片机根据温度信息，电流信息，电压信息和位置信息对熔管的好坏进行提前预判和是否需要更换熔管的评估，无线发射模块能将信息发送至运维人员或检修人员手上，从而使运维人员能及时的对熔管进行更换，确保熔管的正常工作，确保供电的可靠性。

Description

一种能实时监测运行状态的跌落式熔断器

技术领域

本发明涉及一种能实时监测运行状态的跌落式熔断器。

背景技术

现有的跌落式熔断器是由跌落式熔管和跌落式熔断器底座组成，只具备过流跌落，切断供电回路的功能，无法判断故障发生原因，也不能将切断电路的原因进行分析和提前预判。当前，关于对跌落式熔断器设备的维护，仍处于定期巡查、就地维护的状态，维护人员在跌落式熔断器安装点出现问题了才能维护，不能提前预警，严重影响了供电质量及供电可靠性；同时随着经济发展居民用户对供电需求越来越大，对供电质量、供电可靠性的要求越来越高，而当前情况下，对普遍出现台区超载现象和对用户需求侧的负荷无法及时有效掌握其动态变化等问题。

发明内容

本发明的目的解决现有跌落式熔断器无法实时的监测熔管的运行状态的问题，提出一种能实时监测运行状态的跌落式熔断器，通过外壳内设置的监测模块实时的监测跌落式熔断器的运行状态，并根据信息对熔管的好坏进行提前预判和是否需要更换熔管的评估，从而保证跌落式熔断器的正常工作。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种能实时监测运行状态的跌落式熔断器，包括熔管和设置在熔管上的拉环组件，所述熔管的外侧壁上设有外壳，所述外壳内设有实时采集熔管温度的温度采集组件，实时监测熔管内电流状态的电流监测模块，实时监测熔管内电压状态的电压监测模块，实时监测熔管位置的角度监测模块，以及处理信息的单片机，所述温度采集组件、电流监测模块、电压监测模块和角度监测模块均与单片机相连，所述单片机上连接有无线发射模块，所述拉环组件上设有与外壳相配合的密封罩，所述密封罩与外壳配合将温度采集组件、电流监测模块、电压监测模块、角度监测模块和单片机密封在外壳内。

优选的，所述温度采集组件包括测温芯片、分压电阻R、电容C和3.3V直流源，所述分压电阻R的一端与3.3V直流源相连，所述分压电阻R的另一端与测温芯片的第一引脚相连，所述测温芯片的第二引脚接地，电容C的一端分别与测温芯片的第一引脚、单片机的温度检测引脚电连接，电容C的另一端接地，所述测温芯片紧密贴合在熔管的外侧壁上。

优选的，所述外壳包括与熔管的外侧壁紧密贴合的内套管，以及与密封罩相连的外套管，所述内套管设置在外套管内，所述测温芯片设置在内套管的内侧壁上。

优选的，所述内套管和外套管之间设有电路板，所述电流监测模块、电压监测模块、角度监测模块、单片机、分压电阻R、电容C和3.3V直流源均设置在电路板上，所述电路板上设有与单片机相连的储能电池。

优选的，所述熔管的外侧壁上设有固定板，所述内套管和外套管之间设有与固定板相连的连接板，所述电路板设置在连接板上。

优选的，所述固定板和/或连接板上设有与储能电池相连的太阳能光伏组件。

优选的，所述外套管的外侧壁上设有外螺纹，所述密封罩的内侧壁上设有与外螺纹相配合的内螺纹，且所述密封罩上设有与外套管相抵的螺钉。

优选的，所述密封罩和/或外套管上设有密封圈。

优选的，所述密封罩和拉环组件为一体式结构。

优选的，所述无线发射模块与单片机通过数据引脚连接。

综上所述，本发明的优点：通过外壳内设置的温度采集组件实时的采集熔管的温度，电流监测模块实时的监测熔管内电流状态，电压监测模块实时监测熔管内电压状态，以及角度监测模块实时的监测熔管的位置信息，单片机分别根据温度信息对熔管的好坏进行提前预判和是否需要更换熔管的评估，电流信息能提前判断可能发生的故障，给维护人员一个判断依据，电压信息判断线路上有无电压，给维护检修人员提供重要依据，以及位置信息实现对熔管垂直和水平位置的判断，解决维护检修人员对安装位置的判断，无线发射模块能将信息发送至运维人员或检修人员手上，从而使运维人员实时的获取跌落式熔断器的运行状态，能及时的对熔管进行更换，确保熔管的正常工作，确保供电的可靠性，而且无线发射模块解决高低绝缘的要求，其次，将温度采集组件、电流监测模块、电压监测模块、角度监测模块和单片机均设置在外壳内，且拉环组件上设有与外壳相配合的密封罩，通过密封罩与外壳的配合将温度采集组件、电流监测模块、电压监测模块、角度监测模块和单片机密封在外壳内，从而有效的防止灰尘和雨水进入至外壳内，熔管的温度也不会受到空气的干涉，大大提高温度的采集质量，也大大提高了温度采集组件、电流监测模块、电压监测模块、角度监测模块和单片机的使用寿命，整个结构不会影响熔管的正常工作，整体安装拆卸方便，能满足不同的安装环境，最后，将密封罩设置在拉环组件上，能大大提高拉环组件的与熔管的接触面积，提高了拉环组件的固定质量。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种能实时监测运行状态的跌落式熔断器的结构示意图；

图2为本发明中单片机的连接示意图；

图3为本发明中温度采集组件的示意图；

图4为本发明中外壳的结构示意图。

附图标记：

1熔管、11固定板、2拉环组件、3外壳、30温度采集组件、31电流监测模块、32电压监测模块、33角度监测模块、34单片机、35内套管、36外套管、37电路板、38储能电池、39连接板、4无线发射模块、5密封罩、51螺钉、6太阳能光伏组件、7密封圈。

具体实施方式

如图1、图2、图3和图4所示，一种能实时监测运行状态的跌落式熔断器，包括熔管1和设置在熔管1上的拉环组件2，所述熔管1的外侧壁上设有外壳3，所述外壳3内设有实时采集熔管1温度的温度采集组件30，实时监测熔管内电流状态的电流监测模块31，实时监测熔管内电压状态的电压监测模块32，实时监测熔管位置的角度监测模块33，以及处理信息的单片机34，电流监测模块、电压监测模块和角度监测模块均为现有技术，本实施例不做详细的说明，具体的电流监测模块包括电流互感器、运放芯片LM358和跟随器，通过电流互感器对电流进行采样，然后经运放芯片LM358放大，再通过跟随器将信号输送给单片机，单片机对电流波形进行分析处理，通过电压监测模块得出电压波形，从而判断装置是否带电状态，角度监测模块采用三轴重力加速度倾斜度角度监测芯片ADXL335，单片机通过数据引脚读取ADXL335的数据，对产品的位置进行判断分析，所述温度采集组件、电流监测模块、电压监测模块和角度监测模块均与单片机相连，所述单片机上连接有无线发射模块，所述拉环组件2上设有与外壳相配合的密封罩5，所述密封罩5与外壳3配合将温度采集组件、电流监测模块、电压监测模块、角度监测模块和单片机密封在外壳内。

通过外壳内设置的温度采集组件实时的采集熔管的温度，电流监测模块实时的监测熔管内电流状态，电压监测模块实时监测熔管内电压状态，以及角度监测模块实时的监测熔管的位置信息，单片机分别根据温度信息对熔管的好坏进行提前预判和是否需要更换熔管的评估，电流信息能提前判断可能发生的故障，给维护人员一个判断依据，压信息判断线路上有无电压，给维护检修人员提供重要依据，以及位置信息实现对熔管垂直和水平位置的判断，解决维护检修人员对安装位置的判断，无线发射模块能将信息发送至运维人员或检修人员手上，从而使运维人员能实时的获取跌落式熔断器的运行状态，能及时的对熔管进行更换，确保熔管的正常工作，确保供电的可靠性，而且无线发射模块解决高低绝缘的要求，其次，将温度采集组件、电流监测模块、电压监测模块、角度监测模块和单片机均设置在外壳内，且拉环组件上设有与外壳相配合的密封罩，通过密封罩与外壳的配合将温度采集组件、电流监测模块、电压监测模块、角度监测模块和单片机密封在外壳内，从而有效的防止灰尘和雨水进入至外壳内，熔管的温度也不会受到空气的干涉，大大提高温度的采集质量，也大大提高了温度采集组件、电流监测模块、电压监测模块、角度监测模块和单片机的使用寿命，整个结构不会影响熔管的正常工作，整体安装拆卸方便，能满足不同的安装环境，最后，将密封罩设置在拉环组件上，能大大提高拉环组件的与熔管的接触面积，提高了拉环组件的固定质量。

所述温度采集组件30包括测温芯片、分压电阻R、电容C和3.3V直流源，所述分压电阻R的一端与3.3V直流源相连，所述分压电阻R的另一端与测温芯片的第一引脚相连，所述测温芯片的第二引脚接地，电容C的一端分别与测温芯片的第一引脚、单片机34的温度检测引脚电连接，电容C的另一端接地，所述测温芯片紧密贴合在熔管1的外侧壁上，测温芯片通过分压电阻R将信息发送至单片机34内，能提高温度的采集质量。所述外壳3包括与熔管1的外侧壁紧密贴合的内套管35，以及与密封罩5相连的外套管36，所述内套管35设置在外套管36内，所述测温芯片设置在内套管31的内侧壁上，能对测温芯片形成双重密封，而且密封罩7在安装密封时不会对测温芯片形成干涉，保证了测温芯片始终与熔管1的外侧壁紧密贴合，有效提高了测温效果。所述内套管35和外套管36之间设有电路板37，所述电流监测模块31、电压监测模块32、角度监测模块33、单片机34、分压电阻R、电容C和3.3V直流源均设置在电路板37上，所述电路板37上设有与单片机34相连的储能电池38，能实现电流监测模块31、电压监测模块32、角度监测模块33、单片机34、分压电阻R、电容C和3.3V直流源的集成化设置，大大减少了整体在外壳3内的安装空间，从而有效的降低了整个外壳3的大小，使整个外壳3不会对整个熔管1的安装形成空间上的干涉。

所述熔管1的外侧壁上设有固定板11，所述内套管35和外套管36之间设有与固定板11相连的连接板39，所述电路板37设置在连接板39上，连接板39能增大整个壳体在固定板11上的接触面积，确保内套管35和外套管36的同轴度，有利于密封罩5的安装。所述固定板11和/或连接板39上设有与储能电池38相连的太阳能光伏组件6，太阳能光伏组件6为现有技术，本实施例中不做详细的说明，能实现储能电池38的连续性供电，本实施例中的太阳能光伏组件6设置在固定板11和/或连接板39上，能根据实际的安装需求设置不同的安装位置，如单独安装在固定板11上，或连接板39，或固定板11和连接板39之间。所述外套管36的外侧壁上设有外螺纹，所述密封罩5的内侧壁上设有与外螺纹相配合的内螺纹，且所述密封罩5上设有与外套管36相抵的螺钉51，外螺纹和内螺纹能实现密封罩5和外套管36的快速安装固定，而且能简化密封罩5的安装工艺，螺钉51的设置，能防止密封罩5的松动，提高密封罩5的固定质量。

最后，密封罩5和/或外套管36上设有密封圈7，能提高密封罩5和外套管36之间的密封性能，具体的，密封圈7可设置在密封罩5或外套管36或密封罩5和外套管36上，能满足不同的安装环境，能有效的防止灰尘和雨水进入壳体内，提高了温度采集组件30、电流监测模块31、电压监测模块32、角度监测模块33和单片机34的使用寿命，本实施例中密封圈优先设置在外套管上。密封罩5和拉环组件2为一体式结构，能简化密封罩5与拉环组件2之间的安装工艺，提高密封罩5与拉环组件2之间的连接强度，本实施例中，可在密封罩5的外侧壁上设置一层镀锌层，能提高密封罩5的使用寿命。无线发射模块4与单片机34通过数据引脚连接，本实施例中的无线发射模块4采用CC1100无线发射芯片，实现无线数据传输功能。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (10)

1.一种能实时监测运行状态的跌落式熔断器，包括熔管和设置在熔管上的拉环组件，其特征在于：所述熔管的外侧壁上设有外壳，所述外壳内设有实时采集熔管温度的温度采集组件，实时监测熔管内电流状态的电流监测模块，实时监测熔管内电压状态的电压监测模块，实时监测熔管位置的角度监测模块，以及处理信息的单片机，所述温度采集组件、电流监测模块、电压监测模块和角度监测模块均与单片机相连，所述单片机上连接有无线发射模块，所述拉环组件上设有与外壳相配合的密封罩，所述密封罩与外壳配合将温度采集组件、电流监测模块、电压监测模块、角度监测模块和单片机密封在外壳内。

2.根据权利要求1所述的一种能实时监测运行状态的跌落式熔断器，其特征在于：所述温度采集组件包括测温芯片、分压电阻R、电容C和3.3V直流源，所述分压电阻R的一端与3.3V直流源相连，所述分压电阻R的另一端与测温芯片的第一引脚相连，所述测温芯片的第二引脚接地，电容C的一端分别与测温芯片的第一引脚、单片机的温度检测引脚电连接，电容C的另一端接地，所述测温芯片紧密贴合在熔管的外侧壁上。

3.根据权利要求2所述的一种能实时监测运行状态的跌落式熔断器，其特征在于：所述外壳包括与熔管的外侧壁紧密贴合的内套管，以及与密封罩相连的外套管，所述内套管设置在外套管内，所述测温芯片设置在内套管的内侧壁上。

4.根据权利要求3所述的一种能实时监测运行状态的跌落式熔断器，其特征在于：所述内套管和外套管之间设有电路板，所述电流监测模块、电压监测模块、角度监测模块、单片机、分压电阻R、电容C和3.3V直流源均设置在电路板上，所述电路板上设有与单片机相连的储能电池。

5.根据权利要求4所述的一种能实时监测运行状态的跌落式熔断器，其特征在于：所述熔管的外侧壁上设有固定板，所述内套管和外套管之间设有与固定板相连的连接板，所述电路板设置在连接板上。

6.根据权利要求5所述的一种能实时监测运行状态的跌落式熔断器，其特征在于：所述固定板和/或连接板上设有与储能电池相连的太阳能光伏组件。

7.根据权利要求3所述的一种能实时监测运行状态的跌落式熔断器，其特征在于：所述外套管的外侧壁上设有外螺纹，所述密封罩的内侧壁上设有与外螺纹相配合的内螺纹，且所述密封罩上设有与外套管相抵的螺钉。

8.根据权利要求7所述的一种能实时监测运行状态的跌落式熔断器，其特征在于：所述密封罩和/或外套管上设有密封圈。

9.根据权利要求1所述的一种能实时监测运行状态的跌落式熔断器，其特征在于：所述密封罩和拉环组件为一体式结构。

10.根据权利要求1所述的一种能实时监测运行状态的跌落式熔断器，其特征在于：所述无线发射模块与单片机通过数据引脚连接。

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