一种高故障线路熔断检测装置及方法与流程

1.本发明属于电网检测技术领域，具体而言，涉及一种高故障线路熔断检测装置及方法。


背景技术：

2.高压熔断器串联在电路中使用，当电流超过规定值时，以本身产生的热量使熔体熔断来断开电路，作为短路和过电流的保护器，用来保护电气设备免受过载和短路电流的损害，主要用于高压输电线路、电压变压器、等电器设备的过载和短路保护，是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、操作方便等特点，被广泛应用于配电线路和配电变压器一侧。
3.传统的线路熔断装置在发生熔断故障时，无法准确确定故障点，需要人工进行排查，熔断装置的更换也较为麻烦，费时费力，浪费较大的人工成本，也降低了电力抢修的效率，对于高故障率的线路使用更是存在诸多不便。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供了一种高故障线路熔断检测装置及方法，旨在解决传统技术中无法准确检测线路熔断故障发生点位置的问题。
5.鉴于上述问题，本发明提出的技术方案是：
6.本发明提供一种高故障线路熔断检测装置，包括熔断器和检测机构，所述检测机构设置与所述熔断器的一侧；
7.其中，所述熔断器包括熔断管、密封盖、接线排和熔断片，所述熔断管呈中空圆柱体，且两端为开口结构，所述密封盖设置于所述熔断管的两端，且与所述熔断管螺纹连接，所述接线排设置有两组，且分别设置于所述熔断管的两端，所述熔断片设置于所述熔断管的内部，所述熔断片的两端分别与两组所述接线排的端部螺栓连接；
8.所述检测机构包括壳体、信号采集模块、信号处理模块、控制模块、供电模块和无线通讯模块，所述壳体设置于所述熔断管的一侧，且所述壳体的底部四角与所述熔断管的外壁螺丝固定，所述信号采集模块、所述信号处理模块、所述控制模块、所述供电模块和所述无线通讯模块均设置于所述壳体的内部，所述信号采集模块的输出端与所述信号处理模块的输入端电性连接，所述信号处理模块、所述供电模块和所述无线通讯模块均与所述控制模块电性连接。
9.作为本发明的一种优选技术方案，所述熔断管的两端均设置有第一限位片和第二限位片，所述第一限位片的一侧与所述熔断管的端部抵接，所述第二限位片的一侧与所述第一限位片远离所述熔断管的一侧抵接，所述熔断管的端部均开设有限位槽，所述第一限位片的一侧设置有限位柱，所述限位柱插设于所述限位槽的内部。
10.作为本发明的一种优选技术方案，所述接线排的中部设置有装配台阶，将所述接线排的两端设置为宽度不同的两段，所述装配台阶与所述第二限位片的一侧抵接，所述密
封盖的顶部开设有第一通孔，所述第一通孔的直径大于所述接线排的最大宽度，所述第一限位片的一侧开设有装配槽，所述第二限位片的中心开设有第二通孔，所述第二通孔的尺寸与所述接线排宽度较小的一端的外形尺寸相适配，所述接线排宽度较小的一端依次贯穿所述第一通孔、所述第二通孔和所述装配槽后延伸至所述熔断管的内部。
11.作为本发明的一种优选技术方案，所述接线排和所述熔断片均采用导电材质，所述熔断片上对称设置有两组熔断点，所述熔断点的宽度小于所述熔断片的宽度，所述熔断管的外壁开设有四个采集孔，所述采集孔两两一组分别对应设置于所述熔断点的上方。
12.作为本发明的一种优选技术方案，所述信号采集模块包括两组光传感器和两组烟雾传感器，所述光传感器和所述烟雾传感器的信号采集端分别与所述采集孔的中心相对应，所述信号采集模块用于采集所述熔断点熔断时产生的光信号和烟雾信号。
13.作为本发明的一种优选技术方案，所述信号处理模块包括整流单元、滤波单元和信号放大单元，所述整流单元、所述滤波单元和所述信号放大单元依次电连接，所述信号处理模块用于所述信号采集模块信号的转换和放大，方便所述控制模块识别。
14.作为本发明的一种优选技术方案，所述供电模块用于为所述检测机构供电，所述供电模块还包括电源，所述电源设置于所述壳体的外侧，所述电源采用太阳能或锂电池中的一种。
15.作为本发明的一种优选技术方案，所述无线通讯模块用于通讯连接管理后台，用于检测信息的上传和后台控制指令的接收，所述无线通讯模块还包括天线，所述天线设置于所述壳体的外侧。
16.另一方面，本发明提供一种高故障线路熔断检测方法，包括以下步骤：
17.s1，安装检测装置，将熔断管两端的接线排与输电线路连接，并通过无线通讯模块与管理后台联通，实现数据连接；
18.s2，输电线路故障，当输电线路出现故障时，电线电流值超过规定值，熔断片以本身产生的热量时熔断点处熔断，断开电路；
19.s3，熔断信号采集，光传感器和烟雾传感器分别采集到熔断点熔断时产生的光弧和烟雾，并将信号传输至信号处理模块，经过转换放大后再传输至控制模块上；
20.s4，熔断信号上传，控制模块通过无线通讯模块连接管理后台上传熔断信号，管理后台通过显示屏接收到电路熔断的信号；
21.s5，熔断装置更换，工作人员根据熔断器的安装位置前往检修更换，扭开熔断管两端的密封盖，取出已经熔断的熔断片，装入新的熔断片即可再次恢复使用。
22.相对于现有技术，本发明的有益效果是：检测机构安装于熔断器的外侧，结构设计合理，节省装置体积和重量，安装方便，信号采集准确，反应快速，管理后台可第一时间接收到故障信息，为故障线路抢修提供了方便，为电力线路的快速修复建立了基础，保障电网抢修作业的效率。
23.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
24.图1是本发明所公开的一种高故障线路熔断检测装置的结构示意图；
25.图2是本发明所公开的一种高故障线路熔断检测装置的部分分解结构示意图；
26.图3是本发明所公开的一种高故障线路熔断检测装置的俯剖结构示意图；
27.图4是本发明所公开的一种高故障线路熔断检测装置的侧剖结构示意图；
28.图5是图4中a处的放大视图；
29.图6是本发明所公开的一种高故障线路熔断检测装置的通信框图；
30.图7是本发明所公开的一种高故障线路熔断检测方法的流程示意图；
31.附图标记说明：100、熔断器；101、熔断管；1011、限位槽；102、密封盖；1021、第一通孔；103、接线排；1031、装配台阶；104、熔断片；1041、熔断点；105、第一限位片；1051、限位柱；1052、装配槽；106、第二限位片；1061、第二通孔；107、采集孔；200、检测机构；201、壳体；202、信号采集模块；2021、光传感器；2022、烟雾传感器；203、信号处理模块；2031、整流单元；2032、滤波单元；2033、信号放大单元；204、控制模块；205、供电模块；2051、电源；206、无线通讯模块；2061、天线。
具体实施方式
32.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
33.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
34.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
35.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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发明的限制。
36.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
37.实施例一
38.参照附图1-6所示，本发明提供一种技术方案：一种高故障线路熔断检测装置，包括熔断器100和检测机构200，检测机构200设置与熔断器100的一侧，熔断器100用于线路的
保护，检测机构200采集熔断器100的通断情况并对应输出故障检测信号；
39.其中，熔断器100包括熔断管101、密封盖102、接线排103和熔断片104，熔断管101呈中空圆柱体，且两端为开口结构，密封盖102设置于熔断管101的两端，且与熔断管101螺纹连接，密封盖102起到一定的密封作用，防止室外安装雨水或灰尘进入熔断管101的内部，接线排103设置有两组，且分别设置于熔断管101的两端，接线排103分别于输电线路的两端连接，串联接入至线路中，熔断片104设置于熔断管101的内部，熔断片104的两端分别与两组接线排103的端部螺栓连接，当接线排103连接的线路出现故障导致电流超过规定值时，熔断片104因自身热量熔接，使电路断开；
40.检测机构200包括壳体201、信号采集模块202、信号处理模块203、控制模块204、供电模块205和无线通讯模块206，壳体201设置于熔断管101的一侧，且壳体201的底部四角与熔断管101的外壁螺丝固定，方便安装，有效节省检测装置的体积和重量，信号采集模块202、信号处理模块203、控制模块204、供电模块205和无线通讯模块206均设置于壳体201的内部，信号采集模块202的输出端与信号处理模块203的输入端电性连接，信号处理模块203、供电模块205和无线通讯模块206均与控制模块204电性连接。
41.在本发明的实施例中，熔断管101的两端均设置有第一限位片105和第二限位片106，第一限位片105的一侧与熔断管101的端部抵接，第二限位片106的一侧与第一限位片105远离熔断管101的一侧抵接，熔断管101的端部均开设有限位槽1011，第一限位片105的一侧设置有限位柱1051，限位柱1051插设于限位槽1011的内部，限位槽1011于限位柱1051的配合用于防止接线排103转动。
42.在本发明的实施例中，接线排103的中部设置有装配台阶1031，将接线排103的两端设置为宽度不同的两段，装配台阶1031与第二限位片106的一侧抵接，第二限位片106与装配台阶1031的配合用于防止接线排103左右移动，保证线路连接的稳定性，密封盖102的顶部开设有第一通孔1021，第一通孔1021的直径大于接线排103的最大宽度，第一限位片105的一侧开设有装配槽1052，第二限位片106的中心开设有第二通孔1061，第二通孔1061的尺寸与接线排103宽度较小的一端的外形尺寸相适配，接线排103宽度较小的一端依次贯穿第一通孔1021、第二通孔1061和装配槽1052后延伸至熔断管101的内部，接线排103的两端分别连接输电线和熔断片104，正常使用时用于传导电能，出现故障时及时断开电路。
43.在本发明的实施例中，接线排103和熔断片104均采用导电材质，熔断片104上对称设置有两组熔断点1041，熔断点1041的宽度小于熔断片104的宽度，熔断点1041使熔断片104的熔断更加简单快速，有效保护线路的安全，熔断管101的外壁开设有四个采集孔107，采集孔107两两一组分别对应设置于熔断点1041的上方，采集孔107用于熔断点1041位置的信号采集，提高准确性。
44.在本发明的实施例中，信号采集模块202包括两组光传感器2021和两组烟雾传感器2022，光传感器2021和烟雾传感器2022的信号采集端分别与采集孔107的中心相对应，信号采集模块202用于采集熔断点1041熔断时产生的光信号和烟雾信号，光信号和烟雾信号中的任意一个采集到信号后均表示熔断点1041已熔断，两种方式同时工作，保证了信号采集的快速及时。
45.需要说明的是，熔断管101和壳体201均采用不透光材质，减少环境光对光传感器2021检测精度的影响。
46.在本发明的实施例中，信号处理模块203包括整流单元2031、滤波单元2032和信号放大单元2033，整流单元2031、滤波单元2032和信号放大单元2033依次电连接，信号处理模块203用于信号采集模块202信号的转换和放大，方便控制模块204识别。
47.在本发明的实施例中，供电模块205用于为检测机构200供电，供电模块205还包括电源2051，电源2051设置于壳体201的外侧，电源2051采用太阳能或锂电池中的一种，电源2051持续为检测机构200供电，保证检测机构200稳定工作。
48.在本发明的实施例中，无线通讯模块206用于通讯连接管理后台，用于检测信息的上传和后台控制指令的接收，无线通讯模块206还包括天线2061，天线2061设置于壳体201的外侧，天线2061保证数据传输的稳定性。
49.实施例二
50.参照附图7所示，一种高故障线路熔断检测方法，包括以下步骤：
51.s1，安装检测装置，将熔断管101两端的接线排103与输电线路连接，并通过无线通讯模块206与管理后台联通，实现数据连接；
52.s2，输电线路故障，当输电线路出现故障时，电线电流值超过规定值，熔断片104以本身产生的热量时熔断点1041处熔断，断开电路；
53.s3，熔断信号采集，光传感器2021和烟雾传感器2022分别采集到熔断点1041熔断时产生的光弧和烟雾，并将信号传输至信号处理模块203，经过转换放大后再传输至控制模块204上；
54.s4，熔断信号上传，控制模块204通过无线通讯模块206连接管理后台上传熔断信号，管理后台通过显示屏接收到电路熔断的信号；
55.s5，熔断装置更换，工作人员根据熔断器100的安装位置前往检修更换，扭开熔断管101两端的密封盖102，取出已经熔断的熔断片104，装入新的熔断片104即可再次恢复使用。
56.本实施例公开的一种高故障线路熔断检测方法，通过传感器采集熔断管101内熔断片104的状态，并通过无限通讯模块连接管理后台上传检测信息，为作业人员快速定位到线路熔断故障点，为电网检修提供了便利，提高了抢修效率，保证了电网的安全稳定运行。
57.应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。
58.在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。
59.本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个
系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。
60.结合本文的实施例所描述的方法或者算法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或其组合。软件模块可以位于ram存储器、闪存、rom存储器、eprom存储器、eeprom存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、cd-rom或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质连接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于asic中。该asic可以位于用户终端中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户终端中。
61.对于软件实现，本技术中描述的技术可用执行本技术所述功能的模块(例如，过程、函数等)来实现。这些软件代码可以存储在存储器单元并由处理器执行。存储器单元可以实现在处理器内，也可以实现在处理器外，在后一种情况下，它经由各种手段以通信方式耦合到处理器，这些都是本领域中所公知的。
62.上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。