[发明专利]10kV跌落式熔断器在线监测系统

说明书

技术领域

自动化技术领域。

背景技术

跌落式熔断器是户外高压保护电器，由于其较为经济、操作方便，被广泛使用在配电高压变压器高压侧和10kV配电线路分支线上，作为配电线路和电力变压器过载和短路的保护装置。但由于该设备没有有效的监控手段，一旦发生熔断跌落事故，电力抢修工作人员无法及时赶到现场处理事故。

发明内容

产品概述

跌落式熔断器在线监测系统综合运用了重力感应、太阳能取电、无线通信、信息网络及电子等现代科学新技术。该系统能快速准确的在线检测跌落式熔断器状态，并将所采集到故障信息发送到监控中心或运维人员。运维人员可以在接到该信息的第一时间带上相应型号的熔丝赶往事故现场抢修，缩短了停电时间；

基于10kV架空线路上安装的跌落式熔断器因过流、短路而发生的熔断、跌落等故障状态就地检测判断；

基于跌落式熔断器发生的熔断、跌落等故障信息远传至监控中心和运维人员；

根据熔断器的熔断次数和使用年限，该系统利用数据统计原理建立跌落式熔断器的科学管理程式，有效的降低了设备带缺陷运行的几率。

系统构成及原理

跌落式熔断器在线监测系统主要包括熔断器状态采集终端、通讯终端、接受终端及后台系统；

跌落式熔断器状态采集终端分为黄绿红三种颜色依次安装在跌落式熔断器的ABC三相熔管上，主要由重力、水平感应检测电路、温度采集运算电路、触发电路、无线传输电路模块、和电源模块（锂亚电池）等构成；

跌落式熔断器状态采集终端正常情况下处于休眠状态，当熔断器的熔管发生跌落情况时，通过重力、水平感应检测电路检测到熔管跌落，熔管跌落信息触发电路将单片机唤醒，单片机被唤醒后采集状态数据信息进行处理，确定为熔断器发生熔断跌落变化后，启动无线射频发射模块，通信终端的433M无线射频收发模块将收到的数据进行解调后返回一个“收到”信号，指示器接收到这个信号后，恢复到休眠状态。因为装置只在熔断器发生故障时才启动单片机，平时功耗极低，所以内置电源仅为1只4.7V的1200mAh的锂亚电池就可以满足10年的使用期限；

实际情况中由于各种原因使跌落式熔断器虽然发生熔断但不跌落，这类情况让线路运维人员在查找故障时花费了大量的精力，而且停电时间无限期的延长。为解决这一难题，我们在装置内增加了温度采集算法电路，来判断熔丝是否熔断；

通信终端主要由GSM模块、无线射频通信模块和太阳能供电装置构成。该装置安装于距跌落式熔断器小于100米的电杆上,直接利用抱箍固定。作用是接收状态采集终端发送过来的433M无线射频信号，并通过GSM将信息发送到监控中心和运维人员手机上。通信终端采用太阳能和蓄电池双重供电模式。正常工作时装置采用太阳能供电，并且对蓄电池进行充电。只有在阴雨天或太阳光照不足的情况下才启动充电锂电池供电。按每天发生一次熔断器熔断故障核算，蓄电池可以确保连续15天阴雨天气对装置的供电需求。

技术参数

跌落式熔断器状态采集终端技术参数：

1、 线路电压：10kV

2、绝缘耐压：125kV

3、短耐受电流能力：31.5kA/2s

4、适应环境温度：-30℃~70℃

5、无线通信距离：≤100m

6、重量：≤100g

7、电池使用寿命：＞10年

8、电池容量满足使用年限：＞10年

9、抗风能力：风力150km/h不可松脱

10、防护等级：IP68

通信终端技术参数：

1、每台通信终端可以接入6个采集终端，单杆双组支线

2、配置太阳能电池板为蓄电池充电

3、太阳能电池标称功率：5W

4、太阳能电池工作电压：17V

5、蓄电池使用寿命：＞5年

6、阴雨天气下连续工作时间：>15天

7、静态功耗：不大于0.02W

8、通信方式：短信、以太网、串口、无线公网等

9、通信规约：IEC60870-5-101、 IEC60870-5-104或CDT等

10、环境温度：-30℃~70℃；最大日温差25℃

11、海拔高度：小于2000m

12、环境湿度：5%~100%

13、抗震能力：地面水平加速度0.3g，地面垂直加速度0.15g

14、防护等级：IP54 。