一种变电站用自动光感监测装置

摘要

本发明公开了一种变电站用自动光感监测装置，包括变电保护熔断机构和压电效应进行监测的压电监测机构，变电保护熔断机构包括支座、绝缘支柱以及溶管，压电监测机构包括触电金属板和警报器，警报器电流的输入端部连接有输电导线，触电金属板上设置有用于折射光线的折光部件，本发明通过设置压电监测机构，当变电保护熔断机构在恶劣环境下使用，其中变电保护熔断机构中的溶管在强风天气中持续受到沙石冲击，其表面生成并积聚大量电荷时，其中压电监测机构中折光部件可迅速根据太阳的位置，接收太阳光并将太阳光折射至溶管上，使警报器在正负两极的作用下，形成电流，发生警报，便于工作人员检测维修，以实现对溶管实时监测的目的。

权利要求

1.一种变电站用自动光感监测装置，其特征在于：包括变电保护熔断机构（1）和用于对所述变电保护熔断机构（1）的压电效应进行监测的压电监测机构（2）；

所述变电保护熔断机构（1）包括通过螺栓与变电设备相连的支座（101）、竖直设置于所述支座（101）上的绝缘支柱（102）以及水平设置于所述支座（101）上的溶管（104）；

所述压电监测机构（2）包括水平设置于两个所述绝缘支柱（102）之间的触电金属板（201）和设置于所述支座（101）上的警报器（202），所述警报器（202）电流的输入端部连接有输电导线（203），所述输电导线（203）的末端连接有与所述触电金属板（201）相贴合的输电铜片（204），所述警报器（202）电流的输出端连接有传电导线（205），所述传电导线（205）的末端连接有与所述溶管（104）相连的传电铜片（206），所述触电金属板（201）上设置有用于折射光线的折光部件（21）。

2.根据权利要求1所述的一种变电站用自动光感监测装置，其特征在于：所述折光部件（21）包括设置于所述触电金属板（201）内壁中的操控腔（210）、水平设置于所述操控腔（210）内的反向螺杆（211）以及两个呈八字状设置于所述触电金属板（201）上方的导向支板（213），所述反向螺杆（211）的两端通过轴承与所述操控腔（210）的内壁相连，所述导向支板（213）相互靠近的一面均设置有导光玻璃板（214）。

3.根据权利要求2所述的一种变电站用自动光感监测装置，其特征在于：所述导向支板（213）靠近所述触电金属板（201）的一端均铰接有与所述触电金属板（201）相连的固接块（215），所述反向螺杆（211）杆身的两端均螺纹连接有驱力螺筒（212），所述驱力螺筒（212）的筒身上铰接有伸缩连杆（216），所述伸缩连杆（216）穿出所述操控腔（210）并与所述导向支板（213）铰接相连，所述触电金属板（201）顶面的两侧均设置有用于所述伸缩连杆（216）穿过并滑动的滑移槽（217）。

4.根据权利要求3所述的一种变电站用自动光感监测装置，其特征在于：所述绝缘支柱（102）的一侧设置有两个传力齿轮（219），两个传力齿轮（219）之间通过传力输送带（220）传动连接，其中一个所述传力齿轮（219）的中心轴穿入所述操控腔（210）内与所述反向螺杆（211）的端部相连，所述支座（101）的上方水平设置有供力电机（218），另一个所述传力齿轮（219）的中心与所述供力电机（218）的输出端相连。

5.根据权利要求4所述的一种变电站用自动光感监测装置，其特征在于：所述触电金属板（201）上还设置有用于增大对所述溶管（104）散热效果的散热机构（3）；

所述散热机构（3）包括两个竖直设置于所述触电金属板（201）上方的聚风板（301）和竖直滑动设置于两个所述聚风板（301）之间的滑移板（302），所述导向支板（213）与所述滑移板（302）相抵，所述滑移板（302）的一面上贯穿设置有安装槽（303），所述安装槽（303）内设置有通风管（304），所述通风管（304）内设置有导向支杆（305），所述导向支杆（305）的杆身上设置有转套（306），所述转套（306）的筒身上套设有导风转板（308）。

6.根据权利要求5所述的一种变电站用自动光感监测装置，其特征在于：两个所述聚风板（301）对称设置于所述触电金属板（201）顶面的左右两侧边部，两个所述滑移板（302）对称设置于所述触电金属板（201）顶面的左右两侧，所述触电金属板（201）上方通过转轴铰接设置有叶轮（314），所述叶轮（314）位于两个所述导向支板（213）之间，所述通风管（304）顶端的内壁上设置有第一阻挡块（309），所述通风管（304）底端的内壁上设置有第二阻挡块（310）。

7.根据权利要求6所述的一种变电站用自动光感监测装置，其特征在于：两个所述滑移板（302）相互远离的一面上垂直设置有滑动支杆（312），所述滑动支杆（312）的杆身上套设有通过支撑架与所述聚风板（301）相连的供滑筒（311），所述滑动支杆（312）于所述供滑筒（311）最内侧的内壁之间设置有缓冲弹簧（313）。

8.根据权利要求1所述的一种变电站用自动光感监测装置，其特征在于：所述绝缘支柱（102）为两个，两个绝缘支柱（102）对称分布于所述支座（101）顶面的左右两侧，所述绝缘支柱（102）上竖直设置有支撑触头（103），所述溶管（104）设置于两个所述支撑触头（103）之间，并且所述溶管（104）的端部与所述支撑触头（103）之间通过导电铜片（105）相连。

说明书

一种变电站用自动光感监测装置

技术领域

[0001] 本发明涉及变电站技术领域，具体涉及一种变电站用自动光感监测装置。

背景技术

[0002] 变电站，改变电压的场所，为了把发电厂发出来的电能输送到较远的地方，必须把电压升高，变为高压电，到用户附近再按需要把电压降低，这种升降电压的工作靠变电站来
完成，变电站的主要设备是开关和变压器，变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电
能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。

[0003] 现有变电站用的熔断器多与变电设备相配合设置于户外环境中，用于在变电设备故障或负荷时，自动切断电路，保护设备，但是由于户外环境多变，例如在我国西部地区，其
户外天气多以大风天气为主，且在强风中多会夹杂着大量的沙石，若变电设备的熔断器置
于此等环境下，熔断器在强风天气中长时间接受沙石的冲击，容易致使其内部发生极化现
象，从而外表面形成相反的电荷，出现正压电效应，电流长时间积聚在熔断器上，易使熔断
器流通的电流过大，进而产生大量热量，导致熔断器损伤。

[0004] 但是目前在对于变电站熔断器的监测采用人工的方式，不仅消耗人力巨大，且时常会存有疏漏，容易出现较大安全疏忽。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种变电站用自动光感监测装置，以解决目前在对于变电站熔断器的监测采用人工的方式，不仅消耗人力巨大，且时常会存有疏漏，容易出现较大安
全疏忽的问题。

[0006] 为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

[0007] 一种变电站用自动光感监测装置，包括变电保护熔断机构和用于在极端恶劣环境下对所述变电保护熔断机构的压电效应进行监测的压电监测机构；

[0008] 所述变电保护熔断机构包括通过螺栓与变电设备相连的支座、竖直设置于所述支座上的绝缘支柱以及水平设置于所述支座上的溶管；

[0009] 所述压电监测机构包括水平设置于两个所述绝缘支柱之间的触电金属板和设置于所述支座上的警报器，所述警报器电流的输入端部连接有输电导线，所述输电导线的末
端连接有与所述触电金属板相贴合的输电铜片，所述警报器电流的输出端连接有传电导
线，所述传电导线的末端连接有与所述溶管相连的传电铜片，所述触电金属板上设置有用
于折射光线的折光部件。

[0010] 作为本发明的一种优选方案，所述折光部件包括设置于所述触电金属板内壁中的操控腔、水平设置于所述操控腔内的反向螺杆以及两个呈八字状设置于所述触电金属板上
方的导向支板，所述反向螺杆的两端通过轴承与所述操控腔的内壁相连，所述导向支板相
互靠近的一面均设置有导光玻璃板。

[0011] 作为本发明的一种优选方案，所述导向支板靠近所述触电金属板的一端均铰接有与所述触电金属板相连的固接块，所述反向螺杆杆身的两端均螺纹连接有驱力螺筒，所述
驱力螺筒的筒身上铰接有伸缩连杆，所述伸缩连杆穿出所述操控腔并与所述导向支板铰接
相连，所述触电金属板顶面的两侧均设置有用于所述伸缩连杆穿过并滑动的滑移槽。

[0012] 作为本发明的一种优选方案，所述绝缘支柱的一侧设置有两个传力齿轮，两个传力齿轮之间通过传力输送带传动连接，其中一个所述传力齿轮的中心轴穿入所述操控腔内
与所述反向螺杆的端部相连，所述支座的上方水平设置有供力电机，另一个所述传力齿轮
的中心与所述供力电机的输出端相连。

[0013] 作为本发明的一种优选方案，所述触电金属板上还设置有用于增大对所述溶管散热效果的散热机构；

[0014] 所述散热机构包括两个竖直设置于所述触电金属板上方的聚风板和竖直滑动设置于两个所述聚风板之间的滑移板，所述导向支板与所述滑移板相抵，所述滑移板的一面
上贯穿设置有安装槽，所述安装槽内设置有通风管，所述通风管内设置有导向支杆，所述导
向支杆的杆身上设置有转套，所述转套的筒身上套设有导风转板。

[0015] 作为本发明的一种优选方案，两个所述聚风板对称设置于所述触电金属板顶面的左右两侧边部，两个所述滑移板对称设置于所述触电金属板顶面的左右两侧，所述触电金
属板上方通过转轴铰接设置有叶轮，所述叶轮位于两个所述导向支板之间，所述通风管顶
端的内壁上设置有第一阻挡块，所述通风管底端的内壁上设置有第二阻挡块。

[0016] 作为本发明的一种优选方案，两个所述滑移板相互远离的一面上垂直设置有滑动支杆，所述滑动支杆的杆身上套设有通过支撑架与所述聚风板相连的供滑筒，所述滑动支
杆于所述供滑筒最内侧的内壁之间设置有缓冲弹簧。

[0017] 作为本发明的一种优选方案，所述绝缘支柱为两个，两个绝缘支柱对称分布于所述支座顶面的左右两侧，所述绝缘支柱上竖直设置有支撑触头，所述溶管设置于两个所述
支撑触头之间，并且所述溶管的端部与所述支撑触头之间通过导电铜片相连。

[0018] 本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：

[0019] 本发明通过设置压电监测机构，当变电保护熔断机构在恶劣环境下使用，变电保护熔断机构中的溶管在强风天气中持续受到沙石冲击，其表面生成并积聚大量电荷时，其
中压电监测机构中折光部件可迅速根据太阳的位置，接收太阳光并将太阳光折射至溶管
上，以此溶管表面积聚的电荷吸收光能发生光电效应，其溶管表面积聚电荷中的带有负电
的电子在光能的作用下，快速脱离带有正电的原子，并游离至触电金属板上，使触电金属板
表面带有负电，其电子脱离溶管表面后，溶管表面仅剩下带有正电的原子，由此警报器在正
负两极的作用下，形成电流，发生警报，便于工作人员检测维修，以实现对溶管实时监测的
目的。

附图说明

[0020] 为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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，下面描述中的附图仅
仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据
提供的附图引伸获得其它的实施附图。

[0021] 图1为本发明实施方式的结构示意图；

[0022] 图2为本发明侧视剖面的结构示意图；

[0023] 图3为本发明折光部件和散热机构的结构示意图；

[0024] 图4为本发明图3中A处的结构示意图；

[0025] 图5为本发明图3中B处的结构示意图。

[0026] 图中的标号分别表示如下：

[0027] 1‑变电保护熔断机构；2‑压电监测机构；3‑散热机构；

[0028] 101‑支座；102‑绝缘支柱；103‑支撑触头；104‑溶管；105‑导电铜片；

[0029] 201‑触电金属板；202‑警报器；203‑输电导线；204‑输电铜片；205‑传电导线；206‑传电铜片；21‑折光部件；

[0030] 210‑操控腔；211‑反向螺杆；212‑驱力螺筒；213‑导向支板；214‑导光玻璃板；215‑固接块；216‑伸缩连杆；217‑滑移槽；218‑供力电机；219‑传力齿轮；220‑传力输送带；

[0031] 301‑聚风板；302‑滑移板；303‑安装槽；304‑通风管；305‑导向支杆；306‑转套；307‑复位扭簧；308‑导风转板；309‑第一阻挡块；310‑第二阻挡块；311‑供滑筒；312‑滑动支
杆；313‑缓冲弹簧；314‑叶轮；315‑限轨滑槽；316‑限轨滑块。

具体实施方式

[0032] 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，都属于本发明保护的范围。

[0033] 如图1至图5所示，本发明提供了一种变电站用自动光感监测装置，包括变电保护熔断机构1，变电保护熔断机构1包括通过螺栓与变电设备相连的支座101、竖直设置于支座
101上的绝缘支柱102以及水平设置于支座101上的溶管104，绝缘支柱102为两个，两个绝缘
支柱102对称分布于支座101顶面的左右两侧，绝缘支柱102上竖直设置有支撑触头103，溶
管104设置于两个支撑触头103之间，并且溶管104的端部与支撑触头103之间通过导电铜片
105相连。

[0034] 但是，若户外环境多变，例如在我国西部地区，其户外天气多以大风天气为主，且在强风中多会夹杂着大量的沙石，若变电设备的熔断器置于此等环境下，熔断器在强风天
气中长时间接受外力冲击，容易致使其内部发生极化现象，使其外表面形成相反的电荷，出
现正压电效应，电流长时间积聚在熔断器上，易使熔断器流通的电流过大，进而产生大量热
量，导致熔断器损伤。

[0035] 有鉴于此，如图1、图2、图3以及图4所示，本实施方式中变电保护熔断机构1上还设置有用于在极端恶劣环境下对变电保护熔断机构1的压电效应进行监测的压电监测机构2。

[0036] 通过压电监测机构2，当变电保护熔断机构1在恶劣环境下使用，其中变电保护熔断机构1中的溶管104在强风天气中持续受到沙石冲击，其表面生成并积聚大量电荷时，其
中压电监测机构2可向外发出警报，便于工作人员检测维修，实现对溶管104实时监测的目
的。

[0037] 具体地，如图1和图2所示，本实施方式中压电监测机构2包括水平设置于两个绝缘支柱102之间的触电金属板201和设置于支座101上的警报器202，警报器202电流的输入端
部连接有输电导线203，输电导线203的末端连接有与触电金属板201相贴合的输电铜片
204，警报器202电流的输出端连接有传电导线205，传电导线205的末端连接有与溶管104相
连的传电铜片206，触电金属板201上设置有用于折射光线的折光部件21。

[0038] 当变电保护熔断机构1在恶劣环境下使用，溶管104在强风天气中持续受到沙石冲击，其表面生成并积聚大量电荷时，折光部件21可根据太阳的位置，接收太阳光并将太阳光
折射至溶管104上，以此溶管104表面积聚的电荷吸收光能发生光电效应，其溶管104表面积
聚电荷中的带有负电的电子在光能的作用下，快速脱离带有正电的原子，并游离至触电金
属板201上触电金属板201表面带有负电，其电子脱离溶管104表面后，溶管104表面仅剩下
带有正电的原子，由此警报器202在正负两极的作用下，形成电流，发生警报，便于工作人员
检测维修，以实现对溶管104实时监测的目的。

[0039] 接着其中折光部件21，如图1、图2以及图3所示，本实施方式中折光部件21包括设置于触电金属板201内壁中的操控腔210、水平设置于操控腔210内的反向螺杆211以及两个
呈八字状设置于触电金属板201上方的导向支板213，反向螺杆211的两端通过轴承与操控
腔210的内壁相连，导向支板213相互靠近的一面均设置有导光玻璃板214，导向支板213靠
近触电金属板201的一端均铰接有与触电金属板201相连的固接块215，反向螺杆211杆身的
两端均螺纹连接有驱力螺筒212，驱力螺筒212的筒身上铰接有伸缩连杆216，伸缩连杆216
穿出操控腔210并与导向支板213铰接相连，触电金属板201顶面的两侧均设置有用于伸缩
连杆216穿过并滑动的滑移槽217，绝缘支柱102的一侧设置有两个传力齿轮219，两个传力
齿轮219之间通过传力输送带220传动连接，其中一个传力齿轮219的中心轴穿入操控腔210
内与反向螺杆211的端部相连，支座101的上方水平设置有供力电机218，另一个传力齿轮
219的中心与供力电机218的输出端相连。

[0040] 当溶管104在恶劣天气下，受砂石冲击时，检测人员可首先更具太阳的位置，遥感启动供力电机218，使得供力电机218的输出端驱动其中一个传力齿轮219自转，则在传力输
送带220的作用下，另一个传力齿轮219可同时进行自转，同时驱动反向螺杆211在操控腔
210内旋转，以此驱力螺筒212与反向螺杆211通过螺纹结构相互配合，驱力螺筒212在反向
螺杆211的杆身上做出相互靠近的滑动，并通过伸缩连杆216对导向支板213形成推动力，促
使导向支板213受力产生旋转，使得导向支板213上的导光玻璃板214充分接收太阳光照射，
太阳光在射向固接块215时，固接块215可将太阳光线折射至溶管104上，由此折光部件21可
便于操作人员实时根据太阳位置，对溶管104的照射程度做出调节，使得溶管104可充分受
光。

[0041] 但是，太阳光在折射至溶管104上时，溶管104持续受光，其受折光照射的一面会随着时间的增长，产生较多的热量，若不及时进行散热，热量集聚，致使溶管104随着温度增
高，产生较强的电阻，极容易导致溶管104内部电流出现过载的现象。

[0042] 即使在强风天气下，强风仅能够对溶管104形成侧向的风吹力，强风在经过溶管104时，会因溶管104的阻隔产生分流，进而使风量被削弱，实际吹向溶管104受光面的风量
较少，从而影响到溶管104受折光照射面的散热效果。

[0043] 有鉴于此，如图3、图4以及图5所示，本实时方式中触电金属板201上还设置有用于增大对溶管104散热效果的散热机构3，散热机构3包括两个竖直设置于触电金属板201上方
的聚风板301和通过转轴铰接设置于触电金属板201上方的叶轮314，两个聚风板301对称设
置于触电金属板201顶面的左右两侧边部，位于两个聚风板301之间竖直滑动设置有两个滑
移板302，两个滑移板302对称设置于触电金属板201顶面的左右两侧，导向支板213与滑移
板302相抵，叶轮314位于两个导向支板213之间，滑移板302的一面上贯穿设置有安装槽
303，安装槽303内设置有通风管304，通风管304位于导向支板213的上方，通风管304内设置
有导向支杆305，导向支杆305的杆身上设置有转套306，转套306的筒身上套设有导风转板
308，导向支杆305的杆身上还设置有复位扭簧307，复位扭簧307的一端与导风转板308相
连，复位扭簧307的另一端与转套306的内壁相连，通风管304顶端的内壁上设置有第一阻挡
块309，通风管304底端的内壁上设置有第二阻挡块310，两个滑移板302相互远离的一面上
垂直设置有滑动支杆312，滑动支杆312的杆身上套设有通过支撑架与聚风板301相连的供
滑筒311，供滑筒311为一端敞口的圆柱筒，滑动支杆312于供滑筒311最内侧的内壁之间设
置有缓冲弹簧313，位于供滑筒311筒内滑动支杆312的杆身上设置有限轨滑块316，供滑筒
311的内壁上设置有与限轨滑块316相配合的限轨滑槽315。

[0044] 通过两个聚风板301和两个滑移板302，可有效的围绕导向支板213构成矩形围栏状态，当强风从侧边吹向溶管104时，强风在吹动的过程中可同时进入一个通风管304内吹
动导风转板308，当导风转板308受到风吹，可顺着风向发生倾斜，直至导风转板308转至与
第一阻挡块309相抵，则强风可进入聚风板301与滑移板302构成的矩形围栏内，并在矩形围
栏强风若顺向吹的另一个通风管304上导风转板308时，另一个通风管304内的导风转板308
可受风力反向转动至与第二阻挡块310相抵，进而可持续对该通风管304内部进行密封，使
吹进矩形围栏内的强风出不去，则在持续风力作用下，强风可在矩形围栏内形成向上的气
流，对溶管104的受折光照射一面持续进行风冷，并强风在吹入矩形围栏内时，可对叶轮314
产生横切力，促使叶轮314自转，以此同时对溶管104受折光照射的一面进行风力，增强冷却
效果。

[0045] 并且在根据太阳光位置，调节导向支板213折光角度时，若驱动导向支板213相反转动，导向支板213则可在转动过程中与滑移板302相抵触，对滑移板302产生作用力，驱动
滑移板302在触电金属板201上表面做出滑动，对滑动支杆312产生推动力，促使滑动支杆
312向供滑筒311内腔中进行收缩，并挤压缓冲弹簧313，使得缓冲弹簧313发生形变，当导向
支板213完成调节，则可滑动支杆312可在缓冲弹簧313回弹力的作用下，对滑移板302产生
反向推动效果，使得滑移板302始终与导向支板213相抵，由此，滑移板302可实时根据导向
支板213的转动方向，做出同步位移，配合强风在进入通风管304内，吹动导风转板308，使导
风转板308受力倾斜转动的同时，可将吹向矩形围栏内的强风进行导向，促使强风始终向导
光玻璃板214表面输出，以此可将导光玻璃板214表面上附着的灰尘吹散，避免灰尘长时间
堆积在导光玻璃板214表面上，导致导光玻璃板214对太阳光的折射效果变差。

[0046] 以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各
种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。