应用于架空线路的智能故障感知装置 |
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| 申请号 | CN202311718950.3 | 申请日 | 2023-12-13 | 公开(公告)号 | CN117706271A | 公开(公告)日 | 2024-03-15 |
| 申请人 | 山东博恩电气有限公司; | 发明人 | 李龙凯; 张焕臣; 孙博; 薛磊; 王立刚; 王彬; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及架空线路设备技术领域，具体涉及一种应用于架空线路的智能故障 感知 装置。本发明包括故障感知装置、以及设置于故障感知装置内的压线装置，故障感知装置包括长方形的本体、设置于本体上的供电元件、以及设置于本体内的感知元件；压线装置包括相互铰接的滑槽件和固定底座，以及贯穿滑槽件和固定底座设置的螺杆；滑槽件的底部设置有上压线胶垫，下壳体内设置有配套的下压线 块 ，下压线块通过 弹簧 Ⅰ限位于固定底座上方， 电场 传感器 安装于下压线块上，下压线块顶部设置有下压线胶垫；上压线胶垫在滑槽件带动下旋转动作，并与下壳体的下压线胶垫配合压紧线缆，实现本体内磁芯闭合。其可满足恶劣环境下的带电安装及拆卸，操作简单。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种应用于架空线路的智能故障感知装置，其特征在于，包括故障感知装置、以及设置于故障感知装置内的压线装置，其中： |
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| 说明书全文 | 应用于架空线路的智能故障感知装置技术领域[0001] 本发明涉及架空线路设备技术领域，具体涉及一种应用于架空线路的智能故障感知装置。 背景技术[0002] 配电线路运行环境差、故障率高，常常遭受雷击、树障外破、绝缘损坏等不可控因素影响发生停电故障。传统故障指示器故障定位范围区间较大，定位精度不高，只能进行区间管理，无法进行精准管理，且仅判断短路故障范围，不具备单相接地故障快速精准定位的功能，目前对接地故障只能通过智能开关预警或者试拉选线来隔离，效率低且容易导致停电范围扩大，存在一定局限性。无法满足现阶段配网可靠性提升的要求，亟需一套针对农网、山区、海岛、禁飞区等恶劣环境下架空线路的故障研判模式，精准定位故障点位，开展故障预警，以提升配网故障精准定位和快速处置能力，加大缺陷隐患排查治理效率，缩短停电时间，提高供电可靠性。 [0003] 目前市场上故障感知装置多为仅依靠磁芯感应取电，取电能力受线路影响较大，另外压线装置多为依靠上下壳体的刚性压紧线缆，壳体内应力大，易产生形变进而影响磁芯闭合及设备的密封防护性能。为解决上述问题，本领域技术人员提出一些解决方案。例如，架空型故障指示器(CN 210690724 U)涉及一种上壳组件与下壳组件分离，通过压簧带动上壳组件和下壳组件闭合的装置，实现一个动作输入即可联动执行卡线/松脱和上下壳开闭的装置。但是该技术容易导致壳体发生形变；并且通过压线装置升降控制上壳的开闭，上下壳闭合不紧，易受外界因素开启。 发明内容[0004] 本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种应用于架空线路的智能故障感知装置，可满足恶劣环境下的带电安装及拆卸，操作简单。 [0005] 本发明的技术方案为： [0006] 一种应用于架空线路的智能故障感知装置，包括故障感知装置、以及设置于故障感知装置内的压线装置，其中： [0007] 故障感知装置，包括长方形的本体、设置于本体上的供电元件、以及设置于本体内的感知元件，其中： [0008] 本体，包括交互铰接的上壳体和下壳体，上壳体的顶部安装有上端盖，壳体的底部安装有下端盖；闭合后的上壳体和下壳体之间形成设置有供线缆穿过的磁芯孔； [0011] 压线装置，包括相互铰接的滑槽件和固定底座，以及贯穿滑槽件和固定底座设置的螺杆，其中： [0012] 滑槽件，其一端与固定底座铰接，其另一端与上壳体相固定，其中部设置有与螺杆相配合的限位槽； [0013] 固定底座，其一端与滑槽件铰接，其另一端与下壳体相固定； [0014] 螺杆，其上部安装有带孔圆螺母，带孔圆螺母通过限位钉与限位槽配合，带动滑槽件相对固定座进行旋转动作； [0015] 另外，滑槽件的底部设置有上压线胶垫，下壳体内设置有配套的下压线块，下压线块通过弹簧Ⅰ限位于固定底座上方，电场传感器安装于下压线块上，下压线块顶部设置有下压线胶垫；上压线胶垫在滑槽件带动下旋转动作，并与下壳体的下压线胶垫配合压紧线缆，实现本体内磁芯闭合。 [0016] 本技术方案通过独立设置于故障感知装置内的压线装置进行开合控制，利用弹簧Ⅰ和弹簧Ⅱ对外力进行缓冲，避免对本体发生形变，从而保证了装置的密封防护性能。另外，挂在架空线路的进行故障感知时，通过橡胶圈密封对磁芯孔进一步密封，提高检测的效果；并且在上端盖上增加太阳能取电板，配合原本的电池增加续航时间；合理配置感知元件，利用安装在下压线块上的电场传感器进行电磁信号的采集，用于判断线缆是否存在故障。另外优化压线装置的组成，螺杆带动滑槽件相对固定座旋转动作，从而带动上壳体开合，上壳体和下壳体之间的闭合力靠扭簧力及上壳体重力。本发明的续航时间、开合方式、防止形变的结构等都满足绝大多数场景，应用范围广泛。 [0017] 在其中一些实施例中，所述太阳能取电板与电池相连，用于为感知元件供电；取电磁芯为两个半圆形磁芯，安装于本体内，本体闭合后组成一对磁芯，并配合下压线块上的电场传感器进行线缆故障的感知。 [0018] 本技术方案中，取电磁芯和信号采集线圈可以实时感知线缆的状态，为后续的故障定位提供检测依据。下压线块上的电场传感器可以实时感知线缆周围的电场变化，与取电磁芯和信号采集线圈配合工作，共同完成线缆故障的感知。通过取电磁芯、信号采集线圈和电场传感器的协同工作，可以更全面、准确地感知线缆的故障。 [0019] 在其中一些实施例中，所述上壳体和下壳体通过磁芯孔挂于架空线路的线缆上，磁芯孔所在的上壳体和下壳体上均安装有橡胶圈密封。 [0020] 本技术方案中，通过上壳体和下壳体的磁芯孔，确保装置能够稳定地挂于架空线路的线缆上；并利用橡胶圈的密封作用，确保电场传感器等感知元件工作免受外界环境的影响。 [0021] 在其中一些实施例中，所述本体闭合时，下压线胶垫通过弹簧Ⅰ对线缆起到柔性承托作用，弹簧Ⅰ用于缓冲线缆的挤压外力并减少本体形变。 [0022] 本技术方案中，弹簧Ⅰ用于缓冲线缆受到的挤压外力，并减少本体的形变。下压线胶垫为弹性材质，用于压紧线缆但不会对线缆本身起到损坏。下压线胶垫与上压线胶垫的这种柔性承托作用意味着其能够适应线径的线缆，为线缆提供稳定的支撑，并减少线缆受到的挤压外力。 [0023] 在其中一些实施例中，所述螺杆带动螺母上的限位钉上升，带动滑槽件以铰接轴为中心相对固定座旋转动作，从而带动上壳体开合；上压线胶垫与下压线胶垫压紧线缆，上壳体和下壳体之间的闭合力靠扭簧力及上壳体重力。 [0024] 本技术方案中，限位钉与限位槽相互配合，限位钉沿限位槽上下滑动，确保滑槽件在旋转过程中的准确位置和稳定性，实现滑槽件的顺畅动作；上壳体存在一定重力，当撤去螺杆上的推力之后，上壳体克服弹簧Ⅱ的扭簧力继续下压，直至缓慢将线缆包裹至上压线胶垫与下压线胶垫之间，上壳体的重力进一步挤压弹簧Ⅰ，克服挤压弹簧Ⅰ的扭簧力，缓慢将线缆完整闭合在磁芯孔内；磁芯孔由位于上壳体的半个孔和位于下壳体上的半个孔组合而成。 [0025] 在其中一些实施例中，所述滑槽件的顶部设置有联动件，联动件通过弹簧Ⅱ活动设置于上壳体上；上壳体开启时仅靠联动件撑开。 [0026] 本技术方案中，联动件的作用是连接滑槽件和上壳体，当滑槽受到外力时，联动件能够带动上壳体进行相应的开合。由于联动件上的弹簧Ⅱ，避免外力晃动造成的上壳体频繁动作，保证了整个装置的可靠运行。 [0027] 在其中一些实施例中，所述上压线胶垫与下压线胶均设置有弧形弯曲面，弧形弯曲面用于增大与线缆的接触面积。 [0028] 本技术方案中，通过弧形弯曲面，上压线胶垫和下压线胶能够更好地适应线缆的线径，提供更稳定的支撑和保护。 [0029] 在其中一些实施例中，所述压线装置与本体为分体式设置，压线装置独立于本体设置。 [0030] 本技术方案中，通过压线装置与本体的分体式设置，使压线装置单独受力，避免本体受到外力形变；另外，压线装置可以根据需要进行更换，避免整个故障感知装置一起更换，节省成本。 [0031] 本发明与现有技术相比，具有以下有益效果： [0033] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0034] 图1是本发明的结构示意图之一。 [0035] 图2是本发明的结构示意图之二。 [0036] 图3是压线装置的结构示意图。 [0037] 图4是本发明外轮廓的立体图。 [0038] 图5是本发明外轮廓的侧视图。 [0039] 图6是本发明外轮廓的后视图。 [0040] 图中：1、太阳能取电板；2、上端盖；3、上壳体；4、螺杆；5、带孔圆螺母；6、滑槽件；7、下壳体；8、下端盖；9、固定底座；10、弹簧Ⅰ；11、下压线块；12、电场传感器；13、下压线胶垫；14、弹簧Ⅱ；15、上压线胶垫；16、联动件。 具体实施方式[0041] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。 [0042] 实施例1 [0043] 如图1、图2、图4至图6所示，本实施例提供了一种应用于架空线路的智能故障感知装置，包括故障感知装置、以及设置于故障感知装置内的压线装置，其中： [0044] 故障感知装置，包括长方形的本体、设置于本体上的供电元件、以及设置于本体内的感知元件，其中： [0045] 本体，包括交互铰接的上壳体3和下壳体7，上壳体3的顶部安装有上端盖2，壳体的底部安装有下端盖8；闭合后的上壳体3和下壳体7之间形成设置有供线缆穿过的磁芯孔； [0046] 供电元件，包括安装于上端盖2上的太阳能取电板1，以及与太阳能取电板1相连的电池； [0047] 感知元件，包括安装于本体内的取电磁芯、信号采集线圈和电场传感器12； [0048] 如图3所示，压线装置，包括相互铰接的滑槽件6和固定底座9，以及贯穿滑槽件6和固定底座9设置的螺杆4，其中： [0049] 滑槽件6，其一端与固定底座9铰接，其另一端与上壳体3相固定，其中部设置有与螺杆4相配合的限位槽； [0050] 固定底座9，其一端与滑槽件6铰接，其另一端与下壳体7相固定； [0051] 螺杆4，其上部安装有带孔圆螺母5，带孔圆螺母5通过限位钉与限位槽配合，带动滑槽件6相对固定座进行旋转动作； [0052] 另外，滑槽件6的底部设置有上压线胶垫15，下壳体7内设置有配套的下压线块11，下压线块11通过弹簧Ⅰ10限位于固定底座9上方，电场传感器12安装于下压线块11上，下压线块11顶部设置有下压线胶垫13；上压线胶垫15在滑槽件6带动下旋转动作，并与下壳体7的下压线胶垫13配合压紧线缆，实现本体内磁芯闭合。 [0053] 如图1、图2、图4至图6所示，本技术方案通过独立设置于故障感知装置内的压线装置进行开合控制，利用弹簧Ⅰ10和弹簧Ⅱ14对外力进行缓冲，避免对本体发生形变，从而保证了装置的密封防护性能。另外，挂在架空线路的进行故障感知时，通过橡胶圈密封对磁芯孔进一步密封，提高检测的效果；并且在上端盖2上增加太阳能取电板1，配合原本的电池增加续航时间；合理配置感知元件，利用安装在下压线块11上的电场传感器12进行电磁信号的采集，用于判断线缆是否存在故障。另外优化压线装置的组成，螺杆4带动滑槽件6相对固定座旋转动作，从而带动上壳体3开合，上壳体3和下壳体7之间的闭合力靠扭簧力及上壳体3重力。本发明的续航时间、开合方式、防止形变的结构等都满足绝大多数场景，应用范围广泛。 [0054] 在其中一些实施例中，所述太阳能取电板1与电池相连，用于为感知元件供电；取电磁芯为两个半圆形磁芯，安装于本体1内，本体1闭合后组成一对磁芯，并配合下压线块11上的电场传感器12进行线缆故障的感知。 [0055] 本技术方案中，取电磁芯和信号采集线圈可以实时感知线缆的状态，为后续的故障定位提供检测依据。下压线块11上的电场传感器12可以实时感知线缆周围的电场变化，与取电磁芯和信号采集线圈配合工作，共同完成线缆故障的感知。通过取电磁芯、信号采集线圈和电场传感器12的协同工作，可以更全面、准确地感知线缆的故障。 [0056] 在其中一些实施例中，所述上壳体3和下壳体7通过磁芯孔挂于架空线路的线缆上，磁芯孔所在的上壳体3和下壳体7上均安装有橡胶圈密封。 [0057] 本技术方案中，通过上壳体3和下壳体7的磁芯孔，确保装置能够稳定地挂于架空线路的线缆上；并利用橡胶圈的密封作用，确保电场传感器12等感知元件工作免受外界环境的影响。 [0058] 在其中一些实施例中，所述本体闭合时，下压线胶垫13通过弹簧Ⅰ10对线缆起到柔性承托作用，弹簧Ⅰ10用于缓冲线缆的挤压外力并减少本体形变。 [0059] 本技术方案中，弹簧Ⅰ10用于缓冲线缆受到的挤压外力，并减少本体的形变。下压线胶垫13为弹性材质，用于压紧线缆但不会对线缆本身起到损坏。下压线胶垫13与上压线胶垫15的这种柔性承托作用意味着其能够适应线径的线缆，为线缆提供稳定的支撑，并减少线缆受到的挤压外力。 [0060] 在其中一些实施例中，所述螺杆4带动螺母上的限位钉上升，带动滑槽件6以铰接轴为中心相对固定座旋转动作，从而带动上壳体3开合；上压线胶垫15与下压线胶垫13压紧线缆，上壳体3和下壳体7之间的闭合力靠扭簧力及上壳体3重力。 [0061] 本技术方案中，限位钉与限位槽相互配合，限位钉沿限位槽上下滑动，确保滑槽件6在旋转过程中的准确位置和稳定性，实现滑槽件6的顺畅动作；上壳体3存在一定重力，当撤去螺杆4上的推力之后，上壳体3克服弹簧Ⅱ14的扭簧力继续下压，直至缓慢将线缆包裹至上压线胶垫15与下压线胶垫13之间，上壳体3的重力进一步挤压弹簧Ⅰ10，克服挤压弹簧Ⅰ 10的扭簧力，缓慢将线缆完整闭合在磁芯孔内；磁芯孔由位于上壳体3的半个孔和位于下壳体7上的半个孔组合而成。 [0062] 在其中一些实施例中，所述滑槽件6的顶部设置有联动件16，联动件16通过弹簧Ⅱ14活动设置于上壳体3上；上壳体3开启时仅靠联动件16撑开。 [0063] 本技术方案中，联动件16的作用是连接滑槽件6和上壳体3，当滑槽受到外力时，联动件16能够带动上壳体3进行相应的开合。由于联动件16上的弹簧Ⅱ14，避免外力晃动造成的上壳体3频繁动作，保证了整个装置的可靠运行。 [0064] 在其中一些实施例中，所述上压线胶垫15与下压线胶均设置有弧形弯曲面，弧形弯曲面用于增大与线缆的接触面积。 [0065] 本技术方案中，通过弧形弯曲面，上压线胶垫15和下压线胶能够更好地适应线缆的线径，提供更稳定的支撑和保护。 [0066] 在其中一些实施例中，所述压线装置与本体为分体式设置，压线装置独立于本体设置。 [0067] 本技术方案中，通过压线装置与本体的分体式设置，使压线装置单独受力，避免本体受到外力形变；另外，压线装置可以根据需要进行更换，避免整个故障感知装置一起更换，节省成本。 [0068] 上述实施例的使用过程如下： [0069] 如图1至图6所示，旋转螺杆4使带孔圆螺母5上升，同时带动滑槽件6动作，压线装置部分张开并通过联动件16顶起上壳体3，此时装置打开准备安装。将故障感知装置挂于架空线路上，旋转螺杆4使压线装置部分闭合，当上壳体3与下壳体7闭合到位时，联动件16继续下压，通过弹簧Ⅱ14使本体紧密闭合，滑槽件6通过上压线胶垫15与下压线胶垫13的配合压紧电缆。此时完成安装。本体的磁芯孔间通过橡胶圈密封。 [0070] 尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。 |
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