跌落式熔断器是户外高压保护电器，可装在杆上变压器高压侧、互感器和电容器与线路连接处，为配电线路和电力变压器提供过载和短路的保护，也可装在长线路末端或分支线路上，对继电保护保护不到的范围提供保护。跌落式熔断器结构简单、维护方便、体积小巧，在配电网中应用广泛[1]。将其安装在配电线路分支线上，可缩小停电范围，因其有一个明显的断开点，具备了隔离开关的功能，故给检修段线路和设备创造了一个安全作业环境，增加了检修人员的安全感。安装在配电变压器上，可以作为配电变压器的主保护。目前国内主要采取对三相跌落式熔断器配套微动开关的方案，通过熔丝熔断后的机械联动实现跌落告警，该种方案工程实现需要变更现有熔断器结构，且与微动开关的机械联动实现工艺较为复杂，不利于跌落监测在国内配网迅速普及[2]。故跌落熔断器缺乏简便有效地实时监控手段，一旦发生跌落熔断器跌落事故，电力抢修工作人员无法及时知道跌落熔断器已出现事故，并且由于无法进行快速准确定位，不能及时赶到现场处理事故，从而导致大面积和长时间停电。跌落式熔断器的智能化研究，将极大地缩短故障时间，提升供电服务质量[3]。

案例3：女，59岁，于2017年5月前因乳房疼痛不适，在外院检查发现乳腺癌，病理活检诊断为非特殊性浸润癌，ER(-),PR(-),HER2(-)，行全身检查，准备手术治疗，检查发现颅内多发占位，考虑乳癌脑转移，预后不佳，不建议乳癌手术治疗，给予相关保守治疗。后经几次放疗，效果不佳，患者渐渐意识状况下降，经综合考虑，患者家人要求免疫治疗。2018年3月在我院进行免疫治疗，经过3个多月治疗患者脑内肿瘤未见明显增大，患者各种神经系统症状均予以改善，KPS评分值提高。

针对跌落熔断器实时监测工程应用，本文研究了基于三轴加速度计的熔断器跌落状态监测系统[4-5]。三轴加速度计具有测量范围宽、稳定性高、无漂移、抗干扰能力强、体积小、成本低等许多优点，被广泛应用于惯性定位单元。同时系统采用简易安装的结构设计，便于现有熔断器监测工程改造。

1 熔断器实时监测装置的安装

熔断器实时监测装置可安装在配电线路上，如图1所示。其中传感器固定在熔断器熔管上，运行维护人员在安装跌落式熔断器时，将熔断器内部的熔管倾斜角度θ 控制在20°～30°之间，故监测装置内部加速度计的三轴方向也就相对固定。智能配变终端安装在杆塔上，用于在线监测熔断器运行及跌落情况。

图1 熔断器实时监测装置安装示意图

2 熔断器实时监测装置的工作原理

跌落式熔断器熔丝管两端的动触头依靠熔丝（熔体）系紧，当短路电流通过熔丝熔断时产生电弧，熔丝管内衬的钢纸管在电弧作用下产生大量的气体因熔丝管上端被封死，气体向下端喷出，吹灭电弧[6-7]。由于熔丝熔断，熔丝管的上下动触头失去熔丝的系紧力，在熔丝管自身重力和上、下静触头弹簧片的作用下，熔丝管迅速跌落，使电路断开，切除故障段线路或者故障设备。跌落实时监测装置通过与熔管的固定安装，通过三轴加速度传感器中X轴读数Cx，可精确测量熔管倾斜的角度进而敏感熔管是否跌落；同时通过Y轴和Z轴的读数，判断监测装置是否在运维人员更换熔丝后松动，若松动将通过配套的智能配变终端进行告警提醒运维人员[8]。熔管跌落以及监测装置松动典型过程分别如图2至图4所示。

图2 熔管跌落过程

图3 熔管复位过程

图4 熔管发生松动

处理器为 NXP公司的 32位微处理器LPC824M201JHI33，速度高达30MHz，并且具有低功耗模式电流低至 90μA，封装小，自带晶振及FLASH，无需外围设备，节省空间[11-12]。

熔断器实时监测装置主要分为监测主模块和监测子模块两大部分，其中监测主模块嵌入在智能配变终端的IO模块内，主模块一直处于监听状态，当子模块检测到跌落信号时，会主动发送信号给主模块，其他时候子模块处于休眠状态，以节约电池用量。此外子模块每过一段时间也会主动发送状态信息给主模块，主模块以此作为心跳检测，判断子模块是否存在[9-10]。

加速度传感器采用ANALOG DEVICES公司的ADXL343，具有封装小，工作温度范围宽（−40℃～85℃），功耗低至23μA，适用于自由落体检测[13]。

在熔管复位后，比较之前正常运行时的Cy、Cz读数，若满足：

若在固定采样周期内 Cx读数小于 6.6（垂直偏角大于48°），则判定为熔管跌落，装置上报“跌落告警”通知运检人员。

检测子模块主要由以下部分组成：加速度传感器、单片机、射频芯片、电池以及板载天线，其功能框图如图6所示。

3 熔断器实时监测装置的系统构成

当Cx读数在8.3～6.7之间，监测装置进行告警预置，若在固定采样周期内复归正常状态读数，则装置可通过终端上报“监测异常”通知运检人员。

第三，着力打造农产品物流平台，提升物流配送保鲜能力。河北省逐步建立多层次、宽领域、全方面的网格化物流体系。有效开展农产品第一、二、三方物流，形成单独的河北特色农产品物流运送体系，线上与线下相结合，可通过专业线上互联网平台，搭建新型物流运送体系，进行会员跟踪物流配送制度，以便更好了解用户所需。

图5 熔断器实时监测装置系统构成示意图

则判断装置安装出现松动，上报“安装异常”。

图6 熔断器实时监测装置子模块示意图

由图可知，状态点Ⅰ—Ⅳ依次为正常运行、跌落判定、检修复位以及典型松动状态点，正常运行状态时Cx读数一般为9.3～8.4。

员工与生产等要素的和谐，主要是指员工劳动工作的和谐、员工与装置的和谐、员工与现场管理的和谐。员工与内部环境的和谐，也就是人与自然的和谐。人总是在一定的自然环境下生存，人类社会活动的历史表明，人对自然的友善，人与自然的和谐，是一个社会能否长久发展、可持续发展的关键。因此，维护自然界的平衡，提高资源利用效率，改善生态环境，确保社会系统和自然生态系统的协调发展，既是构建社会主义和谐社会的题中应有之义，也是决定一个社会是否和谐的客观因素。

CPU处理完运动状态后通过小无线方式上传，小无线选用 nRF24L01无线收发器，是一个带有NRF24L01的2.4GHz射频收发器模块。宽范围供电1.8～3.6V，发送时电流 10.5mA，睡眠模式功耗只有900nA。在户外NRF24LR的通信距离可达62m。在建筑物内 2.4GHz信号会很快消失，通常在通过1～2堵墙之后信号便会丢失，但它在一个 20m×20m的房间内可以毫无问题的接收信号。该模块具有125个通信频道，其中一些是用于蓝牙、ZigBee和WiFi的频道。因此，用户必须安装冲突检测，并在频道之间进行切换，以找到空置的频道。

2017年，任昌奎回到使他日思梦想的美丽家乡，那里山清水秀，碧空如洗，空气清新，人杰地灵。在对水质、土壤、气候等自然条件进行了综合考察后，结合持有的资金额，稻鳅综合种养纳入了他的投资项目。当地老百姓流传“天上斑鸠，地上泥鳅”，泥鳅不仅味道鲜美，又因其营养价值和药用价值颇高，被称为“水中的人参”，有较好的市场前景。

电池选用 FANSO公司的 ER14505M，标称3.6V，电量达1450mAh，理论工作时间10年以上，保守预计使用3年。

通常子模块的单片机和射频芯片均处于休眠状态，单片机内部有一个低功耗的定时器，会在设定的某一个固定时间周期性的唤醒单片机，单片机每次唤醒之后会查询下加速度传感器的状态，并判断当前是是否发生了跌落事件，如果发送了跌落事件，就激活射频芯片主动发送跌落状态信息给主模块；如果没有，就判断是否达到了发送心跳包的周期，如果到了，就激活射频芯片并发送心跳信息。发送完成之后单片机和射频芯片会再次进入休眠状态。其工作流程如图7所示。

图7 熔断器实时监测装置工作流程

4 熔断器实时监测系统测试

根据熔断器实时监测装置的方案设计，构建系统测试环境，通过模拟不同熔管跌落角度，测试装置跌落检测可靠性，如图8所示。

后来，那个柯察金也曾请教过江大亮，问江大亮是用什么法子让吉尔金娜倾倒的呢？江大亮就不怀好意地说：“你若是戴上个绿帽子，就会把你的男人功能增强好几倍。”这个呆头呆脑的柯察金真就买了顶绿帽子戴上了，过些日子又愁眉苦脸地对江大亮说：“我戴上绿帽子了，怎么还是吸引不住吉尔金娜呀？”江大亮就笑个稀软，心里暗暗地说，真他妈的傻老毛子，骂人的话也当真。

图8 熔断器跌落模拟测试

通过绑带的长度变化，可将熔管分别跌落到20°至−80°，记录配变终端采集到的跌落信号，0代表未跌落，1代表跌落。通过测试，该系统可有效检测熔管跌落状态，见表1。

表1 跌落信号检测

熔管倾斜角度/° 跌落信号20 0 40 0 60 1 80 1−10 1−30 1−50 1−80 1

5 结论

总之，随着配电智能化的进程，若要使跌落式熔断器能够可靠运行并实时监测其运行状态，则除了选择正规厂家生产的高质量熔断器外，还应将跌落式熔断器在线监测装置应用于配电网中，这样可更好地检查跌落式熔断器是否正常工作，对跌落熔断器的稳定、安全运行意义重大，有利于工作人员尽快找出故障所在，让所有人用电无忧。此外，工作人员应建立日常检修制度，保证在更换、安装熔断器时规范操作，了解跌落式熔断器常见故障原因，并便于尽早发现异常原因，这样可以有效地减少跌落式熔断器常见故障的发生。

参考文献

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