[发明专利]智能电气集成式可带电操作物联网传感器

说明书

本发明提出了一种智能电气集成式可带电操作物联网传感器，属于智能电气设备技术领域。包括电流互感器、电压互感器、温度传感器、螺旋取电针、压板、绝缘垫片、挡板、限流电阻盒、出线接口等。将电压、电流和温度传感器集成为一体，统一引出信号，简化了现场操作，实现了带电装卸。螺旋取电针的设计提高了破皮取电效率，挡板及凹入式对称的阶梯形结构，在进行破皮取电时，能够很好地固定导线，绝缘垫片保护了导线的破皮口，限流电阻盒能够使传感器适应不同电压等级的导线。为实现智能电气的大数据采集提供了便捷的物联网传感器，具有结构简单、可带电操作、使用方便、成本低廉、装卸方便等诸多优点，可广泛适用于各类电气设备监测。

技术领域

本发明涉及一种电气设备在线测量传感器，特别是一种用于实现智能电气的、集成式的、可带电操作的物联网传感器。属于智能电气设备技术领域。

背景技术

随着信息技术的发展和最近智能制造的提出，电气设备的智能化是未来发展的主流趋势，相应的进行电气设备智能化在线监测的传感器部分起着越来越重要的作用。在电气设备运行中，包括电能质量的监测、设备的智能运行故障诊断、电气设备的智能控制等，都依托于电气设备运行参数的在线实时采集和运行大数据的积累，而目前的主流技术一是采用分立式传感器、二是不同的系统都有独立的传感器，存在体积大、成本高、装卸困难、兼容性差、需断电安装等多种缺陷，极大的制约了电气领域智能制造的实施和发展。

中国专利“一种低压配电柜电力数据采集模块”（申请号：201610782346.0）提出了一种“电流互感器、温度传感器、破皮取电机构、和线束插孔”的数据采集模块，虽然在一定程度上方便了安装、减少了停电时间。但是其采用压线式破皮取电机构，导电金属刺与导线内芯容易发生顶牛，接触效果变差、易损伤导线和导电金属刺的尖头；同时压线式破皮取电法在导线外皮较硬时，尤其是其为保证连通效果还采用了多个金属刺，需施加很大的外力，破皮效果不佳，破皮效率低下，还有可能对其“固定支架螺丝”乃至整个取电机构造成损坏；缺少导线破皮处的保护，长时间运行时，破皮处导线导体容易受环境影响而氧化或腐蚀，造成数据采集误差大，甚至导致导线的发热使连接的设备故障而影响生产；没有破皮时对中和防止导线窜动的措施。此外，虽然提到了温度传感器，却并没有公开具体的安装和测量方式等。

作为改进技术，中国专利“一种电量和温度监测复合型传感器及电缆状态监测系统”（申请号：2018102460366），实现了传统的电流互感器、电压互感器、测温传感器和通讯装置等的融合，集成了信息处理模块，安装时无需进行停电操作，在一定程度上解决了上述问题。但是一些关键技术问题仍然没有得到有效解决，如电压采样穿刺刀仍然是多个金属刺的压线式破皮方式，电缆温度监测元件采用与电压采样穿刺刀根部紧密接触的方式，却使电缆温度监测元件直接与强电接触，带来安全隐患等。

中国专利“多功能穿刺取电线夹”（申请号：2018100079755），采用调节片和调节齿的方式来适应不同粗细的导线，但是结构十分复杂；在壳体的下表面与夹取板的上表面均设有夹取凹槽，便于夹取板与壳体将外部的导线夹取固定住，但是对导线粗细的适应性不强，尤其是在导线过细时。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种智能电气集成式可带电操作物联网传感器，以满足智能电气多种参数监测时，所需传感器的集成化、小型化、模块化，以及兼容性、方便性、灵活性、可靠性、安全性等要求；同时，为实现智能电气的大数据采集提供了便捷的物联网传感器，具有结构简单、可带电操作、使用方便、成本低廉、装卸方便等诸多优点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

所述的智能电气集成式可带电操作物联网传感器包括开口电流互感器（1）、活动轴（2）、闭锁结构（3）、封闭铁芯（4）、电流互感器输出端（5）、导体片（6）、螺旋取电针（7）、挡板（8）、电压引出端（9）、电压辅助端（10）、导线（11）、出线接口（12）。