一种跌落式智能熔断器位置信号检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及配电物联网技术领域，具体为一种跌落式智能熔断器位置信号检测装置。


背景技术：

2.2019年1月17日，国家电网公司提出“聚焦世界一流能源互联网企业”，守正创新，担当作为，打造“枢纽型、平台型、共享型”企业，建设运营好“坚强智能电网、泛在电力物联网”，要求应用新一代数字技术对传统电网进行数字化赋能，推动电网向更加智慧、更加泛在、更加友好的能源互联网升级，将数字孪生电网作为国家电网的建设目标。数字孪生电网是通过三维建模技术实现电网从物理世界到数字世界的映射，多维感知手段将电网运行情况实时同步到数字孪生系统，实现电网系统在数字世界的再现，主要电力设备的智能化是建设数字孪生电网的基础。
3.目前用户分界点大多数还是采用熔断器保护，大规模应用中的熔断器无法对运行工况进行实时在线监测，所以急需一种跌落式智能熔断器位置信号检测装置来解决上述问题。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种结构简单，能在线进行监测的跌落式智能熔断器位置信号检测装置，解决了现有的配电物联网中用户分界点的熔断器状态无法有效实时监测的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种跌落式智能熔断器位置信号检测装置，其特征在于：包括跌落式智能熔断器本体，以及分别安装在跌落式智能熔断器本体进线端子和出线端子处的电容分压自取电装置和交流电压传感器，所述跌落式智能熔断器本体上安装有控制器，其中，控制器内设有位置信号检测电路，位置信号检测电路分别与电容分压自取电装置和交流电压传感器相连，接收电容分压自取电装置和/或交流电压传感器输出的信号，并根据接收的信号判断熔断器位置。
6.2.所述的一种跌落式智能熔断器位置信号检测装置，其特征在于：所述位置信号检测电路包括进线侧电压检测电路和出线侧电压检测电路，其中：
7.所述进线侧电压检测电路包括依次连接的电压保护单元、电压互感器t1、运算放大器u12、阻容元件组成比较器和三极管v3；
8.所述出线侧电压检测电路包括依次连接的电压保护单元、电源模块m1、运算放大器u2和阻容元件组成跟随器。
9.3.所述的一种跌落式智能熔断器位置信号检测装置，其特征在于：所述电容分压自取电装置的高压臂电容c1一体化浇铸在跌落式智能熔断器智能进线端子侧，电容分压自取电装置的低压臂电容c2焊接在控制器接口板上，与进线侧电压检测电路相连。
10.4.所述的一种跌落式智能熔断器位置信号检测装置，其特征在于：所述交流电压传感器的高压臂电容c3一体化浇铸在跌落式智能熔断器智能出线端子侧，交流电压传感器
的低压臂电容c4焊接在控制器接口板上，与出线侧电压检测电路相连。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果：本实用新型结构科学合理，使用安全方便，通过电容分压自取电装置、交流电压传感器和控制器，以及位置信号检测电路配合，通过单片机检测进线侧电压状态，通过单片机a/d转换监测出线侧电压值，能够在不增加跌落式熔断器位置信号传感器的条件实现跌落式熔断器位置信号的可靠检测，判断熔断器位置，降低了成本、提高了设备可靠性，解决了现有的配电物联网中用户分界点的熔断器状态无法有效实时监测的问题。
附图说明
12.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。
13.在附图中：
14.图1是本实用新型跌落式智能熔断器的结构示意图；
15.图2是本实用新型进线侧电压检测电路的结构示意图；
16.图3是本实用新型出线侧电压检测电路的结构示意图；
17.图4是本实用新型信号检测装置的原理图；
18.图5是本实用新型智能熔断器支架剖面图；
19.图中标号：1、跌落式智能熔断器本体；2、进线端子；3、电容分压自取电装置；4、交流电压传感器；5、出线端子；6、控制器。
具体实施方式
20.以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
21.实施例：如图1所示，一种跌落式智能熔断器位置信号检测装置，其特征在于：包括跌落式智能熔断器本体1，以及分别安装在跌落式智能熔断器本体1进线端子2和出线端子5处的电容分压自取电装置3和交流电压传感器4，跌落式智能熔断器本体1上安装有控制器6，其中，控制器6内设有位置信号检测电路，位置信号检测电路分别与电容分压自取电装置3和交流电压传感器4相连，接收电容分压自取电装置3和/或交流电压传感器4输出的信号，并根据接收的信号判断熔断器位置。
22.位置信号检测电路包括进线侧电压检测电路，参考图2，出线侧电压检测电路参考图3，进线侧电压检测电路包括依次连接的电压保护单元、电压互感器t1、运算放大器u12、阻容元件组成比较器和三极管v3，其中，电压保护单元包括高压电容c1、低压电容c2和压敏电阻vdr2，阻容元件组成比较器包括电阻r2、电阻r3、电阻r5、电阻r6、电阻r7和电阻r8；出线侧电压检测电路包括依次连接的电压保护单元、电源模块m1、运算放大器u2和阻容元件组成跟随器，其中，电压保护单元包括高压电容c3、低压电容c4、压敏电阻vdr2和tvs管v1，阻容元件组成跟随器包括电阻电阻r25和电阻r28。
23.参考图4-5，其中，电容分压自取电装置3的高压臂电容c1一体化浇铸在跌落式智能熔断器智能进线端子2侧，电容分压自取电装置3的低压臂电容c2焊接在控制器6接口板上，与进线侧电压检测电路相连，交流电压传感器4的高压臂电容c3一体化浇铸在跌落式智
能熔断器智能出线端子5侧，交流电压传感器4的低压臂电容c4焊接在控制器6接口板上，与出线侧电压检测电路相连，10kv供电线路从进线端子2经电容分压自取电装置3高压电容输出额定ac220v至控制器6；10kv出线经交流电压传感器4高压电容输出额定ac220v至控制器6；控制器6采集进出线电压并判断熔断器位置
24.监测：10kv供电线路进线侧额定电压5.77kv，经高压电容c1、低压电容c2分压至额定ac220v，压敏电阻vdr2保护过电压，经ac/dc电源模块m1转换为vpt:dc5v，经过运算放大器u2及电阻r2、电阻r3、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8组成的比较器，由三极管v3输出pt_st，pt_st输出至控制器6的单片机io口，当进线侧供电正常时，pt_st输出输出低电平；当进线侧失压时，pt_st输出输出高电平；单片机通过检测pt_st电平状态，从而实现对进线侧供电电压的在线监测；出线端子5额定ac5.77kv经高压电容c3、低压电容c4分压至额定ac1v，压敏电阻vdr2、tvs管v1保护过电压，经电压互感器t1隔离输出额定电压ac1vt；经运算放大器u12及阻容元件组成的跟随器输出uout，uout输出至单片机a/d输入端口，单片机对uout实时a/d采集，经fft计算出uout有效值，当uout大于一定的电压值（可设置、缺省4.6kv）时判定出线侧电压正常；当uout低于一定的电压值（可设置、缺省1.5kv）时判定出线侧失压。
25.其中，跌落式熔断器位置信号判断过程为：
26.当进线侧电压正常、出线侧电压正常时，判定位置信号为“合”位；
27.当进线侧电压正常、出线侧失压时，判定位置信号为“分”位；
28.当进线侧失压、出线侧正常时，判定为“异常”状态；
29.当进线侧失压、出线侧失压时，判定为“停电”状态。
30.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各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。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。