CN216052061U - 一种跌落式熔断器的智能检测设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种跌落式熔断器的智能检测设备，涉及电网自动化技术领域。智能检测设备包括采集装置、主控装置、通讯装置、供电装置以及终端装置，采集装置采集跌落式熔断器状态信息并输入主控装置；主控装置根据输入的模拟信号判断跌落式熔断器是否触发断开，并将结果通过通讯装置输出；终端装置用于接收通讯装置的信号并进行处理，并呈现跌落式熔断器的状态，从而使工作人员能够实时获取跌落式熔断器的状态信息，实现了对跌落式熔断器的实时监控，提高维修效率，缩短了断电时间。

Description

一种跌落式熔断器的智能检测设备

技术领域

本申请实施例涉及电网自动化技术领域，具体而言，涉及一种跌落式熔断器的智能检测设备。

背景技术

跌落式熔断器是10kV配电线路分支线和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、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次侧作为保护和进行设备投、切操作之用。它安装在10kV配电线路分支线上，可缩小停电范围，因其有一个明显的断开点，具备了隔离开关的功能，给检修段线路和设备创造了一个安全作业环境，增加了检修人员的安全感。安装在配电变压器上，可以作为配电变压器的主保护，所以，在10kV配电线路和配电变压器中得到了普及。

当跌落式熔断器触发分闸时，电力抢修人员并不能及时收到事故信息，导致出现维修时间滞后，停电时间长的问题，因此，及时检测跌落式熔断器的状态，是目前亟待解决的问题。

实用新型内容

本申请实施例在于提供一种跌落式熔断器的智能检测设备，旨在解决电力抢修人员并不能及时收到事故信息的问题。

本申请实施例第一方面提供一种跌落式熔断器的智能检测设备，包括采集装置、通讯装置、供电装置以及终端装置；

所述供电装置用于向所述采集装置、所述主控装置及所述通讯装置进行供电；

所述采集装置用于输出匹配所述跌落式熔断器的当前状态的模拟信号；

所述通讯装置用于将所述采集装置的信号传输至所述终端装置；

所述终端装置用于接收所述通讯装置的信号并呈现。

可选地，所述采集装置包括角加速度检测电路，所述角加速度检测电路与所述跌落式熔断器连接；

其中，所述角加速度检测电路用于在跌落式熔断器的不同状态下生成不同的模拟信号。

可选地，所述采集装置还包括：

电流检测电路，用于检测导线的电流大小并实时输出模拟信号，并通过所述通讯装置实时传输至所述终端装置，呈现导线的工作情况。

可选地，所述通讯装置包括发送装置和接收装置；

所述发送装置的输入端与所述采集装置的输出端连接；

所述接收装置的输出端与所述终端装置的输入端连接；

所述发送装置与所述接收装置通过无线信号传输方式连接。

可选地，所述供电装置包括光伏电池、储能件和电源管理单元；

所述光伏电池与所述储能件均连接在采集装置、通讯装置供电电路内，且所述光伏电池与所述储能件通过电源管理单元并联；

所述电源管理单元用于调整光伏电池与储能件的总电力输出以及光伏电池与储能件之间的电力传递。

可选地，所述电源管理单元包括最大功率跟踪电路，所述最大功率跟踪电路与所述光伏电池连接；

所述最大功率跟踪电路用于在最大功率点向储能件和/或采集装置、通讯装置供电。

可选地，所述电源管理单元还包括欠压保护电路，所述欠压保护电路与所述储能件连接；

所述欠压保护电路用于在所述储能件电压低于设定值时切断与采集装置、通讯装置的供电连接。

可选的，包括主控装置，所述主控装置的输入端与采集装置的输出端连接，所述主控装置的输出端与通讯装置的输出端连接，用于根据输入的模拟信号输出所述跌落式熔断器的状态并通过通讯装置输出。

可选地，还包括警报装置，所述警报装置的输入端与所述终端装置的输出端连接；

所述警报装置用于在所述终端装置接收到跌落式熔断器断开的信号时发出警报。

有益效果：本申请提供一种跌落式熔断器的智能检测设备，工作时供电装置向采集装置、主控装置及通讯装置进行供电，通过采集装置检测跌落式熔断器的状态生成模拟信号，并将模拟信号传递给主控装置，主控装置发出信号并通过通讯装置传递给终端装置，从而使工作人员实时获取到跌落式熔断器的状态信息，实现了对跌落式熔断器的实时监控，在跌落式熔断器断开时智能检测设备及时将信号发送给工作人员，使工作人员发现并及时修理，提高了维修工作的效率，缩短了断电时间。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例的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申请的一些实施例，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是本申请中智能检测设备的结构示意图；

图2是本申请中智能检测设备的详细结构示意图；

图3是本申请中供电装置的电路示意图；

图4是本申请中另一实施例智能检测设备的详细结构示意图；

图5是本申请中跌落式熔断器正常状态与断开状态的结构示意图。

附图标记说明：1、采集装置；11、角加速度检测电路；12、电流检测电路；2、主控装置；3、通讯装置；31、发送装置；32、接收装置；4、供电装置；41、光伏电池；42、储能件；43、电源管理单元；431、最大功率跟踪电路；432、欠压保护电路；5、终端装置；51、警报装置。

具体实施方式

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，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都属于本申请保护的范围。

相关技术中，当短路电流通过熔丝熔断时，产生电弧，熔丝管内衬的钢纸管在电弧作用下产生大量的气体因熔丝管上端被封死，气体向下端喷出，吹灭电弧。参照图5，由于熔丝熔断，熔丝管的上下动触头失去熔丝的系紧力，在熔丝管自身重力和上、下静触头弹簧片的作用下，熔丝管迅速跌落，使电路断开，切除故障段线路或者故障设备。

在当前的电力配网系统中，往往跌落式熔断器的熔丝管跌落而造成分闸状态后，用户出现停电时，才开始安排线路检查，这样会造成供电局在供电管理上的被动局面。

有鉴于此，本申请实施例提出一种跌落式熔断器的智能检测设备。

参照图1所示，图1给出了本申请实施例的跌落式熔断器的智能检测设备的框架示意图，如图1所示，智能检测设备包括采集装置1、通讯装置3、供电装置4以及终端装置5，工作时通过供电装置4向采集装置1、及通讯装置3进行供电，采集装置1的输出端与通讯装置3的输入端连接，采集装置1输出匹配跌落式熔断器的当前状态的模拟信号，并通过通讯装置3输出，通讯装置3的输出端与终端装置5的输入端连接，通讯装置3将输出的信号传输至终端装置5，终端装置5接收到通讯装置3的信号后呈现跌落式熔断器的状态，使跌落式熔断器熔断时工作人员能第一时间发现，实现了对跌落式熔断器的实时监控，提高了维修工作的效率，缩短了断电时间。

参照图2，采集装置1包括角加速度检测电路11，角加速度检测电路11 包括角加速度传感器，角加速度传感器的角动量输入端通过刚性联轴器与跌落式熔断器的转动轴同轴固定连接，参照图5，A处为角加速度检测电路的安装位置，用于获取跌落式熔断器的转动信息，监测跌落式熔断器的角加速度。

当跌落式熔断器正常工作时，跌落式熔断器的角加速度为0，当跌落式熔断器熔断跌落时，监测到静态三轴加速度值发生变化，跌落式熔断器的角加速度升高，角加速度检测电路11生成关于跌落式熔断器姿态变化的模拟信号，并将其输出到终端装置5显示，以利于用户掌握当前是否有可能出现故障。

参照图2，采集装置1还包括电流检测电路12，电流检测电路12包括 TMR传感器和ADC转换电路，TMR传感器的检测端靠近跌落式熔断器所在线路的导线，TMR传感器的输出端与ADC转换电路的输入端连接，TMR 传感器通过感知导线周围的磁场大小及磁场变化，生成模拟信号，然后将关于磁场的模拟信号输入ADC转换电路，

ADC转换电路将TMR传感器输入的关于磁场的信号转化成数字信号，通过将ADC转换电路的信号输出，通过通讯装置3输送到终端装置5显示，以利于用户掌握当前是否有可能出现故障。通过采用TMR传感器以感应磁场的非接触方式对主线路上的电流进行实时测量，有效提高电流检测电路12 工作时的安全性。

通过采集装置1检测跌落式熔断器的状态生成模拟信号，并将模拟信号通过通讯装置3传递给终端装置5，从而使工作人员实时获取到跌落式熔断器的状态信息，实现了对跌落式熔断器的实时监控，使工作人员发现并及时修理，提高了维修工作的效率，缩短了断电时间。

通讯装置3包括发送装置31和接收装置32。在本实施例中发送装置31 包括BLE5.0无线射频电路和发射天线，接收装置32包括BLE5.0无线接收电路和接收天线。

BLE5.0无线射频电路的信号输入端与采集装置1的信号输出端连接， BLE5.0无线射频电路的信号输出端与发射天线的信号输入端连接，当 BLE5.0无线射频电路输入信号时，将信号转化为射频电流信号，发射天线将射频电流信号转化成特定频率的辐射电波，在本实施例中可选用2.4G频段。

BLE5.0无线接收电路的信号输入端与接收天线的信号输出端连接， BLE5.0无线接收电路的信号输出端与终端装置5的信号输入端连接，当接收天线接收到特定频率的辐射电波后将其转化成电流信号，然后将电流信号输入BLE5.0无线接收电路中，BLE5.0无线接收电路将得到的信号输入终端装置5。

在本实施例中终端装置5包括终端计算机，BLE5.0无线接收电路的信号接收端与终端计算机的信号输入端连接。BLE5.0无线接收电路将信号输入终端计算机后，终端计算机将得到的信号显示，得到跌落式熔断器的状态信息、导线的电流信息，从而使工作人员能够实时获取跌落式熔断器的状态信息和导线的电流信息。当终端装置5获取到跌落式熔断器断开的信号或导线内电流中断的信号时，终端计算机持续显示故障信息，直至重新获取到跌落式熔断器正常工作的信号以及导线正常导通的信号后，工作人员手动更改对应的跌落式熔断器的状态信息和导线的电流信息。通过上述装置实现了对跌落式熔断器的实时监控，有效提高了维修效率，缩短了断电时间。

在其他实施例中，终端装置5还包括警报装置51，警报装置51的信号输入端与终端计算机的信号输出端连接，在本实施例中警报装置51可以为警报灯和/或警报铃，当终端计算机获取到跌落式熔断器断开的信号时，终端计算机向警报装置51输出启动信号，使警报装置51发出警报，直至工作人员关闭警报装置51，确保工作人员能够得知发生故障的信息。

参照图2和图3，供电装置4分别对采集装置1、发送装置31供电。供电装置4包括光伏电池41、储能件42和电源管理单元43。

电源管理单元43用于转换来自光伏电池41的直流电源、对储能件42 进行充电以及对其他模块进行供电，电源管理单元43可经过编程来实现光伏电池41和储能件42之间的切换，调控整个供电装置4的电流走向，在本实施里中，电源管理单元43采用电源管理单元43包括、最大功率跟踪电路 431以及欠压保护电路432。

光伏电池41连接至电源管理单元43VIN引脚处，用于采集太阳能获取电量，并向整个装置供电，在本实施里中光伏电池41为2.5V/150mA光伏电池41。

最大功率跟踪电路431连接至MPPT引脚处，此引脚能够设置不同型号光伏电池41的最大功率点跟踪电平。通过检测输入电压，可将输入电压纹波限定在固定范围内，从而保持稳定的DC-DC升压转换。在OCV动态检测模式和非检测模式下，输入电压的编程调节点允许最大限度地提取光伏电池41的电量。

光储能件42连接至电源管理单元43BAT引脚处，储能件42用于储存电能，储能件42为600mAH磷酸铁锂电池。

欠压保护电路432连接至SETSD引脚处，根据BAT节点电压电平设置放电关断电压，在储能件42电压低于设定值时，切断供电，保护储能件42。

采集装置1、发送装置31连接至SYS引脚处，从而对采集装置1和发送装置31进行供电。

在其他实施例中，还可以在供电装置4上安装备用电池，可以为锂离子电池。备用电池的接入点位于BACK_UP引脚处，当电路中电压低于模块工作最低电压时通过备用电池进行供电，延长供电装置4的供电时间。

通过独立的弱电供电装置4采集太阳能对整个智能检测设备进行供电，实现了不依赖外部导线电源，对跌落式熔断器不间断的独立供电，从而各个跌落式熔断器状态的实时监测。

进一步的，参照图4，在优选的实施例中，智能检测设备还包括主控装置2，主控装置2包括控制器，控制器的信号输出端与通讯装置3的信号输入端连接，供电装置3对主控装置2进行供电。

控制器的模拟信号输入端与角加速度检测电路11的信号输出端连接，当角加速度检测电路11输入跌落式熔断器的稳定工作的模拟信号时，控制器识别后输出跌落式熔断器正常工作的信号或不输出关于跌落式熔断器的信号；当角加速度检测电路11输入跌落式熔断器姿态变化的模拟信号时，控制器识别后输出跌落式熔断器断开的信号。

控制器的数字信号输入端与电流检测电路12中ADC转换电路的信号输出端连接，当接收到关于导线电流的数字信号时对其进行识别处理，得到导线电流的相关数据并输出。

不同智能检测设备中的控制器均有互不相同的独立编码，工作过程中控制器实时将表达自身编码的信号与其他信号一同输出，终端计算机将得到跌落式熔断器的状态信息、导线的电流信息以及与之匹配的独立编码，从而使工作人员能够根据独立编码实时获取与对应独立编码相匹配的跌落式熔断器的状态信息和导线的电流信息，通过上述装置实现了对跌落式熔断器的实时监控，有效提高了维修效率，缩短了断电时间。

在本实施例中，控制器可以采用STM32系列任意控制器(如STM32F0、 STM32F1、STM32F3等)，增加控制器可以进一步代替用户来判别，从而直接输出跌落结果。

本申请提供的跌落式熔断器的智能检测设备，通过采集装置1检测跌落式熔断器的角加速度，当角加速度产生变化时，将信号传递至终控装置，发出报警信息，实现了对跌落式熔断器的实时监控，进而提高维修效率，缩短了断电时间。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本文中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，诸如“第一”和“第二”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，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。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过程、方法、物品或者终端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过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请，在具体实施方式及应用范围上均会有不同形式的改变之处，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种跌落式熔断器的智能检测设备，其特征在于，包括采集装置(1)、通讯装置(3)、供电装置(4)以及终端装置(5)；

所述供电装置(4)用于向所述采集装置(1)及所述通讯装置(3)进行供电；

所述采集装置(1)用于输出匹配所述跌落式熔断器的当前状态的模拟信号；

所述通讯装置(3)用于将所述采集装置(1)的信号传输至所述终端装置(5)；

所述终端装置(5)用于接收所述通讯装置(3)的信号并呈现。

2.根据权利要求1所述的跌落式熔断器的智能检测设备，其特征在于，所述采集装置(1)包括角加速度检测电路(11)，所述角加速度检测电路(11)与所述跌落式熔断器连接；

其中，所述角加速度检测电路(11)用于在跌落式熔断器的不同状态下生成不同的模拟信号。

3.根据权利要求1或2所述的跌落式熔断器的智能检测设备，其特征在于，所述采集装置(1)还包括：

电流检测电路(12)，用于检测导线的电流大小并实时输出模拟信号，并通过所述通讯装置(3)实时传输至所述终端装置(5)，呈现导线的工作情况。

4.根据权利要求1所述的跌落式熔断器的智能检测设备，其特征在于，所述通讯装置(3)包括发送装置(31)和接收装置(32)；

所述发送装置(31)的输入端与所述采集装置(1)的输出端连接；

所述接收装置(32)的输出端与所述终端装置(5)的输入端连接；

所述发送装置(31)与所述接收装置(32)通过无线信号传输方式连接。

5.根据权利要求1所述的跌落式熔断器的智能检测设备，其特征在于，所述供电装置(4)包括光伏电池(41)、储能件(42)和电源管理单元(43)；

所述光伏电池(41)与所述储能件(42)均连接在采集装置(1)、通讯装置(3)供电电路内，且所述光伏电池(41)与所述储能件(42)通过电源管理单元(43)并联；

所述电源管理单元(43)用于调整光伏电池(41)与储能件(42)的总电力输出以及光伏电池(41)与储能件(42)之间的电力传递。

6.根据权利要求5所述的跌落式熔断器的智能检测设备，其特征在于，所述电源管理单元(43)包括最大功率跟踪电路(431)，所述最大功率跟踪电路(431)与所述光伏电池(41)连接；

所述最大功率跟踪电路(431)用于在最大功率点向储能件(42)和/或采集装置(1)、通讯装置(3)供电。

7.根据权利要求5或6所述的跌落式熔断器的智能检测设备，其特征在于，所述电源管理单元(43)还包括欠压保护电路(432)，所述欠压保护电路(432)与所述储能件(42)连接；

所述欠压保护电路(432)用于在所述储能件(42)电压低于设定值时切断与采集装置(1)、通讯装置(3)的供电连接。

8.根据权利要求1所述的跌落式熔断器的智能检测设备，其特征在于，还包括主控装置(2)，所述主控装置(2)的输入端与采集装置(1)的输出端连接，所述主控装置(2)的输出端与通讯装置(3)的输出端连接，用于根据输入的模拟信号输出所述跌落式熔断器的状态并通过通讯装置(3)输出。

9.根据权利要求1所述的跌落式熔断器的智能检测设备，其特征在于，还包括警报装置(51)，所述警报装置(51)的输入端与所述终端装置(5)的输出端连接；

所述警报装置(51)用于在所述终端装置(5)接收到跌落式熔断器断开的信号时发出警报。

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