CN219737738U - 跌落式熔断器在线监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种跌落式熔断器在线监测装置，安装于跌落式熔断器的熔管上，包括：微处理器以及电流传感器、位置传感器、温湿度传感器、GPS定位模组、无线通信模组和供电组件；电流传感器与区域配电网输电线路连接，用于获取输电线路电流，并发送给微处理器；位置传感器和GPS定位模组将跌落式熔断器的位置信息和GPS定位信息发送给微处理器；温湿度传感器用于获取环境温度及湿度并发送给微处理器；微处理器通过无线通信模组与上级服务器通信连接；供电组件包括：相互连接的CT取电与电源管理部件和电池供电部件。本实用新型结构简单、稳定性高、响应及时、功耗低，能够实现对区域配电网内的各个跌落式熔断器状态的实时在线监测。

Description

跌落式熔断器在线监测装置

技术领域

本实用新型涉及跌落式熔断器技术领域，具体地，涉及一种跌落式熔断器在线监测装置。

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。当安装在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。当安装在配电变压器上，可以作为配电变压器的主保护。

对于跌落式熔断器的运维，目前主要靠人工查找，由运维人员进行线路巡检，循线路进行排查，直到找到熔管的跌落点，这种方式主要存在如下缺点：

1、无法快速定位到跌落点，在白天已经会耗费大量时间精力在寻找熔管跌落点上，当到了晚上或者在光线昏暗的情况下，寻找跌落点更加费时费力；

2、人工巡检排查有一定随机性，供电恢复时间也难以得到保障。

因此，让运维人员尽快到达现场进行处理，对保证配电网的安全可靠运行，对提高配电网的运行水平都有重要的现实意义。

经过检索发现：

公开号为CN108321065A的中国实用新型专利申请《一种跌落式熔断器在线监测装置》，包括安装在跌落式熔断器熔丝管上的在线监测模块、安装在电线杆上的在线监测主机和软件平台，所述电线杆与跌落式熔断器之间的距离不大于50m；本实用新型能快速准确发现故障点，及时提醒运维人员，极大缩短停电时间；利用物联网技术手段，提供可视化操作软件平台；通过在线监测模块双重判断，杜绝误报，工作可靠，解决了跌落式熔断器“熔断不断”不易被排查的问题，同时，在线监测模块能耗极低，可以保证10年正常稳定工作。但是该装置仍然存在如下问题：

该装置架构为3个在线监测模块加1个在线监测主机，其中在线监测模块只具备数据近传功能，无数据远传功能，当其监测到有异常时，首先由各相对应的在线监测模块将检测到的数据发送给主机，然后主机再将异常信息远传上发至云端。在此基础上，当主机出故障时，任一监测模块检测到异常，都无法将信息成功上送云端。

该装置主机采用太阳能供电，加可充电锂电池备用电源的方案。当遇到连续的阴雨甚至雪天时，太阳能无法有效提供能量，锂电池的电能将会被很快耗尽。因此该设备对于使用场景也存在一定的局限。

目前没有发现同本实用新型类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种跌落式熔断器在线监测装置。

本实用新型是通过以下技术方案实现的。

本实用新型提供的跌落式熔断器在线监测装置，安装于跌落式熔断器的熔管上，包括：微处理器以及与所述微处理器连接的电流传感器、位置传感器、温湿度传感器、GPS定位模组、无线通信模组和供电组件；其中：

所述电流传感器与区域配电网输电线路连接，用于获取输电线路电流，并发送给微处理器；所述位置传感器和GPS定位模组将跌落式熔断器的位置信息和GPS定位信息发送给微处理器；所述温湿度传感器用于获取环境温度及湿度并发送给微处理器；所述微处理器通过所述无线通信模组与上级服务器通信连接；

所述供电组件包括：相互连接的CT取电与电源管理部件和电池供电部件；所述CT取电与电源管理部件与区域配电网输电线路连接，用于从输电线路感应取电；所述电池供电部件通过所述CT取电与电源管理部件实现充电；所述CT取电与电源管理部件和电池供电部件分别与所述微处理器供电连接。

可选地，所述微处理器设有用于控制数据定时上报至所述上级服务器的定时器。

可选地，所述位置传感器采用型号为SW-200DW-7T5G的位置传感器。

可选地，所述电流传感器采用型号为CT-100/5的电流互感器。

可选地，所述温湿度传感器采用型号为SHT30-DIS-B的温湿度传感器

可选地，所述CT取电与电源管理部件采用CT-100型号的取电线圈作为CT取电部件和型号为AMS1117-3.3的稳压器作为电源管理部件。

可选地，所述电池供电部件采用锂电池。

可选地，所述无线通信模组采用型号为BC260Y的无线通信模块。

可选地，该装置还包括：外壳，所述微处理器、电流传感器、位置传感器、温湿度传感器、GPS定位模组、无线通信模组和供电组件分别安装于所述外壳内部；所述外壳外部设有用于所述电流传感器和所述供电组件与输电线路相接触的通孔以及用于安装的安装部。

可选地，所述安装部采用卡扣与紧固螺丝相结合的结构。

可选地，该装置还包括：用户终端，所述用户终端与所述无线通信模组通信连接，或，与所述上级服务器通信连接。

可选地，所述用户终端采用移动智能终端。

与现有技术相比，本实用新型具有如下至少一项的有益效果：

本实用新型提供的跌落式熔断器在线监测装置，安装于跌落式熔断器的熔管上，能够随着熔管跌落而脱落，进而对区域配电网中每一个熔断器跌落点进行快速、准确的定位并随之进行及时的维护，实现对区域配电网内的各个跌落式熔断器状态的实时在线监测。

本实用新型提供的跌落式熔断器在线监测装置，具有结构简单、稳定性高、响应及时、功耗低等特点，同时从输电线路取电实现自身供电，并在无法通过外部供电的情况下，仍然能够通过电池供电以维护部件工作，电池容量可以保证装置正常运行至少2年。

本实用新型提供的跌落式熔断器在线监测装置，内置无线通信模组，不需要额外的主机配合工作，且各跌落式熔断器上的监测装置各自独立，不相互影响。

本实用新型提供的跌落式熔断器在线监测装置，采用CT取电与锂电池供电相结合的方案，CT取电与锂电池互为补充，不被使用环境限制。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型一实施例中跌落式熔断器在线监测装置的组成结构示意图。

图2为本实用新型一优选实施例中跌落式熔断器在线监测装置的外壳结构示意图。

图3为本实用新型一优选实施例中跌落式熔断器在线监测装置的安装示意图。

图4为本实用新型一优选实施例中跌落式熔断器在线监测装置的工作示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明：本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

图1为本实用新型一实施例提供的跌落式熔断器在线监测装置的组成结构示意图。

如图1所示，该实施例提供的跌落式熔断器在线监测装置，安装于跌落式熔断器的熔管上，可以包括：微处理器以及与微处理器连接的电流传感器、位置传感器、温湿度传感器、GPS定位模组、无线通信模组和供电组件；其中：

电流传感器与区域配电网输电线路连接，用于获取输电线路电流，并发送给微处理器；位置传感器和GPS定位模组将跌落式熔断器的位置信息和GPS定位信息发送给微处理器；温湿度传感器用于获取环境温度及湿度并发送给微处理器；微处理器通过无线通信模组与上级服务器通信连接；

供电组件包括：相互连接的CT取电与电源管理部件和电池供电部件；CT取电与电源管理部件与区域配电网输电线路连接，用于从输电线路感应取电；电池供电部件通过CT取电与电源管理部件实现充电；CT取电与电源管理部件和电池供电部件分别与微处理器供电连接。

在一优选实施例中，微处理器设有用于控制数据定时上报至上级服务器的定时器。

作为一具体应用实例，位置传感器采用型号为SW-200DW-7T5G的位置传感器。

作为一具体应用实例，电流传感器采用型号为CT-100/5的电流互感器。

作为一具体应用实例，温湿度传感器采用型号为SHT30-DIS-B的温湿度传感器。

作为一具体应用实例，CT取电与电源管理部件采用CT-100型号的取电线圈作为CT取电部件和型号为AMS1117-3.3的稳压器作为电源管理部件。

作为一具体应用实例，电池供电部件采用锂电池。

作为一具体应用实例，无线通信模组采用型号为BC260Y的无线通信模块。

在一优选实施例中，该装置还包括：外壳，微处理器、电流传感器、位置传感器、温湿度传感器、GPS定位模组、无线通信模组和供电组件分别安装于外壳内部；外壳外部设有用于电流传感器和供电组件与输电线路相接触的通孔以及用于安装的安装部。如图2所示。

在一优选实施例中，安装部采用卡扣与紧固螺丝相结合的结构。

图3为该优选实施例提供的跌落式熔断器在线监测装置的安装示意图。

在一优选实施例中，该装置还包括：用户终端，用户终端与无线通信模组通信连接，或，与上级服务器通信连接。

在一优选实施例中，用户终端采用移动智能终端。

作为一具体应用实例，移动智能终端采用手机、平板电脑等智能终端。

图4为该优选实施例提供的跌落式熔断器在线监测装置的工作示意图。

本实用新型上述实施例提供的跌落式熔断器在线监测装置，当熔断器熔丝熔断后，熔管位置发生变化时，首先位置传感器会将熔管位置变化情况反馈给微处理器，微处理器再将熔管跌落状态信息、跌落前一段时间的电流采集值及当前GPS位置定位等数据发送给无线通信模组，然后无线通信模组将相关数据发送至上级服务器，最后用户将在各个用户终端收到告警，并可进行实时数据查询。

本实用新型上述实施例提供的跌落式熔断器在线监测装置，安装在区域配电网中各个跌落式熔断器熔管上，该装置采用CT取电，锂电池备用供电。每个装置负责相应熔管的状态识别、该相线路负荷电流监测及GPS定位，在线路正常时，定时上报相关信息。当电网中发生短路故障，导致某处熔断器启动保护、熔管跌落后，安装在该熔管上的装置通过位置传感器实时、准确识别熔管的跌落情况，立即将该熔管的跌落状态、跌落前的线路负荷情况及GPS定位等数据通过无线传输方式上报到上级服务器，上级服务器可将数据共享到手机APP、微信小程序、数据显示平台、网页等其他用户终端应用，也可以直接将数据通过无线传输方式发送至用户终端。运维人员通过这些终端可随时了解电网内各熔断器的最新信息，在熔断器熔管发生跌落时能够第一时间抵达现场进行处理。

在本实用新型部分实施例中：

1、采用高灵敏度的位置传感器

因为该装置的核心功能是监测熔断器熔管的跌落状态，因此对于位置传感器的选型尤为关键，传感器需要稳定性高，响应及时，这样才能准确、可靠的实时监测熔管的跌落状态。因此优选型号为SW-200DW-7T5G的位置传感器。

2、实时监测线路负荷电流

因为可能存在熔断器熔丝熔断，但是熔管并未跌落的情况，当线路电流实时采集时，可以在算法中辅助进行判断，更可靠地对熔断器进行在线监测。且线路负荷电流相关数据，可以为线路阶段性的运行情况提供依据，进而为用户提供熔丝选型参考。

3、GPS定位技术

GPS定位功能，可以协助运维人员，更迅速地找到熔断器熔管跌落点。因为虽然已经上报该熔断器的杆塔名称，对应电压相等信息，但是对于部分不熟悉该区域的人员来说，即使知道这些信息，可能对于他们迅速找到点位，还是需要相当一部分时间。在这种情况下，结合上报的GPS位置信息，相关人员可以更便捷、准确地找到跌落点。

4、CT取电技术结合锂电池供电

考虑实际安装场合，一般无法直接获取电源。所以CT取电对于装置相当有必要，这样只要线路有负荷，存在电流，装置就能正常运行。而线路失电时，锂电池参与供电，电池容量能保证装置正常运行至少2年。当线路恢复供电后，CT取电模组既对装置进行供电，又能通过内部电源管理模组对锂电池进行充电。

5、低功耗无线通信模组

由于装置实际的取电情况，所以不能选择大功率的无线通信模组，但是该无线通信模组又必须具备上网功能，因此低功耗的无线通信模组成为最优解。其优点主要体现在海量连接、深度覆盖、稳定可靠、超低功耗等。因此优选型号为BC260Y的无线通信模块。

本实用新型上述实施例提供的跌落式熔断器在线监测装置，安装于跌落式熔断器的熔管上，能够随着熔管跌落而脱落，进而对区域配电网中每一个熔断器跌落点进行快速、准确的定位并随之进行及时的维护，实现对区域配电网内的各个跌落式熔断器状态的实时在线监测。内置无线通信模组，不需要额外的主机配合工作，且各跌落式熔断器上的监测装置各自独立，不相互影响。采用CT取电与锂电池供电相结合的方案，CT取电与锂电池互为补充，不被使用环境限制。

本实用新型上述实施例中未尽事宜均为本领域公知技术。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。

Claims (10)

1.一种跌落式熔断器在线监测装置，其特征在于，安装于跌落式熔断器的熔管上，包括：微处理器以及与所述微处理器连接的电流传感器、位置传感器、温湿度传感器、GPS定位模组、无线通信模组和供电组件；其中：

所述电流传感器与区域配电网输电线路连接，用于获取输电线路电流，并发送给微处理器；所述位置传感器和GPS定位模组将跌落式熔断器的位置信息和GPS定位信息发送给微处理器；所述温湿度传感器用于获取环境温度及湿度并发送给微处理器；所述微处理器通过所述无线通信模组与上级服务器通信连接；

所述供电组件包括：相互连接的CT取电与电源管理部件和电池供电部件；所述CT取电与电源管理部件与区域配电网输电线路连接，用于从输电线路感应取电；所述电池供电部件通过所述CT取电与电源管理部件实现充电；所述CT取电与电源管理部件和电池供电部件分别与所述微处理器供电连接。

2.根据权利要求1所述的跌落式熔断器在线监测装置，其特征在于，所述微处理器设有用于控制数据定时上报至所述上级服务器的定时器。

3.根据权利要求1所述的跌落式熔断器在线监测装置，其特征在于，所述位置传感器采用型号为SW-200DW-7T5G的位置传感器。

4.根据权利要求1所述的跌落式熔断器在线监测装置，其特征在于，所述电流传感器采用型号为CT-100/5的电流互感器；和/或

所述温湿度传感器采用型号为SHT30-DIS-B的温湿度传感器。

5.根据权利要求1所述的跌落式熔断器在线监测装置，其特征在于，所述CT取电与电源管理部件的CT取电部件采用CT-100型号的取电线圈，所述CT取电与电源管理部件的电源管理部件采用型号为AMS1117-3.3的稳压器；

所述电池供电部件采用锂电池。

6.根据权利要求1所述的跌落式熔断器在线监测装置，其特征在于，所述无线通信模组采用型号为BC260Y的无线通信模块。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的跌落式熔断器在线监测装置，其特征在于，还包括：外壳，所述微处理器、电流传感器、位置传感器、温湿度传感器、GPS定位模组、无线通信模组和供电组件分别安装于所述外壳内部；所述外壳外部设有用于所述电流传感器和所述供电组件与输电线路相接触的通孔以及用于安装的安装部。

8.根据权利要求7所述的跌落式熔断器在线监测装置，其特征在于，所述安装部采用卡扣与紧固螺丝相结合的结构。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的跌落式熔断器在线监测装置，其特征在于，还包括：用户终端，所述用户终端与所述无线通信模组通信连接，或，与所述上级服务器通信连接。

10.根据权利要求9所述的跌落式熔断器在线监测装置，其特征在于，所述用户终端采用移动智能终端。