CN108594069A - 一种改进的智能电网传感装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种改进的智能电网传感装置，包括壳体和电子电路板，所述的壳体内设有腔体，所述的壳体包括能够相互分离的上壳体和下壳体，所述的腔体包括相对地分设在所述的上壳体和下壳体内的第一腔体和第二腔体；还包括开合锁紧组件，所述开合锁紧组件包括开合螺杆、压簧、电力线锁紧滑块和螺杆压帽，所述的电力线锁紧滑块位于所述的腔体内，所述的开合螺杆从上至下依次贯穿第一腔体、电力线锁紧滑块和第二腔体，所述电力线锁紧滑块与第一腔体之间通过压簧连接。本发明成本和重量更低，安装拆卸更方便，且可靠性更高。

Description

一种改进的智能电网传感装置

技术领域

本发明涉及一种改进的智能电网传感装置，尤其涉及一种改进的智能电网传感装置。

背景技术

现有中低压配电架空线路(380V～35KV)是故障多发线路，需要大量的传感装置来实现对线路的监测和故障定位。由于电网运行成本及电网运行安全等问题，需要传感装置能够既安全又方便快捷的安装于电力线需要的测量位置，并能保证锁紧电力线不会造成装置自身旋转、侧滑、甚至坠落等事故。在绝大多数安装情况下，电网需要传感装置在安装或拆卸时能够在电网不停电的情况下进行，这就需要传感装置能够通过使用绝缘操作杆安全快捷地实现从装置开启、挂住电力线、闭合直至锁紧电力线的完整过程。

由于380V～35KV现有的架空线路使用多种不同线径的绝缘或裸露电力线，这就需要传感装置能够灵活的兼容不同线径，即在锁紧电力线时能够自适应的锁紧不同线径的电力线。

现有的传感器装置为了实现装置的开启、闭合、锁紧电力线功能使用了两个螺杆，甚至三个螺杆，或者使用铰链和螺杆的组合配置方式才能实现该功能；这不但增加了装置成本与重量，并会造成在安装与拆卸时繁琐且不可靠，甚至会造成安全事故。

现有的传感器装置即使使用无一个无离合功能螺杆，安装工人通过旋拧开合螺杆安装时，完全依赖安装工人的主观感受确认装置是否锁紧电力线，不同的安装工人对锁紧电力线的力的感受有所差异，导致不同的安装工人安装完的装置锁紧电力线程度不一样，有的紧有的松，甚至出现有的安装工人在装置已经锁紧电力线后仍无限制的旋拧开合螺杆最终导致装置变形或开口甚至损坏装置。

鉴于上述的缺陷，本设计人加以研究创新，以期发明一种智能电网传感装置，使其克服上述缺陷并更具有产业推广价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种改进的智能电网传感装置，该改进的智能电网传感装置成本和重量更低，安装拆卸更方便，且可靠性更高。

本发明的一种改进的智能电网传感装置，壳体和电子电路板，所述的壳体内设有腔体，其特点在于，所述的壳体包括能够相互分离的上壳体和下壳体，所述的腔体包括相对地分设在所述的上壳体和下壳体内的第一腔体和第二腔体；还包括开合锁紧组件，所述开合锁紧组件包括开合螺杆、压簧、电力线锁紧滑块和螺杆压帽，所述的电力线锁紧滑块位于所述的腔体内，所述的开合螺杆从上至下依次贯穿第一腔体、电力线锁紧滑块和第二腔体，所述电力线锁紧滑块与第一腔体之间通过压簧连接。

进一步的，所述的第一腔体和第二腔体之间设有导轨和卡扣，该导轨方向与所述的开合螺杆平行。

进一步的，所述的螺杆压帽位于所述的第二腔体与开合螺杆的下端之间。

进一步的，所述的腔体内还设有电流互感器，该电流互感器的铁芯顶部设置有弹性活动部件。

进一步的，所述的电流互感器包括取电电流互感器与测量电流互感器，所述取电电流互感器包括取电电流互感器上半部分与取电电流互感器下半部分，所述的测量电流互感器包括测量电流互感器上半部分与测量电流互感器下半部分，其中所述的取电电流互感器上半部分和取电电流互感器下半部分安装于第一腔体，取电电流互感器下半部分和测量电流互感器下半部分安装于第二腔体，且当该装置在闭合时，所述电流互感器的铁芯在第一腔体与第二腔体结合处形成闭合端面。

进一步的，所述的第一腔体的下部和第二腔体的上部各设有相互对应的半圆柱体槽。

进一步的，所述的电流互感器铁芯端面的周围设置有侧压式异形防水圈。

进一步的，所述的取电电流互感器上半铁芯与测量电流互感器上半铁芯分布在第一腔体左右两侧。

进一步的，所述的开合螺杆设有锁紧螺杆、阻尼盘、钢珠、阻尼弹簧、离合杆、阻尼螺母、锁紧销、挂环。

进一步的，所述的第二腔体下面设有散热片、LED灯罩和SIM卡盖。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：

1.本发明只使用一个螺杆，在旋拧螺杆时带动装置内部一个电力线锁紧滑块联动实现装置快速的开启、闭合及锁紧电力线，很好的解决了已有部分装置双螺杆甚至三螺杆的缺陷，有效的降低了装置的成本和重量，并提高了产品的可靠性；

2.无论人工安装还是使用绝缘操作杆安装时都能够安全方便快捷的完成，装置安装在不同直径电力线上时，能自适应不同直径电力线；在实现闭合和锁紧电力线后，能保证装置即使在非常恶劣的气候环境下(狂风、暴雨、暴雪、冰冻等)不会发生旋转和侧滑等情况；

3.螺杆联动机制及装置内部弹性活动机制能够使得取电电流互感器与测量电流互感器很好的闭合；电流互感器截面处的防水机制保证其在截面处有很好的密闭空间，从而不会生锈；

4.开合螺杆的离合机构在装置的电力线锁紧滑块锁紧电力线后开始作用，再继续旋拧开合螺杆时，开合螺杆开始空转，此机制可以很好给安装工人有明确的指示装置已经安装到位，并有效的保护装置因安装工人的差异而产生施加的力的不同，造成不同安装人员安装完的装置在电力线锁紧电力线的程度不一致，造成过紧或过松的现象，甚至会出现有的安装人员在已经锁紧电力线的情况下仍无限制的旋拧开合螺杆，造成装置变形、开口甚至装置损坏。

5.本发明整体结构更加简单，操作更加简便，占用空间更少。

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，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明智能电网传感装置的整体结构示意图；

图2是本发明智能电网传感装置的主体外壳结构示意图；

图3是本发明智能电网传感装置的第一腔体仰视结构示意图；

图4是本发明智能电网传感装置的第二腔体俯视结构示意图；

图5是本发明智能电网传感装置的第二腔体仰视结构示意图；

图6是本发明智能电网传感装置的第一剖面结构示意图；

图7是本发明智能电网传感装置的第二剖面结构示意图；

图8是本发明智能电网传感装置的开合螺杆结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参见图1～7，本发明一实施例所述的一种智能电网传感装置，包括壳体100和电子电路板，所述的壳体内设有腔体，其改进点在于：所述的壳体包括能够相互分离的上壳体和下壳体，所述的腔体包括相对地分设在所述的上壳体和下壳体内的第一腔体201和第二腔体202；还包括开合锁紧组件203，所述开合锁紧组件包括开合螺杆701、压簧、电力线锁紧滑块702和螺杆压帽603，电力线锁紧滑块位于腔体内，所述的开合螺杆从上至下依次贯穿第一腔体201、电力线锁紧滑块702和第二腔体202，所述电力线锁紧滑块与第一腔体之间通过压簧连接，所述开合锁紧组件203包括开合螺杆701、电力线锁紧滑块702、第一压簧703、第二压簧704、第三压簧705，所述开合螺杆从上至下依次贯穿第一腔体201、电力线锁紧滑块702、第二腔体202，所述开合螺杆701上半部设有外螺纹，所述电力线锁紧滑块702设有内螺纹，所述外螺纹和内螺纹相互配合，所述电力线锁紧滑块702与第一腔体201之间通过第一压簧703、第二压簧704、第三压簧705连接。其中第一腔体201是电流互感器上腔体，第二腔体202是电流互感器及电子电路板下腔体。

所述第一腔体201和第二腔体202之间设有导轨和卡扣，该导轨方向与开合螺杆701平行。所述第二腔体202与开合螺杆701的螺杆部之间通过螺杆压帽603相连。

它还包括电流互感器，该电流互感器的铁芯顶部设置有弹性活动部件，此弹性活动部件可以为金属弹簧或金属弹片，但不仅局限于金属弹簧或金属弹片。所述第一腔体201的下部和第二腔体202的上部各设有相互对应的半圆柱体槽403、503。所述第二腔体202电流互感器的铁芯端面的周围设置有异形侧压防水圈504和异形侧压防水圈505。所述第二腔体202下面设有SIM卡盖601、散热片602、螺杆压帽603和LED灯罩604。

其中电流互感器，分为取电电流互感器与测量电流互感器。取电电流互感器用于实现从电力线感应能量提供给后级电子电路板供电；测量电流互感器用于测量电力线电流信息；

电子电路板，利用取电电流互感器感应的能量，处理测量电流互感器取得的电力线电流信息，并最终将处理信息结果通过无线接口发送给后台数据监控中心；

第一腔体201，用于安装电流互感器上半部分，并与第二腔体202配合在装置闭合时，将电力线固定在闭合圆柱体槽里，使得电力线位于电流互感器磁场回路中心；

第二腔体202，用于安装电流互感器下半部分，并与第一腔体201配合在装置闭合时，将电力线固定在闭合圆柱体槽里，使得电力线位于电流互感器磁场回路中心；

第二腔体202，同时用于安装电子电路板单元、储能元件和天线等。

所述开合锁紧组件203，包括开合螺杆701、电力线锁紧滑块702、第一压簧703、第二压簧704、第三压簧705、螺杆压帽603，连接第一腔体201、第二腔体202，通过旋拧开合螺杆实现开启与闭合第一腔体201、第二腔体202，通过电力线锁紧滑块702最终锁紧电力线，实现装置在电力线上不会发生旋转或侧滑。

所述开合螺杆701，包括锁紧螺杆801、阻尼盘802、钢珠803、阻尼弹簧804、离合杆805、阻尼螺母806、锁紧销807、挂环808。锁紧螺杆801顶部设有外螺纹与电力线锁紧滑块702的设有的内螺杆相连，锁紧螺杆801底部设有内螺纹与阻尼螺母806外侧设有的外螺纹相连。锁紧螺杆801下半结构设有腔体，阻尼盘802、钢珠803、阻尼弹簧804、离合杆805、阻尼螺母806相互配合形成一套离合组件，安装于锁紧螺杆801下半结构的腔体内，离合杆805底部与挂环808相连，并通过锁紧销807固定，锁紧销垂直于开合螺杆方向贯穿离合杆805和挂环808。阻尼盘802底部和离合杆805顶部各设有半圆形钢珠槽，钢珠803置于阻尼盘802和离合杆805形成的钢珠圆槽内。

图1示出了本实施例的主要部件示意图，其包括第一腔体201、第二腔体202、开合锁紧组件203。

图2示出了本实施例的主要外壳部件示意图，其包括第一外壳301、第二外壳302、第三外壳303、第四外壳304。

第一腔体201与第二腔体202在水平中心轴方向分别设有放置电力线的半圆柱体槽403和503。在第一腔体201和第二腔体202闭合时，第一腔体201和第二腔体202的两个半圆柱体槽403和503形成一个圆柱形槽体，将电力线置穿过圆柱形槽体，使得电力线位于取电电流互感器与测量电流互感器磁路中心位置；

其中第二腔体202包括第三外壳303、第四外壳304、以及在腔体内部的取电电流互感器下半绕线铁芯与测量电流互感器下半绕线铁芯、相应绕线骨架和绕线线圈及相应互感器压板、电子电路板、储能元件、天线等部件；

图3示出了第一腔体201电流互感器上腔体组件仰视结构示意图，该腔体包括第一外壳201、第二外壳202、测量电流互感器上半铁芯402、测量电流互感器铁芯弹性活动部件、取电电流互感器上半铁芯401、取电电流互感器弹性活动部件等，取电电流互感器上半铁芯401与测量电流互感器上半铁芯402分布在第一腔体201左右两侧，使得装置重心左右平衡；第一外壳201与第二外壳202之间置有防水密封圈，保证第一腔体201内部密封防水。

图4示出了第二腔体202电流互感器及电子电路板下腔体俯视结构示意图，该第二腔体202包括第三外壳303、第四外壳304、取电电流互感器下半铁芯501、取电电流互感器绕线骨架、取电电流互感器绕线线圈、取电互感器压板、测量电流互感器下半铁芯502、测量电流互感器绕线骨架、测量电流互感器绕线线圈、测量互感器压板、第一侧压式异形防水圈504、第二侧压式异形防水圈505等；取电电流互感器下半铁芯501与测量电流互感器下半铁芯502分布在第二腔体202左右两侧，使得装置重心左右平衡；第三外壳303与第四外壳304之间置有防水密封圈，保证第二腔体202内部密封防水。

图5示出了第二腔体202电流互感器及电子电路板下腔体仰视结构示意图，该第二腔体202包括第三外壳303、第四外壳304、电子电路板、SIM卡盖601、散热片602、螺杆压帽603、LED灯罩604、储能元件、天线等。第四外壳304与散热片602周边、SIM卡盖601周边、LED灯罩604周边设置有防水密封圈，保证第二腔体202内部密封防水。

图6、图7示出了开合锁紧组件结构示意图,其包含开合螺杆701、电力线锁紧滑块702、第一压簧703、第二压簧704、第三压簧705。

图8、示出了开合螺杆分解图，其离合机构包含锁紧螺杆801、阻尼盘802、钢珠803、阻尼弹簧804、离合杆805、阻尼螺母806、锁紧销807、挂环808。

本发明的工作原理如下：

当本实施例的装置处于闭合状态时，开合螺杆701的螺杆下部与螺杆压帽603配合，保证开合螺杆701与第二腔体之间始终为一体，不发生位移，通过旋拧开合螺杆701，旋拧力通过开合螺杆701上半部的外螺纹传动到电力线锁紧滑块702内螺纹，使得电力线锁紧滑块702开始垂直向上位移，当电力线锁紧滑块702位移到与第一腔体201接触时，开始垂直向上顶起第一腔体201，将第一腔体201沿开合螺杆701方向垂直向上位移；使得第一腔体201与第二腔体202逐渐分离；第一腔体201与第二腔体202之间在开合螺杆701垂直方向设有导轨，以确保第一腔体201与第二腔体202不会发生侧向位移或旋转；第一腔体201与第二腔体202在导轨区域有卡扣机制，以确保第一腔体201与第二腔体202分离至设计的最大距离时卡扣动作，使得第一腔体201与第二腔体202不会相互脱离。

在本实施例的装置处于开启过程中，第一腔体201在电力线锁紧滑块702的推动下逐渐与第二腔体202分离形成一定开口，装置通过此开口将电力线滑进第一腔体201的上半圆柱体槽403，使得装置挂在电力线上。

当装置处于开启状态时，开合螺杆701的螺杆下部与螺杆压帽603配合，保证开合螺杆701与第二腔体之间始终为一体，不发生位移，通过反向旋拧开合螺杆701，旋拧力通过开合螺杆701上半部的外螺纹传动到电力线锁紧滑块702的内螺纹，使得电力线锁紧滑块702开始垂直向下位移，因电力线锁紧滑块702与第一腔体201之间在开合螺杆701垂直方向有第一压簧703、第二压簧704第三压簧705连接，电力线锁紧滑块702向下位移时，通过第一压簧703、第二压簧704、第三压簧705带动第一腔体201向下沿开合螺杆701垂直向下位移，使得第一腔体201与第二腔体202逐渐闭合，直到第一腔体201下部的取电电流互感器截面401、测量电流互感器截面402分别与第二腔体202上部的取电电流互感器下半铁芯501截面、测量电流互感器下半铁芯502截面接触，在第二腔体202下部的取电电流互感器下半铁芯501截面、测量电流互感器下半铁芯502截面的反作用力下第一腔体201停止位移，此时继续旋拧开合螺杆701，电力线锁紧滑块702在螺纹传动力下继续向下位移，逐渐开始压紧电力线，最终将电力线紧紧压在第二腔体202的半圆柱体槽403和503内。取电电流互感器截面闭合力、测量互感器截面闭合力、第一压簧压力、第二压簧压力、第三压簧压力、电力线压紧力构成了向下的组合力，与开合螺杆701内部的离合力形成相互抵消的反作用力，当此向下的组合力大于开合螺杆701内部的阻尼弹簧804反作用力时，挂环808会带动锁紧销807、离合杆805、阻尼弹簧804、钢珠803脱离阻尼盘802底部的半圆形钢珠槽，此时开合螺杆701内部离合机构开始工作，如再继续旋拧螺杆，开合螺杆701在内部离合机构的作用下开始空转，保证装置不会因为旋拧力过大导致装置变形或装置开口，同时也给安装人员传递出安装完成的信息。对应不同线径的电力线，锁紧滑块702位移距离也不一样，但最终都能将本装置与电力线锁紧，使得本装置在电力线上不会发生旋转或侧滑。由于380V～35KV绝缘或裸露电力线的直径大范围比较广，在本设计中还设计了可选三种不同规格的置换块，用来兼容不同线径范围段的电力线。

第一腔体201与第二腔体202闭合时，第一侧压式异形防水圈504、第二侧压式异形防水圈505与第二外壳302形成四个密闭腔体，有效保证了电流互感器截面在户外环境下不会生锈。

第一腔体201中的测量电流互感器弹性活动部件位于测量电流互感器铁芯顶部。在通过旋拧开合螺杆701闭合装置时，当位于第一腔体201的测量电流互感器上半铁芯402与位于第二腔体202的测量电流互感器下半铁芯502截面接触后，再旋拧开合螺杆701，此时测量电流互感器顶部弹性活动部件在第一外壳301的作用力下保证测量电流互感器铁芯持续向下的压力，使得测量电流互感器上半铁芯402与位于第二腔体202的测量电流互感器下半铁芯502能够最大限度的闭合，以获得最佳测量性能；同理，取电电流互感器顶部弹性活动部件位于取电电流互感器铁芯401顶部，在通过旋拧开合螺杆701闭合装置时，当位于第一腔体201的取电电流互感器铁芯401与位于第二腔体202的取电电流互感器铁芯501截面接触后，再旋拧开合螺杆701，此时取电电流互感器弹性活动部件在与第一外壳201的作用力下保证取电电流互感器铁芯401持续向下的压力，使得取电电流互感器铁芯与位于第二腔体202的取电电流互感器铁芯501能够最大限度的闭合，以获得最佳取电性能。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种改进的智能电网传感装置，包括壳体和电子电路板，所述的壳体内设有腔体，其特征在于：所述的壳体包括能够相互分离的上壳体和下壳体，所述的腔体包括相对地分设在所述的上壳体和下壳体内的第一腔体和第二腔体；还包括开合锁紧组件，所述开合锁紧组件包括开合螺杆、压簧、电力线锁紧滑块和螺杆压帽，所述的电力线锁紧滑块位于所述的腔体内，所述的开合螺杆从上至下依次贯穿第一腔体、电力线锁紧滑块和第二腔体，所述电力线锁紧滑块与第一腔体之间通过压簧连接。

2.根据权利要求1所述的改进的智能电网传感装置，其特征在于：所述的第一腔体和第二腔体之间设有导轨和卡扣，该导轨方向与所述的开合螺杆平行。

3.根据权利要求1所述的改进的智能电网传感装置，其特征在于：所述的螺杆压帽位于所述的第二腔体与开合螺杆的下端之间。

4.根据权利要求1所述的改进的智能电网传感装置，其特征在于：所述的腔体内还设有电流互感器，该电流互感器的铁芯顶部设置有弹性活动部件。

5.根据权利要求4所述的改进的智能电网传感装置，其特征在于：所述的电流互感器包括取电电流互感器与测量电流互感器，所述取电电流互感器包括取电电流互感器上半部分与取电电流互感器下半部分，所述的测量电流互感器包括测量电流互感器上半部分与测量电流互感器下半部分，其中所述的取电电流互感器上半部分和取电电流互感器下半部分安装于第一腔体，取电电流互感器下半部分和测量电流互感器下半部分安装于第二腔体，且当该装置在闭合时，所述电流互感器的铁芯在第一腔体与第二腔体结合处形成闭合端面。

6.根据权利要求5所述的改进的智能电网传感装置，其特征在于：所述的第一腔体的下部和第二腔体的上部各设有相互对应的半圆柱体槽。

7.根据权利要求5所述的改进的智能电网传感装置，其特征在于：所述的电流互感器铁芯端面的周围设置有侧压式异形防水圈。

8.根据权利要求5-7任一项所述的改进的智能电网传感装置，其特征在于：所述的取电电流互感器上半铁芯与测量电流互感器上半铁芯分布在第一腔体左右两侧。

9.根据权利要求1-5任一项所述的改进的智能电网传感装置，其特征在于：所述的开合螺杆的内部含有离合机构，所述的离合机构包括锁紧螺杆、阻尼盘、钢珠、阻尼弹簧、离合杆、阻尼螺母、锁紧销和挂环。

10.根据权利要求1-5任一项所述的改进的智能电网传感装置，其特征在于：所述的第二腔体下面设有散热片、LED灯罩和SIM卡盖。