CN202631609U - 一种全开口式传感装置及熔断器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种全开口式传感装置及熔断器，该全开口式传感装置包括外壳，所述外壳包括高度不相等的C形体部分A和C形体部分B；所述两个C形体部分相互配合组合形成空心圆柱体形通口；所述外壳的轴向AA’为所述空心圆柱体的轴向方向，所述外壳的径向BB’为位于所述两个C形体部分接触面上与轴向AA’垂直的方向；每个C形体部分沿外壳的径向BB’方向向外对称设有两个凸起；所述凸起上均设置有轴向与外壳的径向BB’垂直的孔。本实用新型通过在熔丝管上增加传感装置，使熔断器兼具传感功能和短路保护功能，能够进行电流、温度、湿度、磁场强度等参数的感测，且设有抽能模块自行供电，安装简便，易于实现。

Description

一种全开口式传感装置及熔断器

技术领域

本实用新型涉及电力设备领域，具体讲涉及一种全开口式传感装置及熔断器。 

背景技术

目前配电领域中应用的传感类装置，如电流传感装置在安装时需要将所安装输电线路停电，剪断原有线路进行安装，安装施工都非常不便。再者，传感类装置中有一些采用电池供电，这类装置受电池寿命限制，使用寿命短，且更换电池需要停电，安装使用不便，并且电池在低温、潮湿的环境下，实际寿命会严重降低，大大低于宣传的理论计算值，现场实用性不强。 

熔断器作为一种短路保护器，被广泛用于配电系统和控制系统，主要进行短路保护或严重过载保护。跌落式熔断器是10KV配线电路及相关电压等级分支线的配电变压器最常用的一种短路保护开关，它具有经济、操作方便和适应户外环境性强等特点，被广泛应用于10KV配电线路和配电变压器一侧作为保护和进行设备投切操作之用。传统的跌落式熔断器一般主要由绝缘体和熔丝管组成。跌落式熔断器作为一种传统的短路保护设备，通常仅被用于设备投切。 

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的上述缺陷，提供一种全开口式传感装置，可方便的卡接安装到熔丝管和线缆上，拆卸也更加方便，安装、拆卸用时更短。本实用新型提供了一种全开口式传感装置，包括外壳，所述外壳包括高度不相等的C形体部分A（1）和C形体部分B（2）；所述两个C形体部分相互配合组合形成圆柱体形通口； 

所述外壳的轴向AA’为所述圆柱体形通口的轴向方向，所述外壳的径向BB’为位于所述两个C形体部分接触面上与轴向AA’垂直的方向； 

每个C形体部分沿外壳的径向BB’方向向外对称设有两个凸起；所述凸起上均设置有轴向与外壳的径向BB’垂直的孔。 

本实用新型的第一优选实施例中：所述凸起为长方体形或半圆柱体形，所述半圆柱体形凸起的轴向与外壳的轴向AA’和径向BB’均垂直。 

本实用新型的第二优选实施例中：所述孔包括相互配合的通孔（5）和盲孔（5’），所述 通孔（5）和盲孔（5′）中插入螺钉来连接所述外壳的C形体部分A（1）和C形体部分B（2）。 

本实用新型的第三优选实施例中：所述螺钉为拧断螺钉或普通螺钉；所述普通螺钉为塑料材质或者金属材质；所述金属材质的螺钉插入通孔（5）和盲孔（5′）后扣上绝缘帽。 

本实用新型的第四优选实施例中：所述两个C形体部分的底面上设置有防呆结构（6）。 

本实用新型的第五优选实施例中：所述空心圆柱体形通口直径范围是27-32毫米，所述圆柱形通口侧面上设置有至少一个固定片（7），所述固定片（7）为橡胶圈或弹性片。 

本实用新型的第六优选实施例中：所述橡胶圈为齿形橡胶圈或圆环形中空橡胶圈。 

本实用新型的第七优选实施例中：所述C形体部分B（2）的高度比C形体部分A（1）的高度高20-35毫米； 

所述C形体部分B（2）比C形体部分A（1）高出的部分的侧面沿与轴向AA’平行的方向上设有刻度尺（8）； 

所述C形体部分A（1）或所述C形体部分B（2）的圆弧形侧面上设有安装指示箭头。 

本实用新型的第八优选实施例中：所述C形体部分B（2）比C形体部分A（1）高出的部分上对称设有两个轴向与所述外壳的径向BB’垂直的固定孔（9）； 

所述外壳包括板状弯角件（10），所述弯角件（10）上设有与所述固定孔（9）位置相匹配的两个配合孔（11），所述固定孔（9）和所述配合孔（11）中插入螺栓来固定所述外壳。 

本实用新型的第九优选实施例中：所述传感装置的外壳内设有电路部分，所述电路部分包括：抽能模块、电流取样模块、无线收发器以及分别控制上述各模块的微控制器。 

本实用新型的第十优选实施例中：所述电流取样模块包括电流互感器和取样电阻；所述抽能模块包括电流互感器、整流电路和超级电容；所述抽能模块和所述电流取样模块共用一个电流互感器。 

本实用新型的第十一优选实施例中：所述无线收发器为工作频率为433MHz的射频发射器芯片NRF905，所述微控制器为MSP430系列单片机。 

本实用新型的第十二优选实施例中：所述传感装置的外壳的内部还包括被所述微控制器控制的温度传感器、湿度传感器和磁场强度传感器中的一个或多个。 

本实用新型的第十三优选实施例中：所述微控制器包括电源模块、时钟模块、模/数转换模块、无线控制模块、复位单元和数据处理模块； 

所述模/数转换模块对从电流取样模块或温度传感器、湿度传感器和磁场强度传感器中的一个或多个获得的数据进行模数转换，数据处理模块对从模/数转换模块得到的数据进行处理，所述无线控制模块控制所述无线收发器，使其将所述数据处理模块处理后的数据传输给 后台主站。 

本实用新型的第十四优选实施例中：所述全开口式传感装置通过所述通口安装固定到线缆上。 

本实用新型的第十五优选实施例中：提供一种熔断器，包括以上任一项所述的传感装置，所述熔断器的熔丝管固定于所述传感装置外壳的通口中。 

本实用新型的第十六优选实施例中：所述熔断器为跌落式熔断器，在所述通孔（5）和所述盲孔（5’）、所述固定孔（9）和所述配合孔（11）中插入螺栓将所述传感装置固定在所述熔丝管上。 

在本实用新型的一种或多种实施例中，在跌落式熔断器的熔丝管上增加具有传感功能的装置，提供了一种兼具传感与短路保护功能的熔断器。本新型装置在熔断器现有功能的基础上，可另外进行电流、电压、功率、相位角、温度、湿度、磁场强度和气象环境等参数的感测。提供了一种全开口式传感装置，该装置在现场，可以无需取下熔丝管即可安装，拆卸，大大缩短了现场安装时间。也可以方便地安装在电缆上。此外，由于设置了欧姆圈，该装置可以适应于不同线径的熔丝管和电缆。而且，该装置内部具有抽能模块，可自行供电。 

附图说明

图1是：本实用新型提供的一种全开口式传感装置的实施例一的结构示意图； 

图2是：本实用新型提供的一种传感装置的两个C形体部分的实施例一的结构示意图； 

图3是：本实用新型提供的一种传感装置的安装指示刻度尺的视图； 

图4是：本实用新型提供的一种传感装置的安装指示箭头视图； 

图5是：本实用新型提供的一种全开口式传感装置的实施例二的结构示意图； 

图6是：本实用新型提供的一种传感装置的电路部分的原理框图； 

图7是：本实用新型提供的一种跌落式熔断器的结构示意图； 

图中：1、C形体部分A 2、C形体部分B 3、凸起A 3’凸起B 4、凸起C 4’凸起D 5、通孔 5′、盲孔 6、防呆结构 7、固定片 8、刻度尺 9、固定孔 10、弯角件 11、配合孔 12、传感装置 13、绝缘体 14、熔丝管 15、安装支架 AA’、传感装置外壳的轴向 BB’、传感装置外壳的径向。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。 

实施例一： 

如图1所示为本实用新型提供的一种全开口式传感装置的实施例一的结构示意图，由图1可知，该全开口式传感装置包括外壳，外壳包括两个高度不相等的C形体部分A1和C形体部分B2，C形体的上底面和下底面均为C形，侧面为圆弧形，两个C形体部分相互配合组合形成圆柱体形通口，组合后两个C形体部分的下底面在同一平面上。 

外壳的轴向AA’为圆柱体形通口的轴向方向，外壳的径向BB’为位于所述两个C形体部分接触面上与轴向AA’垂直的方向。每个C形体部分沿径向BB’向外向外对称设有两个凸起，包括位于C形体部分A1的凸起A3和凸起C4以及位于C形体部分B2的凸起B3’和凸起D4’，其中凸起A3和凸起B3’关于径向BB’对称，凸起C4和凸起D4’关于径向BB’对称，并且四个凸起上均设置孔，该孔的轴向与径向BB’垂直。 

传感装置的外壳包括两个C形体部分，如图2所示为本实用新型提供的传感装置的两个C形体部分的实施例一的结构示意图，位于左边的C形体部分A1和位于右边的C形体部分B2相互配合形成传感装置的外壳。 

由图1和图2可知，4个凸起的形状为长方体形，凸起沿外壳轴向AA’的高度与C形体部分A1的高度相等，凸起上设有的孔包括通孔5和盲孔5’，位于C形体部分A1上的凸起A3和凸起C4上的孔为通孔5，位于C形体部分B2上的凸起B3’和凸起D4’上的孔为盲孔5’，安装时先将传感装置的C形体部分A1和C形体部分B2置于熔丝管或电缆的适当位置处，然后再插入与通孔5配合的螺钉并紧固到盲孔5′中，其中，凸起A3上的通孔5和凸起B3’上的盲孔5’相对应，凸起C4上的通孔5和凸起D4’上的盲孔5’相对应。传感装置发生故障等情况需要更换时，只需拧下螺钉，将其从熔丝管上取下即可，传感装置的安装、拆卸都很容易。其中，螺钉可采用塑料材质制成，以保证其绝缘性能；螺钉也可采用金属材质制成，这种情况下，螺钉拧入通孔5和盲孔5′后，需再扣上绝缘帽，以保证其绝缘性能。 

进一步的，为防止传感装置安装到位后，被其它人员私自拆下，插入通孔5和盲孔5′中的螺钉可采用拧断螺钉，如需更换，则需要将两者一同拆下。 

优选的，在C形体部分A1和C形体部分B2的上底面和下底面各设置有一对防呆结构6，以防止安装出错，防呆结构6的结构形状的一个实施例如图1所示，主要目的是在C形体部分A1和C形体部分B2结合形成完整的外壳时形成一个完整的图形，以防止安装装反。 

C形体部分A1和C形体部分B2装配在一起时形成的类似空心圆柱体状传感装置的外壳，其空心部分为圆柱体形通口，通口的直径在27-32mm的范围内，以适应直径在此范围的物体，包括电缆和熔丝管，即本实用新型提供的一种传感装置，可安装在直径在27-32mm的范围内的物体，包括电缆和熔丝管等上面，但不局限于此，传感装置可根据被装卸器件的直径进行开口设置，以满足不同尺寸的需求。 

传感器通口的侧面上设置有一个或几个固定片7，该固定片为橡胶圈或者弹性片，以利用橡胶圈的摩擦力或者弹性片的弹力，来适应各种型号的熔丝管及类似物体，并确保在装配时能更加牢固地卡合在各种型号的熔丝管上而不会使传感装置绕熔丝管转动或沿其滑动。橡胶圈可采用齿形橡胶圈，或者圆环形中空橡胶圈，橡胶圈可预先与传感装置装配紧固在一起，或者也可作为单独的部件使用。在预先与传感装置装配紧固在一起的情况下，橡胶圈可通过另外设置在圆形内表面上的卡槽和粘合剂粘合在一起；在作为单独部件使用时，可根据现场安装条件，确定使用橡胶圈的数目和大小，例如，在粗线径安装情况下，可以考虑使用1-2个，在较细线径安装情况下，可以考虑使用3-4个。 

本实用新型提供的传感装置采用的是不对称结构，外壳的C形体部分A1比C形体部分B2低20-35毫米。传感装置的这种不对称式结构设计主要是为了保证传感装置的绝缘性能，设计时，需要保证靠近熔丝管的绝缘体的部分的高度尽可能小。 

优选的，外壳的C形体部分B2比C形体部分A1高出的部分的侧面沿与轴向AA’平行的方向上设有刻度尺8，如图3所示，用于指导施工人员的现场安装，确保三相的传感装置被设置在熔丝管的一致位置处。 

优选的，C形体部分B2的圆弧形侧面上设置有如图4所示的安装指示箭头以规范施工人员安装作业，使得传感装置可方便地安装在熔丝管上的适当位置，达到整齐美观的效果。 

实施例二： 

如图5所示为本实用新型提供的全开口式传感装置的实施例二的结构示意图，由图2可知，本实用新型提供的全开口式传感装置的实施例二外壳包括两个高度不相等的C形体部分，每个C形体部分沿外壳径向BB’向外的方向上对称设有两个凸起，凸起为轴向与径向BB’垂直的近半圆柱体形，位于C形体部分A1的凸起A3和凸起C3’沿轴向AA’上的高度与C形体部分A1的高度相等，位于C形体部分B2上的凸起B3’和凸起D4’的高度与C形体部分B2的高度相等。 

进一步的，C形体部分B2比C形体部分A1高出的部分上设有两个固定孔9，固定孔9的轴向与径向BB’垂直，传感装置的外壳还包括弯角件10，弯角件10为长方形板状结构，并且弯角件10上设有与固定孔9位置相匹配的配合孔11，安装时通过在固定孔9和位于弯角件10上的配合孔11中插入螺栓将传感装置进一步固定在电缆或熔丝管上。 

传感装置的外壳的C形体部分B2比C形体部分A1高的情况中，C形体部分A1的内部包括缠绕线圈的半环形互感器磁芯，C形体部分B2的内部包括缠绕线圈的半环形磁芯和电子线路板，该电子线路板包含的电路部分包括：抽能模块、电流取样模块和无线收发器和分别控制上述模块的微控制器，其原理框图如图6所示。 

抽能模块主要包括电流互感器、整流电路和超级电容，超级电容作为储能装置，为传感装置的正常工作提供电能。 

电流取样模块包括电流互感器和取样电阻，对电路中的电流进行取样测量。 

进一步的，抽能模块包含的电流互感器和电流取样模块包含的电流互感器为同一个电流互感器。 

无线收发器可以采用工作频率为433MHz的射频发射器芯片，具体的可以是NRF905。 

微处理器包括电源模块、时钟模块、模/数转换模块、无线控制模块、复位单元和数据处理模块。模/数转换模块对电流取样模块得到的数据进行模数转换，数据处理模块对从模/数转换模块得到的数据进行处理，测量出当前电流值，无线收发器将测量出的电流值传输给后台主站，从而实现各种所需参考量的智能在线监测，其中，该后台主站可以是地面上的主控装置或者远程控制单元。 

优选地，本实用新型提供的一种传感装置包含的电路部分还可以包括传感器模块，传感器模块包括温度传感器、湿度传感器和磁场强度传感器等各种传感器中的一个或多个，模/数转换模块对上述各传感器得到的数据进行模数转换，微控制器中的数据处理模块对转换后的数据进行处理，测量出当前温度、湿度和磁场强度等数据，无线收发器将测量出的各种数据传输给后台主站，实现各种所需要参考量的智能在线监测。 

进一步的，微控制器为包含一个模/数转换模块的控制单元，可以在传感装置中设置一个含有多路模数转换通道的芯片，也可以采用内置模/数转换模块的微控制器。在具体实施中，可以使用超低功耗的单片机，例如MSP430系列单片机，该单片机内部具有多路16位精度的AD（模数）转换器，并且可接入各种传感装置。 

本实用新型提供的一种传感装置可以安装在包括电缆和熔丝管等物体上，通过传感装置外壳的内表面上设有的卡接机构将电缆或熔丝管等固定在外壳的通口中，该卡接机构包括欧姆圈弹性片。但该传感装置可以安装的物体并不局限，可以安装到直径范围在27-32mm的圆柱形物体上。 

实施例三： 

本实用新型提供的实施例三为一种熔断器，其具体结构如图7所示，熔断器的熔丝管固定于本实用新型提供的传感装置12的外壳的通口中，构成一种兼具传感与短路保护功能的熔断器。 

进一步的，该熔断器为跌落式熔断器，包括绝缘体13、熔丝管14和安装支架15，绝缘体13下端与熔丝管14下端直接连接，绝缘体13上端与熔丝管14下端通过横向的安装支架15连接，熔断器的熔丝管通过传感装置12外壳通口的侧面上设有的卡接机构固定在所述外 壳上，螺栓插入位于C形体部分A1的通孔5和位于C形体部分B2的盲孔5’将传感装置12的外壳固定在熔断器的熔丝管上，螺栓插入位于弯角件10上的配合孔11和位于C形体部分B2的固定孔9中将传感装置12进一步固定在熔丝管上。 

上述一个或多个实施例可以实现以下的一种或多种有益效果： 

1、在传统熔断器的基础上增加传感装置，从而在实现短路保护功能的同时能够实现电流、温度环境等参数的感测、传输； 

2、通过电池供电的其它传感类装置虽然内部无需抽能模块，但受电池寿命限制，使用寿命很短；本实用新型的传感装置中可以内置抽能模块，在供电方面较电池类装置有明显优势； 

3、本实用新型结构设计巧妙，安装方便。通过传感装置与传统熔断器的设计，利用传统熔断器的原有装置，不需要再在现场使用其它配套安装设备即可安装，可采用与传统熔断器相同的方式安装，这可以将现场施工时间由数小时缩短到几十分钟甚至十几分钟，从而大大缩短了停电时间； 

4、本实用新型的传感装置采用不对称结构的设计，保证了传感装置的绝缘性能。 

需要声明的是，本实用新型内容及具体实施方式意在证明本实用新型所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本实用新型保护范围的限定。本领域技术人员在本实用新型的精神和原理启发下，可作各种修改、等同替换、或改进。但这些变更或修改均在申请待批的保护范围内。 

Claims (17)

1.一种全开口式传感装置，其特征在于，所述全开口式传感装置包括外壳，所述外壳包括高度不相等的C形体部分A（1）和C形体部分B（2）；所述两个C形体部分相互配合组合形成圆柱体形通口；

所述外壳的轴向AA’为所述圆柱体形通口的轴向方向，所述外壳的径向BB’为位于所述两个C形体部分接触面上与轴向AA’垂直的方向；

每个C形体部分沿外壳的径向BB’方向向外对称设有两个凸起；所述凸起上均设置有轴向与外壳的径向BB’垂直的孔。

2.根据权利要求1所述的一种全开口式传感装置，其特征在于，所述凸起为长方体形或半圆柱体形，所述半圆柱体形凸起的轴向与外壳的轴向AA’和径向BB’均垂直。

3.根据权利要求1所述的一种全开口式传感装置，其特征在于，所述孔包括相互配合的通孔（5）和盲孔（5’），所述通孔（5）和盲孔（5′）中插入螺钉来连接所述外壳的C形体部分A（1）和C形体部分B（2）。

4.根据权利要求3所述的一种全开口式传感装置，其特征在于，所述螺钉为拧断螺钉或普通螺钉；所述普通螺钉为塑料材质或者金属材质；所述金属材质的螺钉插入通孔（5）和盲孔（5′）后扣上绝缘帽。

5.根据权利要求1所述的一种全开口式传感装置，其特征在于，所述两个C形体部分的底面上设置有防呆结构（6）。

6.根据权利要求1所述的一种全开口式传感装置，其特征在于，所述空心圆柱体形通口直径范围是27－32毫米，所述圆柱形通口侧面上设置有至少一个固定片（7），所述固定片（7）为橡胶圈或弹性片。

7.根据权利要求6所述的一种全开口式传感装置，其特征在于，所述橡胶圈为齿形橡胶圈或圆环形中空橡胶圈。

8.根据权利要求1所述的一种全开口式传感装置，其特征在于，所述C形体部分B（2）的高度比C形体部分A（1）的高度高20－35毫米；

所述C形体部分B（2）比C形体部分A（1）高出的部分的侧面沿与轴向AA’平行的方向上设有刻度尺（8）；

所述C形体部分A（1）或所述C形体部分B（2）的圆弧形侧面上设有安装指示箭头。

9.根据权利要求1所述的一种全开口式传感装置，其特征在于，所述C形体部分B（2）比C形体部分A（1）高出的部分上对称设有两个轴向与所述外壳的径向BB’垂直的固定孔（9）；

所述外壳包括板状弯角件（10），所述弯角件（10）上设有与所述固定孔（9）位置相匹配的两个配合孔（11），所述固定孔（9）和所述配合孔（11）中插入螺栓来固定所述外壳。

10.根据权利要求1所述的一种全开口式传感装置，其特征在于，所述传感装置的外壳内设有电路部分，所述电路部分包括：抽能模块、电流取样模块、无线收发器以及分别控制上述各模块的微控制器。

11.根据权利要求10所述的一种全开口式传感装置，其特征在于，所述电流取样模块包括电流互感器和取样电阻；所述抽能模块包括电流互感器、整流电路和超级电容；所述抽能模块和所述电流取样模块共用一个电流互感器。

12.根据权利要求11所述的一种全开口式传感装置，其特征在于，所述无线收发器为工作频率为433MHz的射频发射器芯片NRF905，所述微控制器为MSP430系列单片机。

13.根据权利要求10所述的一种全开口式传感装置，其特征在于，所述传感装置的外壳的内部还包括被所述微控制器控制的温度传感器、湿度传感器和磁场强度传感器中的一个或多个。

14.根据权利要求10所述的一种全开口式传感装置，其特征在于，所述微控制器包括电源模块、时钟模块、模/数转换模块、无线控制模块、复位单元和数据处理模块；

所述模/数转换模块对从电流取样模块或温度传感器、湿度传感器和磁场强度传感器中的一个或多个获得的数据进行模数转换，数据处理模块对从模/数转换模块得到的数据进行处理，所述无线控制模块控制所述无线收发器，使其将所述数据处理模块处理后的数据传输给后台主站。

15.根据权利要求1-14中任一项所述的一种全开口式传感装置，其特征在于，所述全开口式传感装置通过所述通口安装固定到线缆上。

16.一种熔断器，其特征在于，包括：权利要求1-14中任一项所述的全开口式传感装置；

所述熔断器的熔丝管固定于所述传感装置外壳的通口中。

17.根据权利要求16所述的一种熔断器，其特征在于，所述熔断器为跌落式熔断器，在所述通孔（5）和所述盲孔（5’）、所述固定孔（9）和所述配合孔（11）中插入螺栓将所述传感装置固定在所述熔丝管上。

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