一种一体化户外低压架空电力线路监测终端的制作方法

1.本发明涉及低压架空电力线路监测设备，尤其是一种包含电流传感器、电压取电装置、电子设备、壳体结构以及安装机构的一体化户外低压架空电力线路监测终端。


背景技术：

2.低压电力线路连接着千家万户，承担着直接供电的重任。低压电力线路包括低压电缆电力线路和低压架空电力线路。低压电缆线路位于电缆沟、电井、线槽等遮蔽场所内，不易受到外力破坏，受环境因素影响小，施工便利。低压电缆线路上已经连接着众多低压电气设备，依托现有低压电气设备，或加装低成本的室内低压监测设备，就可以较容易地开展线路监测工作。
3.低压架空线路位于户外，容易受到外界环境影响，施工困难。低压架空线路连接的户外低压电气设备较少，同时户外低压电气设备需要具备防水能力因而成本较高。低压架空线路故障不多、线路长、覆盖范围大，部署实时在线监测设备效费比较低。以上因素使得现有低压架空线路监测设备较为缺乏，监测工作较难开展。但是对于低压配网容量规划、三相不平衡监测及治理等低压配网运维工作，又需要获得低压架空线路有效的监测数据，用于指导开展上述工作。从低压配网运维工作的实际出发，需要一种能有效获取长时间的三相电流、电压信息的户外低压架空电力线路监测设备，具备安装便利和防水能力的结构特征，同时综合使用成本较低。
4.在中国专利cn105119378a中公开了一种低压配电线路在线监测系统，其中包括了一种低压监测设备，但是该设备仅具有停电监测及停电信息上报功能。
5.在中国专利cn205246805u中公开了一种低压配电线路在线监测系统，其中包括了一种智能线路故障采集终端，该终端同时连接了电压传感器、电流传感器、数据采集处理器和gprs无线通信模块，但是该设备仅具有低压线路故障检测和定位功能。
6.在中国专利cn204758706u中公开了一种低压配电网负荷不平衡监测装置，该装置可以采集三相电流、三相电压和零序电流，具备信息处理、存储和无线传输的功能，能实现对馈线回路的监测，但是该装置仅包含信号调理电路，并不具备和装置一体化的电流、电压传感器，也未涉及该装置是否适用于低压架空线路，是否具备与之相适应的结构特征。
7.在中国专利cn106291036a中公开了一种一体式低压监测装置，该装置中具有一个一体式电流互感器模块，由电压互感器、电流互感器、电能计量模块和cpu处理器组成，该装置中还包括了显示面板，该装置的前端接有断路器，同样未涉及该装置是否适用于低压架空线路，是否具备与之相适应的结构特征。
8.在中国专利cn210129011u中公开了一种低压配电网故障监测装置，该装置采集模块包括了5个电流互感器，分别采集低压配电网的a相、b相、c相、n相和地线的电流，该装置同时还具备了显示模块，但是该装置并不采集3相电压信号，同时也未涉及该装置是否适用于低压架空线路，是否具备与之相适应的结构特征。
9.在中国专利cn208571532u中公开了一种低压电力线综合监测终端卡线安装结构，
该结构分别包括了采用卡式安装结构的3相和零线的电流互感器，电流互感器在一个具体实施方式上采用防水结构的外壳，以及3相和零线的电压穿刺线夹，该结构可以用于架空电力线路，但是该结构仅涉及到监测终端的互感器安装结构，并未涉及监测终端的整体结构及其结构特征。
10.在中国专利cn209070025u中公开了一种低压配电监测设备与低压配电服务系统，该监测设备包括了主监测设备和副监测设备，可以监测线路和负载的瞬态磁感应变量，但是不涉及低压线路三相电流、电压的具体监测，也未涉及该装置是否适用于低压架空线路，是否具备与之相适应的结构特征。
11.综合上述已有专利，可以发现既有低压电力线路监测设备、装置，缺乏低压配网实际运维工作需要的户外低压架空电力线路监测设备，不能有效获取长时间户外低压架空线路的三相电流、电压信息，不具备在户外安装便利和防水能力的结构特征。


技术实现要素：

12.为了给低压配网实际运维工作有效提供长时间户外低压架空电力线路的三相电流、电压信息，本发明提供一种一体化户外低压架空电力线路监测终端，能有效获取长时间户外低压架空线路的三相电流、电压信息，具备户外安装便利和防水能力，综合使用成本较低。
13.本发明采用的技术方案是一种一体化户外低压架空电力线路监测终端，包括电子设备、非金属防水壳体、两个螺旋夹持机构、两个第一结构件、两个第二结构件、三个带穿刺取电的防水开合式电流传感器及其连接电缆、一个带穿刺取电的防水开合式线夹及其连接电缆、四个电缆防水固定接头、三个防水带电指示模块，其特征在于：两个螺旋夹持机构分别连接两个第一结构件，两个第一结构件分别再连接两个第二结构件，两个第二结构件分别连接至非金属防水壳体沿架空电力线路方向的壳体两端，三个带穿刺取电的防水开合式电流传感器及其连接电缆和一个带穿刺取电的防水开合式线夹及其连接电缆，分别穿过四个电缆防水固定接头，进入非金属防水壳体内部，与非金属防水壳体内部的电子设备连接，三个带穿刺取电的防水开合式电流传感器和一个带穿刺取电的防水开合式线夹在未安装时置于两个第二结构件的两端上，三个防水带电指示模块位于非金属防水壳体上，与三个带穿刺取电的防水开合式电流传感器和一个带穿刺取电的防水开合式线夹中的穿刺取电部分连接。
14.上述的电子设备包括电源电路模块、信号调理电路模块、信号采集处理模块、数据存储模块、无线通信模块、天线，所述的电源电路模块为所述的信号调理电路模块、所述的信号采集处理模块、所述的数据存储模块、所述的无线通信模块提供电源，所述的信号采集处理模块采集所述的信号调理电路模块的输出模拟信号将其转换为数字信号，进行运算处理得到三相电流和电压信息，根据采集时间存储在所述的数据存储模块中，通过所述的无线通信模块传输三相电流和电压信息，所述的天线连接至所述的无线通信模块。
15.上述的螺旋夹持机构设置有螺旋机构和开口夹持机构，所述的螺旋机构在沿着一个旋转方向旋转时，可以让所述的开口夹持机构闭合，所述的螺旋机构在沿着上述旋转方向的反方向旋转时，可以让所述的开口夹持机构打开。
16.上述的两个螺旋夹持机构分别位于上述的非金属防水壳体沿架空电力线路方向
的两侧，上述的非金属防水壳体一侧的所述螺旋夹持机构的开口夹持机构的开口方向，位于上述的非金属防水壳体另一侧的所述螺旋夹持机构的开口夹持机构的开口方向的相对的方向，上述的一体化户外低压架空电力线路监测终端通过所述的两个螺旋夹持机构夹持零线n实现安装。
17.上述的两个第一结构件分别连接上述的两个螺旋夹持机构和两个第二结构件。
18.上述的两个第二结构件分别连接上述的两个第一结构件和上述的非金属防水壳体的两端。
19.上述的两个第二结构件在其两端分别具有挂钩机构，上述的三个带穿刺取电的防水开合式电流传感器和上述的一个带穿刺取电的防水开合式线夹，在未安装到架空电力线路上时位于所述的挂钩机构上。
20.上述的三个带穿刺取电的防水开合式电流传感器及其连接电缆，在安装到架空电力线路上时所述的带穿刺取电的防水开合式电流传感器部分分别位于a、b、c三相线路上，所述的穿刺取电部分与三相线路的导体部分连接，上述的一个带穿刺取电的防水开合式线夹及其连接电缆，在安装到架空电力线路上时所述的带穿刺取电的防水开合式线夹位于零线n上，所述的穿刺取电部分与零线n导体部分连接，所述的带穿刺取电的防水开合式电流传感器的连接电缆和所述的带穿刺取电的防水开合式线夹的连接电缆，分别具有和所连接a、b、c三相线路与零线n相位指示颜色相同的护套颜色，分别穿过上述的四个电缆防水固定接头，进入上述的非金属防水壳体内部。
21.上述的三个带穿刺取电的防水开合式电流传感器的连接电缆出线中包括了电流传感器出线和穿刺取电出线，上述的一个带穿刺取电的防水开合式线夹的连接电缆出线中只有穿刺取电出线，所述的带穿刺取电的防水开合式电流传感器的连接电缆中的电流传感器出线，连接至上述电子设备中的信号调理电路模块产生电流信号，所述的带穿刺取电的防水开合式电流传感器的连接电缆中的穿刺取电出线，和所述的带穿刺取电的防水开合式线夹的连接电缆出线中的穿刺取电出线，连接至上述电子设备中的信号调理电路模块产生电压信号，同时连接至上述电子设备中的电源电路模块产生电源。
22.上述的三个防水带电指示模块位于上述的非金属防水壳体上，所述的三个防水带电指示模块包括了指示灯和指示灯电源，所述的三个防水带电指示模块的指示灯电源给所述的三个防水带电指示模块的指示灯提供电源，所述的指示灯电源具有正负两个输入极，所述的三个正输入极分别与上述的三个带穿刺取电的防水开合式电流传感器的连接电缆中的穿刺取电出线连接，所述的三个负输入极都与带穿刺取电的防水开合式线夹的连接电缆出线中的穿刺取电出线连接，当上述的三个带穿刺取电的防水开合式电流传感器和带穿刺取电的防水开合式线夹的穿刺取电与三相线路和零线n导体连接后，所述的指示灯电源就会产生电源点亮所述的指示灯。
23.本发明的有益效果是：1. 本发明提供的一体化户外低压架空电力线路监测终端，采用一体化设计，仅依靠自身就可以独立工作。
24.（1）监测终端自身包括了三个带穿刺取电的防水开合式电流传感器和带穿刺取电的防水开合式线夹，无需连接任何外部传感器或连接任何外部信号，就可以拾取三相电流信号和电压信号。
25.（2）监测终端依靠三个带穿刺取电的防水开合式电流传感器和带穿刺取电的防水开合式线夹的穿刺取电连接至三相线路和零线，通过内部电源电路就可以产生设备所需电源，无需外部供电。
26.（3）监测终端仅需依靠自身的信号调理电路模块、信号采集处理器、数据存储器、无线通信模块和天线等电子设备，无需外部设备协助，就可以完全独立工作，实现对三相电流信号和电压信号的采集、处理、存储、传输等工作，实现有效获取长时间户外低压架空线路的三相电流、电压信息。
27.2. 本发明提供的一体化户外低压架空电力线路监测终端，具备很好的安装便利性。
28.（1）监测终端采用自身的两个螺旋夹持机构夹持零线就可以实现自身安装固定到低压架空线路上，不需要借助其他外部零件。
29.（2）监测终端的安装过程，仅需通过旋转两个螺旋夹持机构就可以便利地实现监测终端的安装和拆卸，不需要使用任何外部辅助安装工具。
30.（3）监测终端的安装过程中三个带穿刺取电的防水开合式电流传感器和带穿刺取电的防水开合式线夹位于监测终端结构件的挂钩上，安装过程中不会到处移动产生风险。
31.（4）在监测终端的三个带穿刺取电的防水开合式电流传感器和带穿刺取电的防水开合式线夹安装到三相线路和零线上之前，可以根据三个带穿刺取电的防水开合式电流传感器和带穿刺取电的防水开合式线夹连接电缆的护套颜色，与三相线路和零线相位指示颜色比对，指导安装，避免安装错误。
32.（5）在监测终端的三个带穿刺取电的防水开合式电流传感器和带穿刺取电的防水开合式线夹安装到三相线路和零线上之后，通过检视三个防水带电指示模块的指示灯是否点亮，就可以确认穿刺取电部分是否与三相线路和零线导体接触良好，安装是否完成。
33.（6）监测终端的安装过程只需要进行一次三个带穿刺取电的防水开合式电流传感器和带穿刺取电的防水开合式线夹的安装，不需要进行二次接线，安装即告完成，监测终端随即获得电源和电流、电压信号，就可以正常工作。
34.3. 本发明提供的一体化户外低压架空电力线路监测终端，具备防水能力，可以在户外使用。
35.（1）监测终端的所有电子设备均位于非金属防水壳体内，包括无线通信模块使用的天线。
36.（2）监测终端的三个带穿刺取电的防水开合式电流传感器和带穿刺取电的防水开合式线夹的连接电缆线，通过四个电缆防水固定接头，进入非金属防水壳体内部。
37.（3）监测终端使用防水带电指示灯。
38.4. 本发明提供的一体化户外低压架空电力线路监测终端，综合使用成本较低。
39.（1）监测终端的安装拆卸过程非常便利，安装拆卸时间短，不需要使用安装辅件和专用安装工具，安装成本较低。
40.（2）监测终端内部没有电池等需要定期更换的部件，同时采用一体化设计完全独立工作，无需外部接线和外部配合，维护成本很低。
41.（3）监测终端在完成对某处户外低压架空电力线路监测任务之后，可以比较快速地移动到另一处，这样就提高了设备的利用率，提高了设备的效费比，降低了设备的使用成
本。
附图说明
42.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
43.图1为本发明的一体化户外低压架空电力线路监测终端安装在低压架空线路上的俯视示意图；图2为本发明的一体化户外低压架空电力线路监测终端沿图1中的视角1示意图；图3为本发明的一体化户外低压架空电力线路监测终端沿图1中的视角2示意图；图4为本发明的一体化户外低压架空电力线路监测终端电气连接关系图。
44.具体实施方式
45.下面结合附图对本发明的技术方案做进一步说明。
46.本发明采用的技术方案是一种一体化户外低压架空电力线路监测终端，包括电子设备101、非金属防水壳体102、两个螺旋夹持机构103、两个第一结构件104、两个第二结构件105、三个带穿刺取电的防水开合式电流传感器及其连接电缆106、一个带穿刺取电的防水开合式线夹及其连接电缆107、四个电缆防水固定接头108、三个防水带电指示模块109，其特征在于：两个螺旋夹持机构103分别连接两个第一结构件104，两个第一结构件104分别再连接两个第二结构件105，两个第二结构件105分别连接至非金属防水壳体102沿架空电力线路100方向的壳体两端，三个带穿刺取电的防水开合式电流传感器及其连接电缆106和一个带穿刺取电的防水开合式线夹及其连接电缆107，分别穿过四个电缆防水固定接头108，进入非金属防水壳体102内部，与非金属防水壳体102内部的电子设备101连接，三个带穿刺取电的防水开合式电流传感器303和一个带穿刺取电的防水开合式线夹305在未安装时置于两个第二结构件105的两端上，三个防水带电指示模块109位于非金属防水壳体102上，与三个带穿刺取电的防水开合式电流传感器303和一个带穿刺取电的防水开合式线夹305中的穿刺取电部分302连接。
47.上述的电子设备101包括电源电路模块201、信号调理电路模块202、信号采集处理模块203、数据存储模块204、无线通信模块205、天线206，所述的电源电路模块201为所述的信号调理电路模块202、所述的信号采集处理模块203、所述的数据存储模块204、所述的无线通信模块205提供电源，所述的信号采集处理模块203采集所述的信号调理电路模块202的输出模拟信号，将其转换为数字信号，进行运算处理得到三相电流和电压信息，根据采集时间存储在所述的数据存储模块204中，通过所述的无线通信模块205传输三相电流和电压信息，所述的天线206连接至所述的无线通信模块205。
48.上述的螺旋夹持机构103设置有螺旋机构501和开口夹持机构502，所述的螺旋机构501在沿着一个旋转方向旋转时，可以让所述的开口夹持机构502闭合，所述的螺旋机构501在沿着上述旋转方向的反方向旋转时，可以让所述的开口夹持机构502打开。
49.上述的两个螺旋夹持机构103分别位于上述的非金属防水壳体102沿架空电力线路100方向的两侧，上述的非金属防水壳体102一侧的所述螺旋夹持机构103的开口夹持机构502的开口方向，位于上述的非金属防水壳体102另一侧的所述螺旋夹持机构103的开口
夹持机构502的开口方向的相对的方向，上述的一体化户外低压架空电力线路监测终端通过所述的两个螺旋夹持机构103夹持零线n实现安装。
50.上述的两个第一结构件104分别连接上述的两个螺旋夹持机构103和两个第二结构件105。
51.上述的两个第二结构件105分别连接上述的两个第一结构件104和上述的非金属防水壳体102的两端。
52.上述的两个第二结构件105在其两端分别具有挂钩机构601，上述的三个带穿刺取电的防水开合式电流传感器303和上述的一个带穿刺取电的防水开合式线夹305，在未安装到架空电力线路100上时位于所述的挂钩机构601上。
53.上述的三个带穿刺取电的防水开合式电流传感器及其连接电缆106，在安装到架空电力线路100上时所述的带穿刺取电的防水开合式电流传感器部分303分别位于a、b、c三相线路上，所述的穿刺取电部分302与三相线路的导体部分连接，上述的一个带穿刺取电的防水开合式线夹及其连接电缆107，在安装到架空电力线路上时所述的防水开合式线夹305位于零线n上，所述的穿刺取电部分302与零线n导体部分连接，所述的带穿刺取电的防水开合式电流传感器303的连接电缆304，和所述的带穿刺取电的防水开合式线夹305的连接电缆304，分别具有和所连接a、b、c三相线路与零线n相位指示颜色相同的护套颜色，分别穿过上述的四个电缆防水固定接头108，进入上述的非金属防水壳体102内部。
54.上述的三个带穿刺取电的防水开合式电流传感器303的连接电缆304出线中包括了电流传感器301出线和穿刺取电302出线，上述的一个带穿刺取电的防水开合式线夹305的连接电缆304出线中只有穿刺取电302出线，所述的带穿刺取电的防水开合式电流传感器303的连接电缆304中的电流传感器301出线，连接至上述电子设备101中的信号调理电路模块202产生电流信号，所述的带穿刺取电的防水开合式电流传感器303的连接电缆304中的穿刺取电302出线，和所述的带穿刺取电的防水开合式线夹305的连接电缆304出线中的穿刺取电302出线，连接至上述电子设备101中的信号调理电路模块202产生电压信号，同时连接至上述电子设备101中的电源电路模块201产生电源。
55.上述的三个防水带电指示模块109位于上述的非金属防水壳体102上，所述的三个防水带电指示模块109包括了指示灯401和指示灯电源402，所述的三个防水带电指示模块109的指示灯电源402给所述的三个防水带电指示模块109的指示灯401提供电源，所述的指示灯电源402具有正负两个输入极403和404，所述的三个正输入极403分别与上述的三个带穿刺取电的防水开合式电流传感器303的连接电缆304中的穿刺取电出线302连接，所述的三个负输入极404都与带穿刺取电的防水开合式线夹305的连接电缆304出线中的穿刺取电302出线连接，当上述的三个带穿刺取电的防水开合式电流传感器303和带穿刺取电的防水开合式线夹305的穿刺取电302与a、b、c三相线路和零线n导体连接后，所述的指示灯电源402就会产生电源点亮所述的指示灯401。
56.以上所述，仅为本发明的具体实施例，并非对本发明做出限制，本发明的保护范围也不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，凡依据本发明的技术实质对以上实施例进行的任何修改、变更或等效变换，仍属于本发明技术方案的保护范围内，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。