專利名稱：一種傳感單元、熔絲管部件及熔斷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及熔斷器領(lǐng)域，具體講涉及一種傳感單元、熔絲管部件及熔斷裝置。
背景技術(shù)：
熔斷器作為一種短路保護(hù)器，被廣泛用于配電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，主要進(jìn)行短路保護(hù)或嚴(yán)重過載保護(hù)。跌落式熔斷器是IOKV配線電路及相關(guān)電壓等級(jí)分支線的配電變壓器最常用的一種短路保護(hù)開關(guān)，它具有經(jīng)濟(jì)、操作方便和適應(yīng)戶外環(huán)境性強(qiáng)等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于IOKV配電線路和配電變壓器一側(cè)作為保護(hù)和進(jìn)行設(shè)備投切操作之用。傳統(tǒng)跌落式熔斷器一般由絕緣體和熔絲管組成，目前配電領(lǐng)域中應(yīng)用的傳感類裝置中有一些采用電池供電，這類裝置受電池壽命限制，使用壽命很短，并且更換電池時(shí)需要事先停電，安裝使用非常不便，電池在低溫、潮濕環(huán)境下，實(shí)際壽命嚴(yán)重降低，大大低于理論 計(jì)算值，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)用性不強(qiáng)。另外有一些傳感類裝置采用抽能裝置進(jìn)行供電，這類裝置在安裝時(shí)需要一系列的配套安裝設(shè)備，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)間長(zhǎng)，并且，串入線路的抽能裝置由于受到體積限制，往往用線過細(xì)，套在線路上的一些抽能裝置由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷，或者安裝方面的需要，造成了對(duì)原線路一定的破壞性，導(dǎo)致安全性能下降。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種傳感單元、包含該傳感單元的熔絲管部件及熔斷裝置。本實(shí)用新型提供了一種用于熔斷裝置的傳感單元，包括一外殼，所述外殼上設(shè)有用于放置熔絲管的通孔。本實(shí)用新型的第一優(yōu)選實(shí)施例中所述外殼呈圓柱形結(jié)構(gòu)，所述通孔沿外殼的軸向方向進(jìn)行設(shè)置。本實(shí)用新型的第二優(yōu)選實(shí)施例中所述外殼的端部設(shè)有沿其軸向方向向上延伸的關(guān)起。本實(shí)用新型的第三優(yōu)選實(shí)施例中所述外殼內(nèi)設(shè)有電路部分，所述電路部分包括抽能模塊、電流取樣模塊、無線收發(fā)器以及分別控制上述各模塊的微控制器。本實(shí)用新型的第四優(yōu)選實(shí)施例中所述電流取樣模塊包括電流互感器和取樣電阻。本實(shí)用新型的第五優(yōu)選實(shí)施例中所述抽能模塊包括電流互感器、整流電路和超級(jí)電容。實(shí)用新型的第六優(yōu)選實(shí)施例中所述抽能模塊和所述電流取樣模塊共用一個(gè)電流
互感器。本實(shí)用新型的第七優(yōu)選實(shí)施例中所述傳感單元的外殼的內(nèi)部還包括被所述微控制器控制的溫度傳感器、濕度傳感器和磁場(chǎng)強(qiáng)度傳感器中的一個(gè)或多個(gè)。本實(shí)用新型的第八優(yōu)選實(shí)施例中所述微控制器包括電源模塊、時(shí)鐘模塊、模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、無線控制模塊、復(fù)位單元和數(shù)據(jù)處理模塊；所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊對(duì)從電流取樣模塊或溫度傳感器、濕度傳感器和磁場(chǎng)強(qiáng)度傳感器中的一個(gè)或多個(gè)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)從模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，所述無線控制模塊控制所述無線收發(fā)器，使其將所述數(shù)據(jù)處理模塊處理后的數(shù)據(jù)傳輸給后臺(tái)主站。本實(shí)用新型的第九優(yōu)選實(shí)施例中所述熔絲管上還套設(shè)有本實(shí)用新型提供的一種傳感單元或者第一到八優(yōu)選實(shí)施例中的任一種傳感單元；所述傳感單元外殼上設(shè)有通孔，所述熔絲管設(shè)置在所述傳感單元的通孔中。本實(shí)用新型的第十優(yōu)選實(shí)施例中所述熔絲管通過以下任意一種方式與所述傳感 單元固定所述熔絲管通過灌封材料灌封的方式固定在所述傳感單元的外殼的通孔中；所述熔絲管通過螺紋配合的方式固定在所述傳感單元的外殼的通孔中；所述熔絲管通過所述傳感單元外殼的通孔上設(shè)有的彈性卡接機(jī)構(gòu)固定在所述傳感單元的外殼的通孔中；所述熔絲管通過螺紋配合或設(shè)置彈性機(jī)構(gòu)的方式固定在所述傳感單元的外殼的通孔中，并用灌封材料對(duì)連接處縫隙進(jìn)行灌封。本實(shí)用新型的第十一優(yōu)選實(shí)施例中所述傳感單元外殼上設(shè)有絕緣保護(hù)部件。本實(shí)用新型的第十二優(yōu)選實(shí)施例中所述熔絲管底部設(shè)置有可伸縮結(jié)構(gòu)部件。本實(shí)用新型的第十三優(yōu)選實(shí)施例中提供一種熔斷裝置，包括所述的熔絲管部件、絕緣體和安裝支架；所述絕緣體的底部與所述熔絲管部件的底部連接，頂部通過水平放置的所述安裝支架與所述熔絲管部件的頂部連接。本實(shí)用新型的第十四優(yōu)選實(shí)施例中所述絕緣體的底部與所述熔絲管部件的底部通過可伸縮結(jié)構(gòu)部件連接。本實(shí)用新型的第十五優(yōu)選實(shí)施例中所述熔斷裝置為跌落式熔斷器。在本實(shí)用新型的一種或多種實(shí)施例中，在現(xiàn)有熔斷裝置的基礎(chǔ)上增加傳感單元，使熔斷器兼具傳感功能和短路保護(hù)功能，進(jìn)行電流、溫度、濕度和磁場(chǎng)強(qiáng)度等參數(shù)的感測(cè)，內(nèi)部可設(shè)有抽能模塊自行供電，安裝簡(jiǎn)便，易于實(shí)現(xiàn)。

圖I是本實(shí)用新型提供的一種傳感單元的實(shí)施例示意原理框圖；圖2是本實(shí)用新型提供的一種熔絲管部件結(jié)構(gòu)的實(shí)施例的主視圖；圖3是本實(shí)用新型提供的一種熔絲管部件結(jié)構(gòu)的實(shí)施例的俯視圖；圖4是本實(shí)用新型提供的一種熔斷裝置的實(shí)施例示意圖。圖中1、熔絲管2、傳感單元3、絕緣體4、安裝部件5、可伸縮結(jié)構(gòu)部件
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。本實(shí)用新型提供的一種用于熔斷裝置的傳感單元，該傳感單元包括一個(gè)外殼，夕卜殼上設(shè)有用于放置熔絲管的通孔，傳感單元外殼的具體形狀本申請(qǐng)中不做具體限制，具體實(shí)施中，傳感單元2的外殼為圓柱形結(jié)構(gòu)，沿其軸向方向上設(shè)置有通孔，該圓柱形結(jié)構(gòu)的外殼的端部設(shè)有沿其軸向方向上延伸的突起。該傳感單元外殼的內(nèi)部包括抽能模塊、電流取樣模塊和無線收發(fā)器和分別控制上述模塊的微控制器，其原理框圖如圖I所示。抽能模塊主要包括電流互感器、整流電路和超級(jí)電容，超級(jí)電容作為儲(chǔ)能裝置，為傳感單元的正常工作提供電能。電流取樣模塊包括電流互感器和取樣電阻，對(duì)電路中的電流進(jìn)行取樣測(cè)量。進(jìn)一步的，抽能模塊包含的電流互感器和電流取樣模塊包含的電流互感器為同一個(gè)電流互感器。無線收發(fā)器可以采用工作頻率為433MHz的射頻發(fā)射器芯片，具體的可以是NRF905。微處理器包括電源模塊、時(shí)鐘模塊、模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、無線控制模塊、復(fù)位單元和數(shù)據(jù)處理模塊。模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊對(duì)電流取樣模塊得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)從模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，測(cè)量出當(dāng)前電流值，無線收發(fā)器將測(cè)量出的電流值傳輸給后臺(tái)主站，從而實(shí)現(xiàn)各種所需參考量的智能在線監(jiān)測(cè)，其中，該后臺(tái)主站可以是地面上的主控裝置或者遠(yuǎn)程控制單元。優(yōu)選地，本實(shí)用新型提供的一種傳感單元還可以包括傳感器模塊，傳感器模塊包括溫度傳感器、濕度傳感器和磁場(chǎng)強(qiáng)度傳感器等各種傳感器中的一個(gè)或多個(gè)，模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊對(duì)上述各傳感器得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，微控制器中的數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，測(cè)量出當(dāng)前溫度、濕度和磁場(chǎng)強(qiáng)度等數(shù)據(jù)，無線收發(fā)器將測(cè)量出的各種數(shù)據(jù)傳輸給后臺(tái)主站。根據(jù)需要，傳感單元2中還可以額外增加圖像、視頻傳感模塊，從而可以進(jìn)一步獲得配電變壓器一次側(cè)的圖像視頻信息，有效防止配電變壓器被盜或被破壞的情況發(fā)生。進(jìn)一步的，微控制器為包含一個(gè)模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的控制單元，可以在傳感單元中設(shè)置一個(gè)含有多路模數(shù)轉(zhuǎn)換通道的芯片，也可以采用內(nèi)置模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的微控制器。在具體實(shí)施中，可以使用超低功耗的單片機(jī)，例如MSP430系列單片機(jī)，該單片機(jī)內(nèi)部具有多路16位精度的AD (模數(shù))轉(zhuǎn)換器，并且可接入各種傳感單元。本實(shí)用新型提供的一種熔絲管部件包括熔絲管I和傳感單元2，其主視圖和俯視圖如圖2和圖3所示，由圖2和圖3可知，熔絲管I為圓柱體狀，傳感單元2包括一個(gè)外殼，外殼上設(shè)有用于放置熔絲管的通孔。傳感單元2的外殼的具體形狀本申請(qǐng)中不做具體限制，圖2和圖3給出的是傳感單元2外殼的一個(gè)具體的示例性實(shí)施例。出于描述目的，所示的傳感單元2外殼呈圓柱形結(jié)構(gòu)，沿其軸向方向上設(shè)置有通孔，外殼端部設(shè)有沿其軸向方向向上延伸的突起。傳感單元2外殼上設(shè)有通孔的結(jié)構(gòu)使其可以各種可能的方式裝配在熔絲管I上，最終與熔絲管I形成一個(gè)密封的整體，能夠滿足戶外使用的防水、防火、耐候性等需要。熔絲管I固定設(shè)置在傳感單元2的通孔中，是要保證熔斷器在傾斜25±2度的常規(guī)安裝方位以及在發(fā)生短路跌落等情況時(shí)，傳感單元2不會(huì)從熔絲管I中脫落甩出，影響熔斷器的正常工作。熔絲管I固定在傳感單元2外殼通孔中的方法可以是灌封材料灌封、螺紋配合、彈性機(jī)構(gòu)卡接配合等，其中，用來灌封的灌封材料包括環(huán)氧樹脂和硅膠等，彈性卡接機(jī)構(gòu)可以是彈簧或彈片。進(jìn)一步的，熔絲管I通過螺紋配合或者彈性機(jī)構(gòu)卡接配合的方式固定設(shè)置在傳感單元2外殼的通孔中，縫隙可以用環(huán)氧樹脂等灌封材料進(jìn)一步灌封。進(jìn)一步的，傳感單元2的殼體可由玻璃纖維增強(qiáng)聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯工程塑料制成，在傳感單元2的外殼上可以增加娃膠護(hù)套以及其它絕緣保護(hù)件，保證傳感單元2的絕緣耐壓特性。進(jìn)一步的，熔絲管的一端可以設(shè)置可伸縮結(jié)構(gòu)部件，使熔絲管I與傳感單元2的密封整體能夠適應(yīng)各種不同規(guī)格及結(jié)構(gòu)形式的熔斷器，從而具有更好的兼容性和可替換性，方便安裝并且提高了可裝配性。本實(shí)用新型提供的一種熔斷裝置，包括本實(shí)用新型給出的熔絲管部件、絕緣體和 安裝支架，其具體結(jié)構(gòu)如圖4所示，由圖4可知，絕緣體3的底部與熔絲管I部件的底部連接，頂部通過水平放置的安裝支架4與所述熔絲管部件的頂部連接，在圖3給出的熔斷裝置的實(shí)施例中，包含的熔絲管部件的熔絲管I的底部一端還設(shè)置可伸縮結(jié)構(gòu)部件5，熔絲管I部件通過該可伸縮結(jié)構(gòu)部件5與絕緣體3底部相連，可伸縮部件5使熔絲管I與傳感單元2的密封整體能夠適應(yīng)各種不同規(guī)格及結(jié)構(gòu)形式的熔斷器。進(jìn)一步的，本實(shí)用新型提供的一種熔斷裝置為跌落式熔斷器。上述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)以下的一種或多種有益效果I、在傳統(tǒng)熔斷器的基礎(chǔ)上增加傳感單元，從而在實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)功能的同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)電流、溫度環(huán)境等參數(shù)的感測(cè)、傳輸；2、通過電池供電的其它傳感類裝置雖然內(nèi)部無需抽能模塊，但受電池壽命限制，使用壽命很短；本實(shí)用新型的傳感單元中可以內(nèi)置抽能模塊，在供電方面較電池類裝置有明顯優(yōu)勢(shì)；3、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙，安裝方便。通過傳感單元與傳統(tǒng)熔斷器的設(shè)計(jì)，利用傳統(tǒng)熔斷器的原有裝置，不需要再在現(xiàn)場(chǎng)使用其它配套安裝設(shè)備即可安裝，可采用與傳統(tǒng)熔斷器相同的方式安裝，這可以將現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)間由數(shù)小時(shí)縮短到幾十分鐘甚至十幾分鐘，從而大大縮短了停電時(shí)間。需要聲明的是，本實(shí)用新型內(nèi)容及具體實(shí)施方式
意在證明本實(shí)用新型所提供技術(shù)方案的實(shí)際應(yīng)用，不應(yīng)解釋為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員在本實(shí)用新型的精神和原理啟發(fā)下，可作各種修改、等同替換、或改進(jìn)。但這些變更或修改均在申請(qǐng)待批的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于熔斷裝置的傳感單元，其特征在于所述傳感單元包括一外殼，所述外殼上設(shè)有用于放置熔絲管的通孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于熔斷裝置的傳感單元，其特征在于所述外殼呈圓柱形結(jié)構(gòu)，所述通孔沿外殼的軸向方向進(jìn)行設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于熔斷裝置的傳感單元，其特征在于所述外殼的端部設(shè)有沿其軸向方向向上延伸的突起。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于熔斷裝置的傳感單元，其特征在于所述外殼內(nèi)設(shè)有電路部分，所述電路部分包括抽能模塊、電流取樣模塊、無線收發(fā)器以及分別控制上述各模塊的微控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于熔斷裝置的傳感單元，其特征在于所述電流取樣模塊包括電流互感器和取樣電阻。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于熔斷裝置的傳感單元，其特征在于所述抽能模塊包括電流互感器、整流電路和超級(jí)電容。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于熔斷裝置的傳感單元，其特征在于所述抽能模塊和所述電流取樣模塊共用一個(gè)電流互感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于熔斷裝置的傳感單元，其特征在于所述傳感單元的外殼的內(nèi)部還包括被所述微控制器控制的溫度傳感器、濕度傳感器和磁場(chǎng)強(qiáng)度傳感器中的一個(gè)或多個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4和8任一項(xiàng)所述的一種用于熔斷裝置的傳感單元，其特征在于所述微控制器包括電源模塊、時(shí)鐘模塊、模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、無線控制模塊、復(fù)位單元和數(shù)據(jù)處理模塊； 所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊對(duì)從電流取樣模塊或溫度傳感器、濕度傳感器和磁場(chǎng)強(qiáng)度傳感器中的一個(gè)或多個(gè)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)從模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，所述無線控制模塊控制所述無線收發(fā)器，使其將所述數(shù)據(jù)處理模塊處理后的數(shù)據(jù)傳輸給后臺(tái)主站。
10.一種熔絲管部件，包括熔絲管；其特征在于所述熔絲管上套設(shè)有如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的傳感單元； 所述傳感單元外殼上設(shè)有通孔，所述熔絲管設(shè)置在所述傳感單元的通孔中。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種熔絲管部件，其特征在于所述熔絲管通過以下任意一種方式與所述傳感單元固定 所述熔絲管通過灌封材料灌封的方式固定在所述傳感單元外殼的通孔中； 所述熔絲管通過螺紋配合的方式固定在所述傳感單元外殼的通孔中； 所述熔絲管通過所述傳感單元外殼的通孔上設(shè)有的彈性卡接機(jī)構(gòu)固定在所述傳感單元外殼的通孔中； 所述熔絲管通過螺紋配合或設(shè)置彈性機(jī)構(gòu)的方式固定在所述傳感單元外殼的通孔中，并用灌封材料對(duì)連接處縫隙進(jìn)行灌封。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的一種熔絲管部件，其特征在于所述傳感單元外殼上設(shè)有絕緣保護(hù)部件。
13.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的一種熔絲管部件，其特征在于所述熔絲管底部設(shè)置有可伸縮結(jié)構(gòu)部件。
14.一種熔斷裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求10-13中任一項(xiàng)所述的熔絲管部件、絕緣體和安裝支架； 所述絕緣體底部與所述熔絲管部件的底部連接，頂部通過所述安裝支架與所述熔絲管部件的頂部連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的一種熔斷裝置，其特征在于，所述絕緣體的底部與所述熔絲 管部件的底部通過可伸縮結(jié)構(gòu)部件連接。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的一種熔斷裝置，其特征在于，為跌落式熔斷器。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種傳感單元、熔絲管部件及熔斷裝置。所述傳感單元包括一外殼，所述外殼上設(shè)有用于放置熔絲管的通孔。熔絲管部件包括熔絲管，所述熔絲管上套設(shè)有所述的傳感單元；所述傳感單元外殼上設(shè)有通孔，所述熔絲管設(shè)置在所述傳感單元的通孔中。熔斷裝置包括所述熔絲管部件、絕緣體和安裝支架，絕緣體的底部與所述熔絲管部件的底部連接，頂部通過水平放置的所述安裝支架與所述熔絲管部件的頂部連接。本實(shí)用新型通過在熔絲管上增加傳感單元，使熔斷器兼具傳感功能和短路保護(hù)功能，能夠進(jìn)行電流、溫度、濕度、磁場(chǎng)強(qiáng)度等參數(shù)的感測(cè)，且設(shè)有抽能模塊自行供電，安裝簡(jiǎn)便，易于實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)H01H85/02GK202633197SQ20112055009
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者殷樹剛, 趙羨龍, 何凡, 張麗萍, 趙明飛 申請(qǐng)人:中國(guó)電力科學(xué)研究院