CN219996204U - 一种用于检测高压跌落式熔断器状态的姿态传感器装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于检测高压跌落式熔断器状态的姿态传感器装置，包括连接机构，连接机构的一端连接有高压跌落式熔断器，连接机构的另一端连接有检测机构，检测机构还连接有接收机构；连接机构包括活动卡夹和固定卡夹，活动卡夹和固定卡夹可拆卸连接；检测机构包括电路板，电路板包括姿态传感器本体，姿态传感器本体连接有电池；接收机构连接于姿态传感器本体。解决了高压跌落式熔断器的状态监测主要通过人工肉眼的方式进行判断的问题，本实用新型设置有连接机构、检测机构，实现在线准确采集，判断准确率高；配合接收机构，实现远程状态监测。

Description

一种用于检测高压跌落式熔断器状态的姿态传感器装置

技术领域

本实用新型涉及高压跌落式熔断器检测技术领域，尤其是一种用于检测高压跌落式熔断器状态的姿态传感器装置。

背景技术

跌落式熔断器是额定电压为35kV及以下的电力系统中最常用的一种短路保护开关，通常被安装在配电变压器高压侧或配电支干线路上。因跌落式熔断器在使用时其有一个明显的断开点，具备了隔离开关的功能，给检修段的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。当电网系统发生故障时，故障电流将熔丝迅速熔断，形成明显的分断间隙。目前，针对跌落式熔断器的状态，大多数通过人工肉眼的方式进行判断，存在以下缺陷，1、需要耗费大量的人力物力；2、通常定期进行现场巡视，时效性低；3、人工判断准确性低。

在中国专利文献上公开的“基于物联网通信的跌落式熔断器在线监测装置及方法”，其公开号为CN107436393A，公开了一种基于物联网通信的跌落式熔断器在线监测装置及方法，监测方法主要实现过程如下：当跌落式熔断器熔管水平角度小于门限值时，判定为跌落式熔断器跌落；当跌落式熔断器水平角大于门限值时，判定为跌落式熔断器闭合。但是公开号为CN107436393A的中国专利并没有提出具体的结构。

发明内容

本实用新型解决了高压跌落式熔断器的状态监测主要通过人工肉眼的方式进行判断的问题，提出一种用于检测高压跌落式熔断器状态的姿态传感器装置，设置有连接机构、检测机构，实现在线准确采集，判断准确率高；配合接收机构，实现远程状态监测。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种用于检测高压跌落式熔断器状态的姿态传感器装置，包括连接机构，所述连接机构的一端连接有高压跌落式熔断器，所述连接机构的另一端连接有检测机构，所述检测机构还连接有接收机构；所述连接机构包括活动卡夹和固定卡夹，所述活动卡夹和所述固定卡夹可拆卸连接；所述检测机构包括电路板，所述电路板包括姿态传感器本体，所述姿态传感器本体连接有电池；所述接收机构连接于所述姿态传感器本体。

本实用新型中，连接机构将检测机构和高压跌落式熔断器相互固定连接，便于对高压跌落式熔断器状态的检测，通过活动卡夹和固定卡夹的连接保证检测机构的稳定性，同时活动卡夹和固定卡夹可拆卸，安装和拆卸方便；在本实用新型的检测机构中，设置有电路板以及为电路板供电的电池，故工作时无需外接电源；本实用新型的姿态传感器本体能够检测到位置变化；通过姿态传感器本体实现准确采集，检测机构还无线通信连接于接收机构，实现远程状态监测；本实用新型的装置节省大量人力物力。

作为优选，所述活动卡夹的一端设有第一梳条，所述固定卡夹的一端设有第二梳条，所述第二梳条连接于所述第一梳条，所述活动卡夹的另一端分别设有第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和第二连接部均包括两个第一连接块和扭簧，所述扭簧设置在两个第一连接块之间；所述第一连接部和第二连接部之间设有第三连接部，所述第三连接部设置在所述固定卡夹的另一端，所述第一连接块和第三连接部上均设有用于连接的长孔。本实用新型中，活动卡夹上的第一梳条和固定卡夹上的第二梳条相互配合，在活动卡夹上，连接部分为第一连接部以及第二连接部，在第一连接部或者第二连接部的内部，设置有扭簧；在第一连接部和第二连接部之间，设置有位于固定卡夹上的第三连接部；第一连接块和第三连接部上的长孔大小相同，保证连接可靠。

作为优选，所述活动卡夹和所述固定卡夹通过长铆钉连接，所述长铆钉贯穿所述长孔和所述扭簧；所述活动卡夹和所述固定卡夹之间设有橡胶垫，所述橡胶垫粘贴于所述活动卡夹和所述固定卡夹内壁上。本实用新型中，橡胶垫能够起到增加摩擦的作用，增加摩擦使得安装更加紧固，且在活动卡夹和固定卡夹的夹紧力过大或者突然松开时起到缓冲作用，在一定程度上保护高压跌落式熔断器熔管。

作为优选，所述固定卡夹靠近第三连接部处还设有连接板，所述连接板连接于所述检测机构。本实用新型中，具体的，连接板上设置有两个通孔，用于固定传感器外壳。

作为优选，所述检测机构还包括传感器外壳，所述传感器外壳包括后端面和用于安装电路板的腔体，所述后端面与所述连接机构连接，所述腔体的开口侧设有前端面，所述前端面连接有传感器上盖，所述前端面和所述传感器上盖之间设置有密封垫。本实用新型中，密封垫为硅胶材质，用于传感器外壳与传感器上盖的密封，传感器上盖压在密封垫上之后使传感器外壳的腔体保持密封状态。

作为优选，所述姿态传感器本体包括传感器电路和MCU电路，所述传感器电路连接于所述MCU电路，所述MCU电路连接有无线通信电路，所述无线通信电路连接于所述接收机构。本实用新型中，在电路板上，同时设置有姿态传感器本体和电池，姿态传感器本体包括有传感器电路、MCU电路以及无线通信电路。

作为优选，所述传感器电路包括传感器芯片，所述传感器芯片通过SCK引脚和SDA引脚与MCU电路连接，所述传感器芯片还通过输入引脚与MCU电路连接。本实用新型中，传感器芯片的具体型号为BHI160B。

作为优选，所述接收机构为具有无线传输功能的移动设备。本实用新型中，接收机构具体可以为手机或者笔记本。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种用于检测高压跌落式熔断器状态的姿态传感器装置，检测机构相较于人工检测，准确率更高，真实反映高压跌落式熔断器状态；且连接机构安装方便；配合接收机构，实现远程状态监测。

附图说明

图1为本实用新型一种用于检测高压跌落式熔断器状态的姿态传感器装置的结构爆炸示意图；

图2为本实用新型一种用于检测高压跌落式熔断器状态的姿态传感器装置安装完毕后的整体示意图；

图3为本实用新型一种用于检测高压跌落式熔断器状态的姿态传感器装置两个视角的结构示意图；

图4为本实用新型一种用于检测高压跌落式熔断器状态的姿态传感器装置固定夹板的结构示意图；

图5为本实用新型一种用于检测高压跌落式熔断器状态的姿态传感器装置高压跌落式熔断器处于合位时的结构示意图；

图6为本实用新型一种用于检测高压跌落式熔断器状态的姿态传感器装置高压跌落式熔断器跌落时的结构示意图；

图7为本实用新型一种用于检测高压跌落式熔断器状态的姿态传感器装置传感器电路的结构示意图；

图8为本实用新型一种用于检测高压跌落式熔断器状态的姿态传感器装置无线通信电路的结构示意图；

图9为本实用新型一种用于检测高压跌落式熔断器状态的姿态传感器装置MCU电路的结构示意图；

图10为本实用新型一种用于检测高压跌落式熔断器状态的姿态传感器装置电池接口的结构示意图；

图中，100、姿态传感器装置 110、活动卡夹 111、长孔；112、第一梳条 113、第一连接块 120、橡胶垫 130、扭簧 140、固定卡夹 141、第三连接部 142、第二梳条 143、连接板150、传感器外壳 151、后端面 152、腔体 153、前端面 160、电路板 170、密封垫 180、传感器上盖 190、长铆钉 200、高压跌落式熔断器 210、高压跌落式熔断器熔管。

具体实施方式

实施例1：

本实施例提出一种用于检测高压跌落式熔断器状态的姿态传感器装置，参考图1、图2、图3和图4，包括连接机构和检测机构，连接机构的一端与高压跌落式熔断器200连接，连接机构的另一端于检测机构连接，检测机构还与接收机构连接；连接机构包括活动卡夹110和固定卡夹140，活动卡夹110和固定卡夹140可拆卸连接；检测机构包括电路板160，电路板160包括姿态传感器本体，姿态传感器本体与电池连接；接收机构连接于姿态传感器本体。具体的，连接机构与高压跌落式熔断器200的高压跌落式熔断器熔管210连接；姿态传感器本体通过电池接口与电池连接。

参考图1至图4，活动卡夹110的一端设有第一梳条112，固定卡夹110的一端设有第二梳条142，第二梳条142连接于第一梳条112，活动卡夹110的另一端分别设有第一连接部和第二连接部，第一连接部和第二连接部均包括两个第一连接块113和扭簧130，扭簧130设置在两个第一连接块113之间；第一连接部和第二连接部之间设有第三连接部141，第三连接部141设置在固定卡夹110的另一端，第一连接块113和第三连接部141上均设有用于连接的长孔111。本实施例中，第一梳条112和第二梳条142上均包含有若干个凸部和凹部，凹部的首端和凸部的尾端相连接或者凹部的尾端与凸部的首端相连接。

参考图1，活动卡夹110和固定卡夹140通过长铆钉190连接，长铆钉190贯穿长孔111和扭簧130；活动卡夹110和固定卡夹140之间设有橡胶垫120，橡胶垫120粘贴于活动卡夹110和固定卡夹140内壁上。

参考图1和图4，固定卡夹140靠近第三连接部141处还设有连接板143，连接板143连接于检测机构。

参考图1，检测机构还包括传感器外壳150，传感器外壳150包括后端面151和用于安装电路板160的腔体152，后端面151与连接机构连接，腔体152的开口侧设有前端面153，前端面153连接有传感器上盖180，前端面153和传感器上盖180之间设置有密封垫170。

参考图7、图8和图9，姿态传感器本体包括传感器电路和MCU电路，传感器电路连接于MCU电路，MCU电路连接有无线通信电路，无线通信电路连接于接收机构。

参考图7，传感器电路包括传感器芯片，传感器芯片通过SCK引脚和SDA引脚与MCU电路连接，传感器芯片还通过输入引脚与MCU电路连接。

参考图7，具体的，传感器芯片具体为BHI160B，传感器电路中的传感器芯片中的SCK引脚、SDA引脚和输入引脚与MCU电路连接，传感器芯片的接地引脚均接地，传感器芯片的第七通用输入输出引脚接地，传感器芯片的基准电压引脚连接有电容C16，电容C16的另一端接地；传感器芯片的VDD引脚和VDDIO引脚均连接于电容C12，电容C12、电容C10和电容C3三者分别并联后接地，传感器芯片的VDD引脚和VDDIO引脚还连接电源端+3.3V。

参考图8和图9，无线通信电路包括无线通信芯片，无线通信芯片具体为SX1281IMLTRT，MCU电路中包括有MCU芯片，MCU芯片具体为MKL17Z256VMP4，无线通信芯片的NSS_CTS引脚、SCK_RTSN引脚、MOSI_RX引脚和MISO_TX分别与MCU芯片的PTE16引脚、PTE17引脚、PTE18引脚和PTE19引脚连接；无线通信芯片的射频引脚与射频收发器的输入引脚连接，射频收发器的两个接地引脚接地，射频收发器的输出引脚与TVS二极管的一侧连接，TVS二极管的另一端接地，TVS二极管的一侧还与插座P2的第1引脚连接，插座P2的第2引脚、第3引脚和第4引脚均接地；其中，射频收发器具体型号为2450FM07D0034T；无线通信芯片的BUSY引脚与电阻R68的一端连接，电阻R68的另一端与MCU芯片的PTE20引脚连接，无线通信芯片的RESET引脚与电阻R21，电阻R21的另一端与MCU芯片的PTE29引脚连接，无线通信芯片的XTA引脚与电容C15的一端连接，电容C15的另一端接地；无线通信芯片的XTB引脚与电容C17的一端连接，电容C17的另一端接地，电容C15的一端还与晶振Y2的第一脚连接，电容C17的一端与晶振Y2的第二脚连接，晶振Y2的第三脚接地；无线通信芯片的VR_PA引脚与电容C20串联后接地；无线通信芯片的VBAT_IN引脚与DCC_FB引脚连接，无线通信芯片的VBAT_IN引脚与电容C23串联后接地，无线通信芯片的VBAT_IN引脚还与电容C22串联后接地，无线通信芯片的VBAT_IN引脚还与电容C21串联后接地，无线通信芯片的DCC_FB引脚还与电感L1连接，电感L1的另一端与无线通信芯片的DCC_SW引脚连接，无线通信芯片的VBAT_IO引脚与VBAT引脚连接，无线通信芯片的VBAT_IO引脚与电容C27连接，电容C27的另一端接地，电容C27还与电容C26连接，电容C26连接电源端+3.3V，电容C26的另一端接地。

参考图9，MCU芯片的PTE24引脚、PTE25引脚和PTC10引脚与传感器芯片的SCK引脚、SDA引脚和输入引脚分别连接。MCU芯片的VREFH引脚连接+3.3VA，MCU芯片的VREFH引脚还连接电容C1，电容C1的另一端接地，电容C1的另一端连接MCU芯片的VREFL引脚；MCU芯片的VDDA引脚连接+3.3VA，MCU芯片的VDDA引脚还与B2的一端连接，B2的另一端连接电源端+3.3V；MCU芯片的VSSA引脚连接电容C2，电容C2的另一端连接MCU芯片的VDDA引脚，MCU芯片的VSSA引脚还连接电容C18，电容C18的另一端连接MCU芯片的VDDA引脚；电容C25、电容30、电容31和电容C32并联后的整体一端与MCU芯片的电源引脚连接，电容C25、电容30、电容31和电容C32并联后的整体另一端与MCU芯片的接地引脚连接；MCU芯片的电源引脚连接电源端+3.3V，MCU芯片的接地引脚接地；MCU芯片的PTA18引脚与电容C24连接，MCU芯片的PTA18引脚还与晶振Y1的第一脚连接，电容C24的另一端连接晶振Y1的第三脚，晶振Y1的第三脚接地，晶振Y1的第二脚连接MCU芯片的PTA19引脚，MCU芯片的PTA19引脚连接电容C33,电容C33的另一端接地。

参考图10，为电池接口的示意图，电池接口包括插座P3，插座P3的第1引脚连接电源端+3.3V，插座P3的第2引脚连接电容C13，电容C13的另一端连接插座P3的第1引脚，电容C13还连接电容C14，电容C14的另一端连接电源端+3.3V，电容C14接地。

本实用新型中的接收机构为具有无线传输功能的移动设备。

本实用新型的原理，参考图5和图6，本实用新型中，图5为高压跌落式熔断器处于合位时的示意图，图6为高压跌落式熔断器跌落时的示意图；姿态传感器装置100即为本实用新型的装置，姿态传感器装置100固定在高压跌落式熔断器熔管210上，设置姿态传感器装置100的初始位置是高压跌落式熔断器200的合位（或分位），当高压跌落式熔断器熔管210的角度发生变化时，姿态传感器装置100检测的角度随之发生变化，通过设定的分合闸对应的角度范围，姿态传感器装置100输出对应的分合闸信号，从而判断高压跌落式熔断器200的状态。

本实用新型中，连接机构将检测机构和高压跌落式熔断器相互固定连接，便于对高压跌落式熔断器状态的检测，通过活动卡夹和固定卡夹的连接保证检测机构的稳定性，同时活动卡夹和固定卡夹可拆卸，安装和拆卸方便；在本实用新型的检测机构中，设置有电路板以及为电路板供电的电池，故工作时无需外接电源；本实用新型的姿态传感器本体能够检测到位置变化；通过姿态传感器本体实现准确采集，检测机构还无线通信连接于接收机构，实现远程状态监测；本实用新型的装置节省大量人力物力。

本实用新型中，活动卡夹上的第一梳条和固定卡夹上的第二梳条相互配合，在活动卡夹上，连接部分为第一连接部以及第二连接部，在第一连接部或者第二连接部的内部，设置有扭簧；在第一连接部和第二连接部之间，设置有位于固定卡夹上的第三连接部；第一连接块和第三连接部上的长孔大小相同，保证连接可靠。

本实用新型中，橡胶垫能够起到增加摩擦的作用，增加摩擦使得安装更加紧固，且在活动卡夹和固定卡夹的夹紧力过大或者突然松开时起到缓冲作用，在一定程度上保护高压跌落式熔断器熔管。

本实用新型中，连接板上设置有两个通孔，用于固定传感器外壳。

本实用新型中，密封垫为硅胶材质，用于传感器外壳与传感器上盖的密封，传感器上盖压在密封垫上之后使传感器外壳的腔体保持密封状态。

本实用新型中，在电路板上，同时设置有姿态传感器本体和电池，姿态传感器本体包括有传感器电路、MCU电路以及无线通信电路。

本实用新型中，接收机构具体可以为手机或者笔记本。

本实用新型的姿态传感器装置相较于人工检测，准确率更高，真实反映高压跌落式熔断器状态；且连接机构安装方便；配合接收机构，实现远程状态监测。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种用于检测高压跌落式熔断器状态的姿态传感器装置，其特征在于，包括连接机构，所述连接机构的一端连接有高压跌落式熔断器(200)，所述连接机构的另一端连接有检测机构，所述检测机构还连接有接收机构；所述连接机构包括活动卡夹(110)和固定卡夹(140)，所述活动卡夹(110)和所述固定卡夹(140)可拆卸连接；所述检测机构包括电路板(160)，所述电路板(160)包括姿态传感器本体，所述姿态传感器本体连接有电池；所述接收机构连接于所述姿态传感器本体。

2.根据权利要求1所述的一种用于检测高压跌落式熔断器状态的姿态传感器装置，其特征在于，所述活动卡夹(110)的一端设有第一梳条(112)，所述固定卡夹(140)的一端设有第二梳条(142)，所述第二梳条(142)连接于所述第一梳条(112)，所述活动卡夹(110)的另一端分别设有第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和第二连接部均包括两个第一连接块(113)和扭簧(130)，所述扭簧(130)设置在两个第一连接块(113)之间；所述第一连接部和第二连接部之间设有第三连接部(141)，所述第三连接部(141)设置在所述固定卡夹(140)的另一端，所述第一连接块(113)和第三连接部(141)上均设有用于连接的长孔(111)。

3.根据权利要求2所述的一种用于检测高压跌落式熔断器状态的姿态传感器装置，其特征在于，所述活动卡夹(110)和所述固定卡夹(140)通过长铆钉(190)连接，所述长铆钉(190)贯穿所述长孔(111)和所述扭簧(130)；所述活动卡夹(110)和所述固定卡夹(140)之间设有橡胶垫(120)，所述橡胶垫(120)粘贴于所述活动卡夹(110)和所述固定卡夹(140)内壁上。

4.根据权利要求2所述的一种用于检测高压跌落式熔断器状态的姿态传感器装置，其特征在于，所述固定卡夹(140)靠近第三连接部(141)处还设有连接板(143)，所述连接板(143)连接于所述检测机构。

5.根据权利要求1述的一种用于检测高压跌落式熔断器状态的姿态传感器装置，其特征在于，所述检测机构还包括传感器外壳(150)，所述传感器外壳(150)包括后端面(151)和用于安装电路板(160)的腔体(152)，所述后端面(151)与所述连接机构连接，所述腔体(152)的开口侧设有前端面(153)，所述前端面(153)连接有传感器上盖(180)，所述前端面(153)和所述传感器上盖(180)之间设置有密封垫(170)。

6.根据权利要求5所述的一种用于检测高压跌落式熔断器状态的姿态传感器装置，其特征在于，所述姿态传感器本体包括传感器电路和MCU电路，所述传感器电路连接于所述MCU电路，所述MCU电路连接有无线通信电路，所述无线通信电路连接于所述接收机构。

7.根据权利要求6所述的一种用于检测高压跌落式熔断器状态的姿态传感器装置，其特征在于，所述传感器电路包括传感器芯片，所述传感器芯片通过SCK引脚和SDA引脚与MCU电路连接，所述传感器芯片还通过输入引脚与MCU电路连接。

8.根据权利要求1所述的一种用于检测高压跌落式熔断器状态的姿态传感器装置，其特征在于，所述接收机构为具有无线传输功能的移动设备。