CN105552730A - 一种智能型综合配电箱 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能型综合配电箱，包括：母线系统和母线转接器(41)；母线系统包括母线支架(61)及母线支架(61)支撑的A、B、C三相主母排(62)；进线开关(3)和电容器保护开关(5)均采用背面设有A、B、C三相钩型导电件的熔断器式隔离开关，并且均通过A、B、C三相钩型导电件挂在A、B、C三相主母排(62)上；出线开关(4)设于进线开关(3)和电容器保护开关(5)之间，并且通过母线转接器(41)挂在A、B、C三相主母排(62)上；进线开关(3)与出线开关(4)之间的间距L为0～10mm。本发明不仅能使综合配电箱的体积大幅减小，实现综合配电箱的小型化，而且能够提高电气安全性、延长使用寿命、降低制造成本，使之更具有市场竞争优势。

Description

一种智能型综合配电箱
技术领域
本发明涉及综合配电箱技术领域，尤其涉及一种智能型综合配电箱。
背景技术
综合配电箱是按照电气接线要求将低压开关设备、计量和测量装置、保护电器和辅助设备组装在封闭箱体中，从而构成的一种集计量、测量、控制、保护、电能分配、无功补偿等功能于一体的新型综合配电设备。
随着城乡电网改造的不断深入，综合配电箱被大量应用在低压配电台区。如图1、图2和图3所示，现有综合配电箱的主要结构可以包括箱体1、电能计量表、进线开关3、出线开关4、电容器保护开关5、无功补偿装置等部件；箱体1的内部设有安装梁11＇，进线开关3和电容器保护开关5大多采用HD型开启式刀开关；电容器保护开关5、出线开关4和进线开关3依次设置于安装梁11＇上，并且进线开关3与出线开关4、电容器保护开关5之间采用母线铜排6＇(包括主母线铜排61＇及与进线开关3出线端连接的三个母线铜排62＇)进行电气连接；在这一电气连接结构中，进线开关3与出线开关4之间的间隙L(该进线开关3与出线开关4之间的间距L是指进线开关3与离进线开关3最近的出线开关4之间的间距)至少需要100mm，才能使与进线开关3出线端连接的三个母线铜排62＇汇入到主母线铜排61＇上，因此这一电气连接结构使得现有综合配电箱很难实现小型化。此外，这一电气连接结构中使用了大量裸露的母线铜排6＇，因此电气安全性较差、制造成本较高，经济效益较低。
发明内容
为了解决现有综合配电箱难以实现小型化，而且电气安全较性差、制造成本较高的技术问题，本发明提供了一种智能型综合配电箱，不仅能够使综合配电箱的体积大幅减小，实现综合配电箱的小型化，而且能够提高电气安全性、延长使用寿命、降低制造成本，使之更具有市场竞争优势。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种智能型综合配电箱，包括：箱体1、电能计量表2、进线开关3、出线开关4、电容器保护开关5和无功补偿装置7；箱体1内设有隔板14；还包括：母线系统和母线转接器41；母线系统包括母线支架61及母线支架61支撑的A、B、C三相主母排62；母线支架61固定在隔板14上，而A、B、C三相主母排62固定在母线支架61上，并且主母排62与隔板14之间设有间隙；进线开关3和电容器保护开关5均采用背面设有A、B、C三相钩型导电件的熔断器式隔离开关；进线开关3直接通过A、B、C三相钩型导电件挂在A、B、C三相主母排62上，从而实现进线开关3的出线部分的电气连接；电容器保护开关5直接通过A、B、C三相钩型导电件挂在A、B、C三相主母排62上，从而实现电容器保护开关5的进线部分的电气连接；出线开关4设于进线开关3和电容器保护开关5之间，并且固定在母线转接器41上；母线转接器41上设有A、B、C三相铜母线42，并且通过A、B、C三相铜母线42与出线开关4的进线部分电气连接；母线转接器41的背面设有A、B、C三相导电钩43，母线转接器41通过A、B、C三相导电钩43挂在A、B、C三相主母排62上，从而实现出线开关4的进线部分的电气连接；进线开关3与出线开关4之间的间距L为0～10mm。
优选地，所述出线开关4至少有两个，并且这些出线开关4并排设于进线开关3和电容器保护开关5之间。
优选地，所述的铜母线42采用0.1mm厚的紫铜带焊接而成。
优选地，所述的箱体1采用片状模塑材料SMC制成。
优选地，所述的无功补偿装置7采用智能电力电容器，并且所述的箱体1内增设用于控制智能电力电容器的智能配变终端。
优选地，所述的智能配变终端采用CSG-STM-2型智能配变终端。
优选地，所述的隔板14将箱体1的内部分隔成进线计量室a、配变终端室b和出线及补偿室c；配变终端室b与出线及补偿室c之间的隔板14上设有一个无功补偿装置让位孔142；所述的智能电力电容器安装在出线及补偿室c内的箱体底部，并且穿过无功补偿装置让位孔142伸入到配变终端室b内。
优选地，所述的智能电力电容器为三只，并且这三只只智能电力电容器同时为变压器低压侧进行功率补偿。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例所提供的智能型综合配电箱采用了母线系统，并且进线开关3和电容器保护开关5均采用了背面设有A、B、C三相钩型导电件的熔断器式隔离开关，从而进线开关3和电容器保护开关5可以直接挂在母线系统的主母排62上实现电气连接，而出线开关4可通过母线转接器41挂在母线系统的主母排62上实现电气连接，因此与现有综合配电箱相比，本发明实施例所提供的智能型综合配电箱省去了安装梁11＇和母线铜排6＇，进线开关3与出线开关4之间的间距L可以缩小到不大于10mm。由此可见，本发明实施例所提供的智能型综合配电箱能够使综合配电箱的体积大幅减小，实现综合配电箱的小型化，并且能够降低制造成本。此外，由于母线系统是位于进线开关3、出线开关4、电容器保护开关5背面的，从正面很难触摸到，因此本发明实施例所提供的智能型综合配电箱还提高了综合配电箱的电气安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为现有综合配电箱的结构示意图。
图2为图1所示现有综合配电箱的A-A＇剖视结构示意图。
图3为图1所示现有综合配电箱的俯视结构示意图。
图4为本发明实施例所提供的智能型综合配电箱的箱体1主视结构示意图。
图5为本发明实施例所提供的智能型综合配电箱的箱体1侧视结构示意图。
图6为本发明实施例所提供的智能型综合配电箱的箱体1内部俯视结构示意图。
图7为本发明实施例所提供的智能型综合配电箱的箱体1内部主视结构示意图。
图8为本发明实施例所提供的智能型综合配电箱的箱体1内部后视结构示意图。
图9为图8所示的智能型综合配电箱的B-B＇剖视结构示意图。
图10为本发明实施例所提供的智能型综合配电箱中电容器保护开关5、出线开关4和进线开关3安装在母线系统上的正视结构示意图。
图11为本发明实施例所提供的智能型综合配电箱中出线开关4安装在母线系统上的侧视结构示意图。
具体实施方式
下面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。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
下面对本发明实施例所提供的智能型综合配电箱进行详细描述。
如图4至图11所示，一种智能型综合配电箱，其具体结构包括：箱体1、电能计量表2、进线开关3、出线开关4、电容器保护开关5、无功补偿装置7、母线系统和母线转接器41。箱体1内设有隔板14；母线系统包括母线支架61及母线支架61支撑的A、B、C三相主母排62；母线支架61固定在隔板14上，而A、B、C三相主母排62固定在母线支架61上，并且主母排62与隔板14之间设有间隙；A、B、C三相主母排62相互绝缘。
进线开关3和电容器保护开关5均采用背面设有A、B、C三相钩型导电件的熔断器式隔离开关；进线开关3直接通过A、B、C三相钩型导电件挂在A、B、C三相主母排62上，从而实现进线开关3的出线部分的电气连接。电容器保护开关5直接通过A、B、C三相钩型导电件挂在A、B、C三相主母排62上，从而实现电容器保护开关5的进线部分的电气连接。出线开关4设于进线开关3和电容器保护开关5之间，并且固定在母线转接器41上；母线转接器41上设有A、B、C三相铜母线42，并且母线转接器41通过A、B、C三相铜母线42与出线开关4的进线部分进行电气连接；母线转接器41的背面设有A、B、C三相导电钩43，母线转接器41通过A、B、C三相导电钩43挂在A、B、C三相主母排62上，从而实现出线开关4的进线部分的电气连接。进线开关3与出线开关4之间的间距L(该进线开关3与出线开关4之间的间距L是指进线开关3与离进线开关3最近的出线开关4之间的间距)为0～10mm。
其中，该智能型综合配电箱的各部件可以包括如下实施方案：
(1)如图8、图9、图10和图11所示，出线开关4可以为一个，也可以为多个，当出线开关4为多个时，这些出线开关4最好并排设于进线开关3和电容器保护开关5之间，这不仅可以方便接线，而且可以使箱体1内部整齐美观。在实际应用中，出线开关4可以采用现有技术中没有挂钩的塑壳断路器；母线转接器41可以采用现有技术中带导电钩43的母线转接器；铜母线42最好采用0.1mm厚的紫铜带焊接而成，这种铜母线42柔软性较好，可以为母线转接器41与出线开关4之间的接线提供便利。
(2)箱体1最好采用片状模塑材料(SheetMouldingCompounds，SMC，又称特种纤维增强聚脂绝缘材料)，经片状浇注，拼接而成。综合配电箱是一种户外配电产品，使用环境较为复杂，这对箱体1的防锈防腐蚀能力提出较高要求，但现有综合配电箱的大多采用不锈钢材质，这不仅使箱体1较为沉重，不利于小型化，而且符合防锈防腐蚀要求的不锈钢价格较为昂贵。片状模塑材料是以不饱和聚酯树脂为粘合剂，添加玻璃纤维、填料、颜料及其它助剂，浸渍玻璃纤维纱，两面用薄膜覆盖而制成的不饱和聚酯玻璃纤维复合材料。采用片状模塑材料制成的箱体1不仅重量比不锈钢轻，而且具有良好的电气性能以及耐化学腐蚀和耐老化能力强、绝缘性好、阻燃、轻质、强韧性高等优点。
(3)无功补偿装置7最好采用智能电力电容器，并且箱体1内最好增设用于控制智能电力电容器的智能配变终端，这可以提高该智能型综合配电箱的智能化水平。在现有技术中，综合配电箱内的无功补偿装置7为普通的电力电容器，无法对补偿情况进行在线监测，没有自动化类装置，十分不利于配网自动化管理；而本发明实施例所提供的智能型综合配电箱采用了智能配变终端来控制智能电力电容器，智能配变终端具有GPRS数据通讯、CDMA数据通讯、GSM移动通信、现场RS485总线数据传输、红外线数据传输等多种通讯方式，并且能够对综合配电箱内的断路器、剩余电流漏电动作断路器、无功补偿投切状态、配电变压器工况、计量电能表等进行监控，从而使本发明实施例所提供的智能型综合配电箱具有供用电监测、控制、管理，远程抄表，用电异常信息报警，负荷管理与控制等多种功能。
在实际应用中，补偿回路可以为三路10KVA+20KVA的共补形智能电力电容，即智能电力电容器可以为三只，并且这三只智能电力电容器同时为变压器低压侧进行功率补偿。智能配变终端可以采用CSG-STM-2型智能配变终端，该智能配电终端集GPRS无线通讯、光纤通讯、Wi-Fi等多种通讯方式于一体，具有遥测、遥信、遥脉、遥控、统计等多种功能，可自动化完成户内外变电站、配电室、箱式变电站等场所的配电变压器的监测、控制、数据统计和保护，并可与主站系统配合组成配电自动化及远程集中抄表系统。
(4)由于智能电力电容器具有较大尺寸，因此对于箱体1内通过隔板14分隔成的电气室，任何一个电气室都没有足够的空间安放智能电力电容器。举个例子来说：如图6所示，隔板14将箱体1的内部分隔成了进线计量室a、配变终端室b和出线及补偿室c，这三个电气室中的任何一个都没有足够的空间安放智能电力电容器，为了不增加智能综合配电箱的体积，保证整个智能综合配电箱的小型化，配变终端室b与出线及补偿室c之间的隔板14上可以设一个无功补偿装置让位孔142，智能电力电容器可以安装在出线及补偿室c内的箱体底部，并且可以穿过无功补偿装置让位孔142伸入到配变终端室b内。
具体地，由于本发明实施例所提供的智能型综合配电箱采用了母线系统，而母线系统可以直接固定在隔板14上，因此进线开关3和电容器保护开关5可以直接挂在母线系统的主母排62上实现电气连接(其中，进线开关3和电容器保护开关5的A、B、C三相钩型导电件既是导电体也是固定件)，而出线开关4可通过母线转接器41挂在母线系统的主母排62上实现电气连接(其中，母线转接器41的A、B、C三相导电钩43既是导电体也是固定件)；这与现有综合配电箱相比，省去了安装梁11＇和母线铜排6＇，因此进线开关3与出线开关4之间的间距L可以缩小到不大于10mm，从而能够使综合配电箱的体积大幅减小，实现综合配电箱的小型化，并且能够降低制造成本。此外，母线系统是位于进线开关3、出线开关4、电容器保护开关5背面的，从正面很难触摸到，因此这提高了该智能型综合配电箱的电气安全性。
综上可见，本发明实施例不仅能够使综合配电箱的体积大幅减小，实现综合配电箱的小型化，而且能够提高电气安全性、延长使用寿命、降低制造成本，使之更具有市场竞争优势。
为了更加清晰地展现出本发明所提供的技术方案及所产生的技术效果，下面以具体实施例对本发明实施例所提供的智能型综合配电箱进行详细描述。
实施例1
如图4至图11所示，一种三回路、315KVA的智能综合配电箱，其具体结构包括：箱体1、电能计量表2、进线开关3、出线开关4、电容器保护开关5、无功补偿装置7、母线系统和母线转接器41。
箱体1内设有隔板14，并且隔板14将箱体1的内部分隔成了进线计量室a、配变终端室b和出线及补偿室c。母线系统包括母线支架61及母线支架61支撑的A、B、C三相主母排62；母线支架61固定在隔板14上，而A、B、C三相主母排62固定在母线支架61上，并且主母排62与隔板14之间设有间隙；A、B、C三相主母排62相互绝缘。
进线开关3和电容器保护开关5均采用背面设有A、B、C三相钩型导电件的熔断器式隔离开关；进线开关3直接通过A、B、C三相钩型导电件挂在A、B、C三相主母排62上，从而实现进线开关3的出线部分的电气连接。电容器保护开关5直接通过A、B、C三相钩型导电件挂在A、B、C三相主母排62上，从而实现电容器保护开关5的进线部分的电气连接。出线开关4设于进线开关3和电容器保护开关5之间，并且固定在母线转接器41上；母线转接器41上设有A、B、C三相铜母线42，并且母线转接器41通过A、B、C三相铜母线42与出线开关4的进线部分进行电气连接；母线转接器41的背面设有A、B、C三相导电钩43，母线转接器41通过A、B、C三相导电钩43挂在A、B、C三相主母排62上，从而实现出线开关4的进线部分的电气连接。进线开关3与距其最近的出线开关4之间的间距L为0～10mm。
具体地，该智能型综合配电箱的各部件可以包括如下实施方案：
(1)箱体1最好采用片状模塑材料SMC，从而可以使本发明实施例所提供的智能型综合配电箱不仅重量比不锈钢轻，而且具有良好的电气性能以及耐化学腐蚀和耐老化能力强、绝缘性好、阻燃、轻质、强韧性高等优点。
(2)如图4所示，该箱体1为前后开门，并且正面门的上方开设有防爆观察窗11，这可以为在箱体1外部进行抄表提供便利。该箱体1正面门的门锁上设有两个带孔螺柱12，这可以方便供电部门加装铅封，以防止发生窃电行为。
(3)如图5所示，该箱体1的两侧设有通风窗13，并且该通风窗13的结构为条形鱼鳞孔内衬防尘网，这可以加强箱体1的散热能力。
(4)如图6所示，隔板14将箱体1的内部分隔成了三个独立的间隔室，分别为进线计量室a、配变终端室b和出线及补偿室c。隔板14上可以开设若干个安装孔，这可以便于安装综合配电箱内的其他电气元件。为了使该综合配电箱在电气性能不变的情况下尽可能的小型化，隔板14最好采用环氧树脂材料制成，这可以减少隔板14的占用空间，但为了保证电气元件安装的牢固性，进线计量室a与出线及补偿室c之间的隔板14最好采用10mm厚环氧树脂板。
(5)如图7所示，竖直隔板14的左侧为进线计量室a，竖直隔板14的右侧为配变终端室b。在进线计量室a内装设有电能计量表2，并且通过箱体1上的防爆观察窗11可以观测到电能计量表2的计量数据；电能计量表2的下方装设有接线盒21，并且电能计量表2的二次线与计量互感器22通过接线盒21进行电气连接；电能计量表2的背面与进线计量室a内的背面隔板14之间设有A、B、C三相进线铜排31，并且每相进线铜排31上设有一个计量互感器22，以便于感应进线的三相电流；A、B、C三相进线铜排31的下端与A、B、C三相进线电缆9进行电气连接，而A、B、C三相进线铜排31的上端穿过设于背面隔板14上部的长方形铜排走线孔141伸入到出线及补偿室c内。
(6)如图8、图9、图10和图11所示，A、B、C三相进线铜排31进入出线及补偿室c后，每相进线铜排31先进入一组电流互感器32(这些电流互感器32可以为该智能综合配电箱内的无功补偿装置7提供电流采样)，然后与进线开关3的进线部分进行电气连接，而进线开关3的出线部分与母线系统的A、B、C三相主母排62进行电气连接。设于进线开关3和电容器保护开关5之间的出线开关4有三个，并且每个出线开关4的进线部分均通过母线转接器41与母线系统的A、B、C三相主母排62进行电气连接，而每个出线开关4的出线部分分别与负载进行电气连接，从而就实现了三回路的智能综合配电箱。
(7)如图7、图8和图9所示，出线及补偿室c内的箱体底部设有无功补偿装置7，而该无功补偿装置7为三只10KVA+20KVA的共补形智能电力电容器；电容器保护开关5的进线部分与母线系统的A、B、C三相主母排62进行电气连接，而电容器保护开关5的出线部分与这三只智能电力电容器进行电气连接。由于这三只智能电力电容器的尺寸较大，出线及补偿室c没有足够的安放空间，因此在配变终端室b与出线及补偿室c之间的隔板14上可以设一个无功补偿装置让位孔142，这三只智能电力电容器可以穿过无功补偿装置让位孔142伸入到配变终端室b内，这有利于整个智能综合配电箱的小型化。此外，出线开关4的下方可以安装浪涌保护器8，以对无功补偿装置7进行过电压保护。
(8)如图8所示，在出线及补偿室c内，出线开关4的上方的隔板14上可以设有两个U型金属弯板15，并且U型金属弯板15上可以安装一块3mm厚的有机玻璃板16，该有机玻璃板16既能遮挡进线开关3和出线开关4上方裸露的铜排，又能看清箱体1内的电器元件，增加了该智能综合配电箱的电气安全性。
(9)如图7、图8和图9所示，配变终端室b内可以增设用于控制智能电力电容器的智能配变终端，并且该智能配变终端可以采用CSG-STM-2型智能配变终端，从而使该智能综合配电箱能够自动化完成配电变压器的监测、控制、数据统计和保护，并且可与主站系统配合组成配电自动化及远程集中抄表系统。
需要说明的是，本发明实施例只是针对一种特定方案进行的说明，在这一技术方案的基础上，改变开关类型、改变回路数、改变配变终端型号等替换常规器件所得到的技术方案都应视为本发明的保护范围。
综上可见，本发明实施例不仅能够使综合配电箱的体积大幅减小，实现综合配电箱的小型化，而且能够提高电气安全性、延长使用寿命、降低制造成本，使之更具有市场竞争优势。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，可轻易想到的变化或替换，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该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种智能型综合配电箱，包括：箱体(1)、电能计量表(2)、进线开关(3)、出线开关(4)、电容器保护开关(5)和无功补偿装置(7)；箱体(1)内设有隔板(14)；其特征在于，还包括：母线系统和母线转接器(41)；
母线系统包括母线支架(61)及母线支架(61)支撑的A、B、C三相主母排(62)；母线支架(61)固定在隔板(14)上，而A、B、C三相主母排(62)固定在母线支架(61)上，并且主母排(62)与隔板(14)之间设有间隙；
进线开关(3)和电容器保护开关(5)均采用背面设有A、B、C三相钩型导电件的熔断器式隔离开关；进线开关(3)直接通过A、B、C三相钩型导电件挂在A、B、C三相主母排(62)上，从而实现进线开关(3)的出线部分的电气连接；电容器保护开关(5)直接通过A、B、C三相钩型导电件挂在A、B、C三相主母排(62)上，从而实现电容器保护开关(5)的进线部分的电气连接；
出线开关(4)设于进线开关(3)和电容器保护开关(5)之间，并且固定在母线转接器(41)上；母线转接器(41)上设有A、B、C三相铜母线(42)，并且通过A、B、C三相铜母线(42)与出线开关(4)的进线部分进行电气连接；母线转接器(41)的背面设有A、B、C三相导电钩(43)，母线转接器(41)通过A、B、C三相导电钩(43)挂在A、B、C三相主母排(62)上，从而实现出线开关(4)的进线部分的电气连接；
进线开关(3)与出线开关(4)之间的间距L为0～10mm。
2.根据权利要求1所述的智能型综合配电箱，其特征在于，所述出线开关(4)至少有两个，并且这些出线开关(4)并排设于进线开关(3)和电容器保护开关(5)之间。
3.根据权利要求2所述的智能型综合配电箱，其特征在于，所述的铜母线(42)采用0.1mm厚的紫铜带焊接而成。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的智能型综合配电箱，其特征在于，所述的箱体(1)采用片状模塑材料SMC制成。
5.根据权利要求4所述的智能型综合配电箱，其特征在于，所述的无功补偿装置(7)采用智能电力电容器，并且所述的箱体(1)内增设用于控制智能电力电容器的智能配变终端。
6.根据权利要求5所述的智能型综合配电箱，其特征在于，所述的智能配变终端采用CSG-STM-2型智能配变终端。
7.根据权利要求5所述的智能型综合配电箱，其特征在于，所述的隔板(14)将箱体(1)的内部分隔成进线计量室(a)、配变终端室(b)和出线及补偿室(c)；
配变终端室(b)与出线及补偿室(c)之间的隔板(14)上设有一个无功补偿装置让位孔(142)；所述的智能电力电容器安装在出线及补偿室(c)内的箱体底部，并且穿过无功补偿装置让位孔(142)伸入到配变终端室(b)内。
8.根据权利要求7所述的智能型综合配电箱，其特征在于，所述的智能电力电容器为三只，并且这三只智能电力电容器同时为变压器低压侧进行功率补偿。
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