智能熔断器装置的制作方法

本发明涉及熔断器，尤其是一种用于串联在配电网中电压互感器入口电路中的智能熔断器装置。

背景技术：

电压互感器(potentialtransformer，pt)是配电网中电压测量、计量和继电保护的重要设备。为了保护电压互感器，同时，也为了避免电压互感器本体故障或高压侧引线故障对电网系统造成的不良影响，一般需要在电压互感器的入口处安装高压熔断器。高压熔断器作为电压互感器的保护装置，因其具有结构简单、便于检修与维护的优点，在110kv以下的配电网中得到了广泛的应用。

一方面，在实际运行过程中，配电网中的电压互感器经常发生高压保险熔断的故障，导致电网二次侧停电，零序电压异常升高，造成电能计量误差，甚至会引起系统虚假接地报警，零序电压保护继电器误动作，导致运行人员采取错误的处理措施并进一步扩大事故范围。另一方面，更换高压保险比较麻烦，会提高人力及物力开支成本。因此，传统的高压熔断器不利于配电网安全地、可靠地、稳定地与经济地运行。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种智能熔断器装置，旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

本发明提供的一种智能熔断器装置，用于串联在配电网中电压互感器入口电路中，包括：

熔断电路，用于串联在电压互感器入口电路中，在熔断电路的电流值达到预设的第一阈值时，断开所连接电路；

检测装置，用于检测所述熔断电路的电压值或电流值；

信号发送装置，用于在所述检测装置检测的电压值或电流值达到预设的第二阈值时，发送所述熔断电路的熔断信号；以及，

信号接收装置，与电网监控服务器连接，用于接收所述信号发送装置发送的熔断信号，并传输所述熔断信号至电网监控服务器。

上述智能熔断器装置，能够智能检测并传输电压互感器高压保险熔断信号至电网监控服务器，以提醒相关工作人员及时采取有效措施，保证电网、设备的安全运行，减少配电网因电压互感器故障带来的损失。

在其中一个实施例中，所述熔断电路包括：

第一熔断装置，用于串联在电压互感器入口电路中，在流经电流值达到预设的第三阈值时，断开所连接电路；

第二熔断装置，与所述第一熔断装置并联，用于在流经电流值达到预设的第四阈值时，断开所连接电路。

在其中一个实施例中，所述第二熔断装置的电阻值大于所述第一熔断装置的电阻值。

在其中一个实施例中，所述第二熔断装置中包括串联的熔体和高值电阻，所述检测装置包括与所述第二熔断装置并联的电压检测装置。

在其中一个实施例中，与所述第一熔断装置并联的电路中串联有高值电阻，所述高值电阻用于减小流经所述第二熔断装置的电流，所述检测装置包括与所述高值电阻并联的电压检测装置。

在其中一个实施例中，所述第一熔断装置或所述第二熔断装置还包括本体熔断指示灯，所述指示灯在所述第一熔断装置或所述第二熔断装置本体熔断时点亮。

在其中一个实施例中，所述高值电阻的电阻值可以是所述第二熔断装置的电阻值的10倍或500ω。

在其中一个实施例中，所述电压检测装置检测的电压值超过3.0v时，所述信号发送装置发送所述第一熔断装置的熔断信号，所述信号接收装置接收并传输所述第一熔断装置的熔断信号至所述电网监控服务器。

在其中一个实施例中，所述电压检测装置检测的电压值超过7.5v时，所述信号发送装置发送所述第二熔断装置的熔断信号，所述接收装置接收并传输所述第二熔断装置的熔断信号至所述电网监控服务器。

在其中一个实施例中，所述信号接收装置还包括：

信号处理装置，用于将接收的熔断信号进行处理后，再传输所述熔断信号至电网监控服务器。

在其中一个实施例中，所述信号发送装置为无线信号发送装置，可以是红外信号发送装置。

在其中一个实施例中，所述信号接收装置还包括：

天线，设置在电压互感器柜的外侧，用于对外传输信号；以及，

红外信号接收器，所述红外信号接收器设置在电压互感器柜的外侧，用具有过滤日光功能的滤镜玻璃和/或塑料覆盖；或者，所述红外信号接收器设置在电压互感器柜的内部；所述红外信号接收器用电池供电和/或通过所述电压互感器获取电能。

附图说明

图1为本发明第一实施例中提供的智能熔断器装置的系统架构示意图。

图2为本发明第二实施例中提供的智能熔断器装置的系统架构示意图。

图3为本发明第三实施例中提供的智能熔断器装置的系统架构示意图。

图4为本发明第四实施例中提供的智能熔断器装置的系统架构示意图。

图5为本发明第五实施例中提供的智能熔断器装置的系统架构示意图。

图6为本发明一实施例中提供的智能熔断器装置的熔体结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在使用本文中描述的“包括”、“具有”、和“包含”的情况下，除非使用了明确的限定用语，例如“仅”、“由……组成”等，否则还可以添加另一部件。除非相反地提及，否则单数形式的术语可以包括复数形式，并不能理解为其数量为一个。

应当理解，尽管本文可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件和另一个元件区分开。例如，在不脱离本发明的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，亦可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多组”、“多根”的含义是两个或两个以上。

熔断器是根据电流超过规定值一段时间后，以其自身产生的热量使熔体熔化，从而使电路断开。熔断器作为短路和过电流的保护器，广泛应用于高低压配电系统和控制系统以及用电设备中，是应用最普遍的保护器件之一。

熔断器主要由熔体和熔管以及外加填料等部分组成。使用时，将熔断器串联于被保护电路中，当被保护电路的电流超过规定值，该规定值即为熔体的额定电流值，经过一定时间后，由熔体自身产生的热量熔断熔体，使电路断开，从而起到保护的作用。以金属导体作为熔体而分断电路的电器，串联于电路中，当过载或短路电流通过熔体时，熔体自身将发热而熔断，从而对电力系统、各种电工设备以及家用电器都起到了一定的保护作用。熔断器主要由熔体、外壳和支座3部分组成，其中熔体是控制熔断特性的关键元件。

本发明的一实施例中提供的一种智能熔断器装置，用于串联在配电网中电压互感器入口电路中，包括：

熔断电路，用于串联在电压互感器入口电路中，在熔断电路的电流值达到预设的第一阈值时，断开所连接电路；例如，熔断电路中可以包括熔体，当熔体的流经电流值达到该熔体额定电流值时，熔体熔断，断开熔体所连接的电路；

检测装置，用于检测熔断电路的电压值或电流值；例如，检测装置可以是串联在电路中以检测所在电路的流经电流值，检测装置也可以与被监测的电路并联，以检测被监测电路的电压值；

信号发送装置，用于在检测装置检测的电压值或电流值达到预设的第二阈值时，发送熔断电路的熔断信号，在一些实施例中，信号发送装置可以为无线信号发送装置，本实施例中可以选择信号发送装置为红外信号发送装置；

信号接收装置，与电网监控服务器连接，用于接收信号发送装置发送的熔断信号，并传输熔断信号至电网监控服务器，在一些实施例中，信号接收装置可以包括信号处理装置，用于对接收到的熔断信号作进一步的处理后，再传输处理后的熔断信号至电网监控服务器，在一些实施例中，信号接收装置可以为无线信号接收装置，本实施例中可以选择信号接收装置为红外信号接收器。

上述实施例中提供的智能熔断器装置，能够智能检测并传输电压互感器高压保险熔断信号至电网监控服务器，以提醒相关工作人员及时采取有效措施，保证电网、设备的安全运行，减少配电网因电压互感器故障带来的损失。

在本发明的一些实施例中，熔断电路可以包括若干相互并联的熔断装置，熔断装置在所流经的电流值达到规定电流值时，断开其所连接的电路，如下以熔断电路包括两个相互并联的熔断装置为例，对本实施例作进一步说明，熔断电路包括：

第一熔断装置，用于串联在电压互感器入口电路中，在流经电流值达到预设的第三阈值时，断开所连接电路，在一些实施例中，第一熔断装置中包括熔体，第一熔断装置中熔体的流经电流值达到熔体的额定电流值时熔体熔断，断开第一熔断装置所连接的电路；

第二熔断装置，与第一熔断装置并联，用于在流经电流值达到预设的第四阈值时，断开所连接电路，在一些实施例中，第二熔断装置中包括高阻熔体，高阻熔体的电阻值大于第一熔断装置的电阻值，使得在第一熔断装置断开其连接电路时，第二熔断装置可以继续工作，保障其连接的电压互感器能够正常工作。

在本发明的一些实施例中，第二熔断装置包括串联的熔体和高值电阻，熔体的流经电流值达到该熔体的额定电流值时熔体熔断，断开第二熔断装置所连接的电路。

在本发明的一些实施例中，第二熔断装置还串联有高值电阻，该高值电阻与串联的第二熔断装置组成第一熔断装置的并联电路，高值电阻可以减小第二熔断装置的流经电流。在第一熔断装置熔断后，高值电阻可以起到保护第二熔断装置的作用。

在本发明的一些实施例中，熔断装置包括本体熔断指示灯，指示灯在熔断装置本体熔断时点亮，当工作人员看到熔断指示灯点亮时，可以初步判断熔断装置中的熔体已经熔断。在本实施例中，检测装置可以包括与高值电阻并联的电压检测装置，用于检测高值电阻的端电压。在第一熔断装置熔断、谐振消失后，第二熔断装置的流经电流会稳定在一定的范围内，高值电阻的端电压也会稳定在一定的范围内，通过检测高值电阻的端电压是否在预设的范围内，可以判断第二熔断装置是否已经熔断。例如，将本发明实施例中的智能熔断装置应用于10kv配电网中的电压互感器输入电路中，选择合适的熔体，在一些实施例中，高值电阻的电阻值可以设置为第二熔断装置的电阻值的10倍左右，这里选择高值电阻的电阻值为500ω，当第一熔断装置中的熔体熔断后，流经高值电阻的电流会增大，因而，通过检测高值电阻的端电压可以判断第一熔断装置是否熔断。例如，根据选定的第一熔断装置和第二熔断装置的电阻值设置电压检测装置的第一阈值为3v，当电压检测装置的测量值达到3v时，启动信号发送装置发送第一熔断装置的熔断信号；第一熔断装置熔断后，第二熔断装置的流经电流很快稳定在正常工作状态10ma-15ma范围内，高值电阻两端的电压会稳定在5v-7.5v范围内，因此可以设置电压检测装置的第二阈值为7.5v，当电压检测装置的测量值达到7.5v时，启动信号发送装置发送第二熔断装置的熔断信号。

在本发明的一些实施例中，红外信号接收器设置在电压互感器柜外侧，由于有日光照射，可以在红外信号接收器外侧覆盖设置用于过滤日光的滤镜玻璃和/或塑料。

在本发明的一些实施例中，信号接收装置可以为红外信号接收器，可以包括用于对外传输信号的天线；红外信号接收器设置在电压互感器柜的内部，通过电压互感器获取电能，或者用电池供电；天线可以设置在电压互感器柜的外侧，便于传输信号，在一些实施例中，天线可以通过gprs传输信号至电网监控服务器。

以下结合附图再对本发明的一些实施例作进一步说明。

如图1所示，本发明一实施例中提供的一种智能熔断器装置100，用于串联在配电网中电压互感器入口电路中，包括：

熔断电路110，用于串联在电压互感器入口电路中，在熔断电路的电流值达到预设的第一阈值时，断开所连接电路，例如，熔断电路中可以包括熔体，当熔体的流经电流达到其额定电流时，熔体熔断，断开熔体所连接的电路；

检测装置120，用于检测熔断电路的电压值或电流值，例如，检测装置可以是串联在电路中以检测所在电路的流经电流值，检测装置也可以与被监测的电路并联，以检测被监测电路的电压值；

信号发送装置130，用于在检测装置检测的电压值或电流值达到预设的第二阈值时，发送熔断电路的熔断信号，在一些实施例中，信号发送装置可以为无线信号发送装置，本实施例中可以选择信号发送装置为红外信号发送装置；

信号接收装置140，与电网监控服务器连接，用于接收信号发送装置发送的熔断信号，并传输熔断信号至电网监控服务器，在一些实施例中，信号接收装置可以包括信号处理装置，用于对接收到的熔断信号作进一步的处理后，再传输至电网监控服务器，在一些实施例中，信号接收装置可以为无线信号接收装置，本实施例中可以选择信号接收装置为红外信号接收器。

本实施例中提供的智能熔断器装置，能够智能检测并传输电压互感器高压保险熔断信号至电网监控服务器，以提醒相关工作人员及时采取有效措施，保证电网、设备的安全运行，减少配电网因电压互感器故障带来的损失。

如图2所示，本发明一实施例中提供的一种智能熔断器装置100，用于串联在配电网中电压互感器入口电路中，与图1中所示实施例中的区别在于熔断电路包括两个相互并联的熔断装置，即，

第一熔断装置111，用于串联在电压互感器入口电路中，在流经电流值达到预设的第三阈值时，断开所连接电路，在一些实施例中，第一熔断装置中包括熔体，熔体的流经电流值达到熔体的额定电流值时该熔体熔断，断开第一熔断装置连接的电路；

第二熔断装置112，与第一熔断装置并联，用于在流经电流值达到预设的第四阈值时，断开所连接电路，第二熔断装置的电阻值大于第一熔断装置的电阻值，在第一熔断装置断开其连接的电路的情况下，第二熔断装置可以继续工作，保障其连接的电压互感器能够正常工作。

在本实施例中，检测装置为与第二熔断装置112并联的电压检测装置121，由于第一熔断装置111熔断后，流经第二熔断装置112的电流值会增大，使得第二熔断装置112的端电压增大，因此可以根据第一熔断装置111的电阻值设置电压检测装置121的第一阈值，当电压检测装置121的测量值达到该第一阈值时，触发信号发送装置130发送第一熔断装置111的熔断信号；根据第二熔断装置112的电阻值设置电压检测装置121的第二阈值，当电压检测装置121的测量值达到该第二阈值时，触发信号发送装置130发送第二熔断装置112的熔断信号；

信号接收装置140，与电网监控服务器连接，用于接收信号发送装置发送的熔断信号，并传输熔断信号至电网监控服务器，在一些实施例中，信号接收装置可以包括信号处理装置，用于对接收到的熔断信号作进一步的处理后，再传输至电网监控服务器，在一些实施例中，信号接收装置可以为无线信号接收装置，本实施例中可以选择信号接收装置为红外信号接收器。

在本发明的一些实施例中，红外信号接收器可以设置在电压互感器柜外侧，由于有日光照射，可以在红外信号接收器外侧覆盖设置用于过滤日光的滤镜玻璃和/或塑料；在一些实施例中，红外信号接收器可以包括用于对外传输信号的天线，在红外信号接收器设置在电压互感器柜的内部的情况下，天线可以设置在电压互感器柜的外侧，便于传输信号。在本实施例中，天线可以通过gprs传输信号至电网监控服务器。在本实施例中，红外信号接收器可以通过电压互感器获取电能，也可以采用电池供电。

如图3所示，本发明一实施例中提供的一种智能熔断器装置100，用于串联在配电网中电压互感器入口电路中，与图2中所示实施例中的区别在于第二熔断装置包括熔体1121和高值电阻1122，熔体1121的流经电流值达到该熔体额定电流值时该熔体熔断，高值电阻1122用于减小第二熔断装置112的流经电流值，使得在第一熔断装置断开其连接的电路的情况下，第二熔断装置可以继续工作，保障其连接的电压互感器能够正常工作。

如图4所示，本发明一实施例中提供的一种智能熔断器装置100，用于串联在配电网中电压互感器入口电路中，与图2中所示实施例中的区别在于，第二熔断装置112还串联有高值电阻1122，该高值电阻1122与串联的第二熔断装置112组成第一熔断装置111的并联电路，高值电阻1122可以减小第二熔断装置112的流经电流。在第一熔断装置111熔断后，高值电阻1122可以起到保护第二熔断装置112的作用。在本实施例中，熔断装置包括本体熔断指示灯，指示灯在熔断装置本体熔断时点亮，当工作人员看到熔断指示灯点亮时，可以初步判断熔断装置本体已经熔断。在本实施例中，检测装置可以包括与高值电阻1122并联的电压检测装置121，用于检测高值电阻1122的端电压。在第一熔断装置111熔断、谐振消失后，第二熔断装置112的流经电流会稳定在一定的范围内，高值电阻1122的端电压也会稳定在一定的范围内，通过检测高值电阻1122的端电压是否在预设的范围内，可以判断第二熔断装置112是否已经熔断。例如，将本发明实施例中的智能熔断装置应用于10kv配电网中的电压互感器输入电路中，选择合适的熔体，在一些实施例中，高值电阻1122的电阻值可以设置为第二熔断装置112的电阻值的10倍左右，这里选择高值电阻1122的电阻值为500ω，当第一熔断装置111中的熔体熔断后，流经高值电阻1122的电流会增大，因而通过检测高值电阻1122的端电压可以判断第一熔断装置111是否熔断。例如根据选定的第一熔断装置111和第二熔断装置112的电阻值设置电压检测装置121的第一阈值为3v，当电压检测装置121的测量值达到3v时，启动信号发送装置130发送第一熔断装置111的熔断信号；第一熔断装置111熔断后，第二熔断装置112的流经电流很快稳定在正常工作状态10ma-15ma范围内，高值电阻1122两端的电压会稳定在5v-7.5v范围内，因此可以设置电压检测装置121的第二阈值为7.5v，当电压检测装置121的测量值达到7.5v时，启动信号发送装置发送第二熔断装置112的熔断信号。信号接收装置140接收熔断信号，并传输熔断信号至电网监控服务器。

如图5所示，本发明一实施例中提供的一种智能熔断器装置100，用于串联在配电网中电压互感器入口电路中，与图4中所示实施例中的区别在于，与第一熔断装置111并联有第三熔断装置113，第三熔断装置113的电阻值可以设置在第一熔断装置111的电阻值与高值电阻1122之间。第三熔断装置113可以在第一熔断装置111熔断后，继续工作，保障与之连接的电压互感器正常工作；在第三熔断装置113熔断后，第二熔断装置112继续工作，保障与之连接的电压互感器正常工作。在一些实施例中，可以在第一熔断装置111的两端分别并联多个熔断装置，形成第一熔断装置111的多个并联支路，各支路的电阻值各不相同，使得各并联支路可以依次起到保障电压互感器正常工作的作用。图5中示意的电路连接形式示意性说明第一熔断装置111的并联支路数至少可以为2个，在其他一些实施例中，可以根据实际情况适当增减第一熔断装置111的并联支路数。

如图6所示，本发明一实施例中提供的一种智能熔断器装置的熔体，包括：外帽1123、外管1124、内管1125、内管熔丝1126、外管熔丝1127和石英砂1128。外管1124为空腔管状结构，外帽1123设置在外管1124的左右两端，用于封闭外管1124，起到绝缘保护的作用；内管1125设置在外管1124内侧的空腔内，内管1125左右两端分别与外帽1123连接，使得内管1125内部形成封闭的空腔体；内管熔丝1126设置在内管1125内侧的空腔内，内管熔丝1126的左右两端分别与外帽1123连接；外管熔丝1127设置在外管1124内侧与内管1125外侧之间形成的空腔内，外管熔丝1127的左右两端分别与外帽1123连接；外管熔丝1127与内管熔丝1126形成并联结构。在本实施例中，熔体的最大长度可以为194mm，外帽1123的直径可以为30mm，外管1124与内管1125内侧的空腔体内可以填充石英砂1128，用于起到隔离、绝缘与保护熔丝的作用。在本实施例中，内管熔丝1126的电阻值可以设置为10ω，外管熔丝1127的电阻值可以设置为1.11ω，由于内管熔丝1126的电阻值大于外管熔丝1127的电阻值，因此流经内管熔丝1126的电流值小于流经外管熔丝1127的电流值，使得外管熔丝1127在熔断的情况下，内管熔丝1126能够继续工作。图6仅仅示意性说明熔体的结构，可以在图6中示意的熔体结构的基础上增加与外管熔丝1127并联的熔丝数量。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。