CN218887105U - 一种基于5g技术的智能避雷熔断器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于5G技术的智能避雷熔断器，包括设置于三相线路上的熔断器，每相线路上的熔断器均设置有绝缘子、熔断跌落组件与失磁式避雷器，绝缘子的上端连接有上连接件，该上连接件的远端设置有进线端子以及与该进线端子电连接的触头，触头内设置有行程开关，绝缘子的上部装设有取能单元、数据采集传输单元与驱动单元，在其中一相线路的熔断器上还设置有数据汇集处理单元以及数据远传单元，用于自每相线路上的所述数据采集传输单元获取信号、判断熔断器的运行状态，并根据判断结果控制所述驱动单元实现每相线路的通断以及无线上传至远程主站。其显著效果是：便于实际的安装维护；有效降低了运维工作量，便于调度运行。

Description

一种基于5G技术的智能避雷熔断器

技术领域

本实用新型涉及到电路保护电器技术领域，具体涉及一种基于5G技术的智能避雷熔断器。

背景技术

在配网10kV线路，柱上熔断器从一二次成套向一二次深度融合发展，从而更好地实现配网自动化，提高单相接地判断准确性，达到设备的小型化、智能化、电子化目的。

目前，大量安装使用的熔断器在发生雷击后不能及时切断电路，不能及时的对电气设备进行保护。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种基于5G技术的智能避雷熔断器，能够克服背景技术所存在的缺陷。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种基于5G技术的智能避雷熔断器，其关键在于：包括设置于三相线路上的熔断器，每相线路上的所述熔断器均设置有绝缘子、熔断跌落组件与失磁式避雷器，所述绝缘子的上端连接有上连接件，该上连接件的远端设置有进线端子以及与该进线端子电连接的触头，所述触头内设置有行程开关，所述绝缘子的上部装设有取能单元、数据采集传输单元与驱动单元，所述取能单元用于为所述行程开关、数据采集传输单元与驱动单元供电，所述行程开关的信号输出端与数据采集传输单元的第一信号输入端相连，所述绝缘子的中部设置有安装支架，所述失磁式避雷器插设于所述绝缘子的下部，该失磁式避雷器的接地端与所述安装支架电连接，所述绝缘子的下端连接有下连接件，所述熔断跌落组件连接在该下连接件与所述触头之间，所述下连接件的远端设置有出线端子；

在其中一相线路的熔断器上还设置有数据汇集处理单元以及数据远传单元，所述数据汇集处理单元用于通过有线或无线方式，自每相线路上的所述数据采集传输单元获取信号、判断熔断器的运行状态，并根据判断结果控制所述驱动单元实现每相线路的通断；所述数据远传单元用于采用5G通讯方式将数据汇集处理单元汇集处理后的数据和判断结果无线上传至远程主站，所述数据汇集处理单元以及数据远传单元均由所述取能单元提供工作电源。

进一步的，所述熔断跌落组件包括固定支架、熔丝管与摆动支架，所述固定支架的一端与所述触头电接触，所述固定支架的另一端与熔丝管的上端固定连接，所述熔丝管的下端与所述摆动支架铰接，所述摆动支架与所述下连接件固定连接，且所述熔丝管与所述出线端子电连接。

进一步的，所述驱动单元的驱动部分设于所述绝缘子内，所述驱动部分的控制信号输入端与所述数据汇集处理单元的控制信号输出端相连，所述驱动单元的执行部分设于所述下连接件内，并接入所述熔丝管与所述出线端子之间的电路中。

进一步的，所述驱动单元的驱动部分包括三极管Q3、三极管Q1以及继电器K1的线圈绕组，所述三极管Q3的集电极与所述数据汇集处理单元的控制信号输出端相连接，三极管Q3的集电极接所述取能单元的正电压输出端，三极管Q3的发射极串联电阻R31后与三极管Q1的基极相连接，三极管Q1的集电极串接继电器K1的线圈绕组后连接至所述取能单元的正电压输出端，三极管Q1的发射极接地，三极管Q3的发射极还经电阻R83后与发光二极管D31的阳极相连，二极管D31的阴极接地，三极管Q1的基极与电阻R31的接线端还经电容C26后接地；

所述驱动单元的执行部分为继电器K1的常闭开关，该常闭开关接入所述熔丝管与所述出线端子之间的电路中。

进一步的，所述触头内还设置有温度传感器，该温度传感器与所述数据采集传输单元的第二信号输入端相连。

进一步的，所述数据采集传输单元包括数据获取模块、定位模块与存储模块，所述行程开关与温度传感器均与所述数据获取模块电连接，所述定位模块用于获取熔断器的位置数据，所述存储模块用于存储所述数据获取模块所获取的数据。

进一步的，所述数据采集传输单元采用串口通讯、光纤通讯、蓝牙通讯或微功率无线通讯方式中的至少一种实现与所述数据汇集处理单元的通讯互联。

本实用新型的显著效果是：

1.通过设置的行程开关对触头与熔断跌落组件之间的相对位置进行检测，当熔断跌落组件发生熔断跌落时，行程开关发出信号经数据采集传输单元上传至数据汇集处理单元，数据汇集处理单元同时获取熔断器的位置信息，之后将获取的信号进行处理后通过数据远传单元上传至远程主站，同时发出控制信号至驱动单元，将每相线路进行断开，从而既通过数字化的技术手段准确得出熔断器的运行状态，进而有效降低运维工作量，便于调度运行，还通过对线路进行断电进而对低压侧电气设备进行有效保护；

2.通过设置的温度传感器对触头处的温度进行检测，当有大电流通过时进行熔断预警，并将预警信号通过数据远传单元上传至远程主站，方便对运行状态进行监控与后续运行维护；

3.通过设有的防雷绝缘子和熔断跌落组件，防雷绝缘子和熔断跌落组件通过上连接件和下连接件相对连接在一起，通过两者之间的组合使得熔断跌落组件具有优秀的避雷功能，在不影响熔断组件正常使用的时候也能进行优秀的避雷保护，将避雷和熔断两种功能有效结合在一起，不需要同时安设熔断器和避雷器，便于实际的安装维护，能够有效节省安装时间，提升了熔断器的性能。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图；

图2是本实用新型的结构示意图；

图3是所述数据采集传输单元的原理框图；

图4是所述驱动单元的电路原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式以及工作原理作进一步详细说明。

如图1所示，一种基于5G技术的智能避雷熔断器，包括设置于三相线路上的A相熔断器、B相熔断器、C相熔断器，所述A相熔断器、B相熔断器、C相熔断器均设置有绝缘子1、熔断跌落组件2与失磁式避雷器3，所述绝缘子1的上端连接有上连接件4，该上连接件4的远端设置有进线端子5以及与该进线端子5电连接的触头6，所述触头6内设置有行程开关7，所述绝缘子1的上部装设有取能单元8、数据采集传输单元9与驱动单元10，所述取能单元8用于为所述行程开关7、数据采集传输单元9与驱动单元10供电，所述行程开关7的信号输出端与数据采集传输单元9的第一信号输入端相连，所述绝缘子1的中部设置有安装支架11，所述失磁式避雷器3插设于所述绝缘子1的下部，该失磁式避雷器3的接地端与所述安装支架11电连接，所述绝缘子1的下端连接有下连接件12，所述熔断跌落组件2连接在该下连接件12与所述触头6之间，所述下连接件12的远端设置有出线端子13，所述触头6内还设置有温度传感器14，该温度传感器14与所述数据采集传输单元9的第二信号输入端相连；

在B相熔断器上还设置有数据汇集处理单元以及数据远传单元，所述数据汇集处理单元用于通过有线或无线方式，自每相线路上的所述数据采集传输单元9获取信号、判断熔断器的运行状态，并根据判断结果控制所述驱动单元10实现每相线路的通断；所述数据远传单元用于采用5G通讯方式将数据汇集处理单元汇集处理后的数据和判断结果无线上传至远程主站，所述数据汇集处理单元以及数据远传单元均由所述取能单元8提供工作电源。

本例中，所述数据采集传输单元9采用串口通讯、光纤通讯、蓝牙通讯或微功率无线通讯方式中的至少一种实现与所述数据汇集处理单元的通讯互联。

如图2所示，所述熔断跌落组件2包括固定支架21、熔丝管22与摆动支架23，所述固定支架21的一端与所述触头6电接触，所述固定支架21的另一端与熔丝管22的上端固定连接，所述熔丝管22的下端与所述摆动支架23铰接，所述摆动支架23与所述下连接件12固定连接，且所述熔丝管22与所述出线端子13电连接。

进一步的，所述驱动单元10的驱动部分设于所述绝缘子1内，所述驱动部分的控制信号输入端与所述数据汇集处理单元的控制信号输出端相连，所述驱动单元10的执行部分设于所述下连接件12内，并接入所述熔丝管22与所述出线端子13之间的电路中。

优选的，所述数据采集传输单元9的电路原理如图3所示，包括控制模块以及连接在该控制模块上的数据获取模块、定位模块与存储模块以及数据传输模块，所述行程开关7与温度传感器14均与所述数据获取模块电连接，该数据获取模块用于获取6处熔断跌落组件2的位置信号与温度信号，所述定位模块用于获取熔断器的位置数据，所述存储模块用于存储所述数据获取模块所获取的数据，所述控制模块用于将获取的数据通过所述数据传输单元上传至所述数据汇集处理单元。

参见附图4，所述驱动单元10的驱动部分包括三极管Q3、三极管Q1以及继电器K1的线圈绕组，所述三极管Q3的集电极与所述数据汇集处理单元的控制信号输出端相连接，三极管Q3的集电极接所述取能单元的正电压输出端，三极管Q3的发射极串联电阻R31后与三极管Q1的基极相连接，三极管Q1的集电极串接继电器K1的线圈绕组后连接至所述取能单元8的正电压输出端，三极管Q1的发射极接地，三极管Q3的发射极还经电阻R83后与发光二极管D31的阳极相连，二极管D31的阴极接地，三极管Q1的基极与电阻R31的接线端还经电容C26后接地，在所述继电器K1的线圈绕组的两端还反向串接有稳压二极管D15；

所述驱动单元10的执行部分为继电器K1的常闭开关，该常闭开关接入所述熔丝管与所述出线端子13之间的电路中。

本例中，所述取能单元8采用电压传感器，使用时该电压传感器的一次侧的一端与进线端子5相连，二次侧的一端与所述数据采集传输单元9、行程开关7、驱动单元10、温度传感器14、数据汇集处理单元、数据远传单元的电源端相连，电压传感器的一次侧与二次侧的另一端均连接至所述安装支架11，该安装支架11在安装后接地。

本实施例在传统的熔断器上进行改进，在触头6内设置用于检测熔断跌落组件2位置的行程开关7以及用于检测触头6温度的温度传感器14，同时在绝缘子1内设置取能单元8、数据采集传输单元9与失磁式避雷器3，其中所述失磁式避雷器3装设在绝缘子1内，在受到雷击(过压)自身发生故障对地放电所时，产生的高温会使其内部磁铁失去磁性，避雷器3即可自然脱落。

在使用时，通过行程开关7获取熔断跌落组件2的位置信号，当熔断跌落组件2发生熔断跌落也即是固定支架21脱离触头6时，行程开关7发出信号之数据采集单元；所述取能单元8实现取电功能并为行程开关7、温度传感器14以及数据采集传输单元9提供电源，所述温度传感器14用于检测触头6温度，在将发生熔断时由于触头6流过大电流，则触头6温度必然上升，因此根据温度信号可提前预警；

数据采集传输单元8获取位置信号和温度信号后传输至数据汇集处理单元，之后由数据汇集处理单元分析处理并判断出熔断跌落组件2是否发生熔断，当发生熔断时，数据汇集处理单元通过定位模块获取熔断器所在的位置数据，然后将获取的位置数据和判断结果通过数据远传单元上传至远程主站，从而通过数字化的技术手段准确得出熔断器的运行的状态，进而有效降低运维工作量，便于调度运行；

当某一相熔断器中所述失磁式避雷器3在受到雷击(过压)自身发生故障对地放电所时，产生的高温会使磁铁失去磁性，避雷器即可自然脱落，从而实现熔断器的避雷保护；同时，数据汇集处理单元发出控制信号至驱动单元，将每相线路进行断开，从而通过对三相线路进行断电，进而对未被雷击的其余两相线路的低压侧电气设备进行有效保护。

本实施例所述的智能熔断器，通过设有的防雷绝缘子和熔断跌落组件，防雷绝缘子和熔断跌落组件通过上连接件和下连接件相对连接在一起，通过两者之间的组合使得熔断跌落组件具有优秀的避雷功能，在不影响熔断组件正常使用的时候也能进行优秀的避雷保护，将避雷和熔断两种功能有效结合在一起，不需要同时安设熔断器和避雷器，便于实际的安装维护，能够有效节省安装时间，提升了熔断器的性能；此外，通过设置的温度传感器对触头处的温度进行检测，当有大电流通过时进行熔断预警；还通过设置的行程开关对熔断跌落组件的位置进行检测，当熔断跌落组件发生熔断跌落时，行程开关发出信号至数据采集单元，数据处理单元同时获取熔断器的位置信息，之后将获取的信号进行处理后通过数据远传单元上传至远程主站，同时发出控制信号至驱动单元，将每相线路进行断开，从而既通过数字化的技术手段准确得出熔断器的运行状态，进而有效降低运维工作量，便于调度运行，还通过对线路进行断电进而对低压侧电气设备进行有效保护。

以上对本实用新型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实用新型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实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于5G技术的智能避雷熔断器，包括设置于三相线路上的熔断器，其特征在于：每相线路上的所述熔断器均设置有绝缘子、熔断跌落组件与失磁式避雷器，所述绝缘子的上端连接有上连接件，该上连接件的远端设置有进线端子以及与该进线端子电连接的触头，所述触头内设置有行程开关，所述绝缘子的上部装设有取能单元、数据采集传输单元与驱动单元，所述取能单元用于为所述行程开关、数据采集传输单元与驱动单元供电，所述行程开关的信号输出端与数据采集传输单元的第一信号输入端相连，所述绝缘子的中部设置有安装支架，所述失磁式避雷器插设于所述绝缘子的下部，该失磁式避雷器的接地端与所述安装支架电连接，所述绝缘子的下端连接有下连接件，所述熔断跌落组件连接在该下连接件与所述触头之间，所述下连接件的远端设置有出线端子；

在其中一相线路的熔断器上还设置有数据汇集处理单元以及数据远传单元，所述数据汇集处理单元用于通过有线或无线方式，自每相线路上的所述数据采集传输单元获取信号、判断熔断器的运行状态，并根据判断结果控制所述驱动单元实现每相线路的通断；所述数据远传单元用于采用5G通讯方式将数据汇集处理单元汇集处理后的数据和判断结果无线上传至远程主站，所述数据汇集处理单元以及数据远传单元均由所述取能单元提供工作电源。

2.根据权利要求1所述的基于5G技术的智能避雷熔断器，其特征在于：所述熔断跌落组件包括固定支架、熔丝管与摆动支架，所述固定支架的一端与所述触头电接触，所述固定支架的另一端与熔丝管的上端固定连接，所述熔丝管的下端与所述摆动支架铰接，所述摆动支架与所述下连接件固定连接，且所述熔丝管与所述出线端子电连接。

3.根据权利要求2所述的基于5G技术的智能避雷熔断器，其特征在于：所述驱动单元的驱动部分设于所述绝缘子内，所述驱动部分的控制信号输入端与所述数据汇集处理单元的控制信号输出端相连，所述驱动单元的执行部分设于所述下连接件内，并接入所述熔丝管与所述出线端子之间的电路中。

4.根据权利要求3所述的基于5G技术的智能避雷熔断器，其特征在于：所述驱动单元的驱动部分包括三极管Q3、三极管Q1以及继电器K1的线圈绕组，所述三极管Q3的集电极与所述数据汇集处理单元的控制信号输出端相连接，三极管Q3的集电极接所述取能单元的正电压输出端，三极管Q3的发射极串联电阻R31后与三极管Q1的基极相连接，三极管Q1的集电极串接继电器K1的线圈绕组后连接至所述取能单元的正电压输出端，三极管Q1的发射极接地，三极管Q3的发射极还经电阻R83后与发光二极管D31的阳极相连，二极管D31的阴极接地，三极管Q1的基极与电阻R31的接线端还经电容C26后接地；

所述驱动单元的执行部分为继电器K1的常闭开关，该常闭开关接入所述熔丝管与所述出线端子之间的电路中。

5.根据权利要求1所述的基于5G技术的智能避雷熔断器，其特征在于：所述触头内还设置有温度传感器，该温度传感器与所述数据采集传输单元的第二信号输入端相连。

6.根据权利要求5所述的基于5G技术的智能避雷熔断器，其特征在于：所述数据采集传输单元包括数据获取模块、定位模块与存储模块，所述行程开关与温度传感器均与所述数据获取模块电连接，所述定位模块用于获取熔断器的位置数据，所述存储模块用于存储所述数据获取模块所获取的数据。

7.根据权利要求1-6任一项所述的基于5G技术的智能避雷熔断器，其特征在于：所述数据采集传输单元采用串口通讯、光纤通讯、蓝牙通讯或微功率无线通讯方式中的至少一种实现与所述数据汇集处理单元的通讯互联。

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