CN208970955U - 一种配电柜及配电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电力控制技术领域，公开了一种配电柜及配电系统。所述配电柜包括依次连接的光感设备和配电柜响应设备；所述光感设备，用于实时感应周围环境的光照强度，根据所述光照强度向所述配电柜响应设备输出控制信号；所述配电柜响应设备，用于获取所述光感设备输出的控制信号，根据所述光感设备输出的控制信号，控制配电柜主控制器的工作状态。一种配电系统，包括上述配电柜。通过光感设备控制配电柜的主控制器的工作状态，降低了交流配电柜在空转时的耗电损失；并且节约了人力物力，给客户带来了良好的使用体验。

Description

一种配电柜及配电系统

技术领域

本实用新型涉及一种电力控制技术领域，特别涉及一种配电柜及配电系统。

背景技术

配电柜是电动机控制中心的统称，主要使用在负荷比较分散、回路较少的场合。交流配电柜是电力设备中配电系统的末级设备，负责把上一级配电设备某一电路的电能分配给就近的负荷。

现有交流配电柜在空转时存在耗电损失的问题，即在变压器空载时存在耗电浪费的现象，并且配电柜在夜间运行时，也存在噪音扰民的问题。为了解决以上问题，目前一般采用时控开关来控制配电柜的启动或停止。即，根据季节时段，人工合理调整时控开关的时钟，以控制时控开关的开关时间，从而有效解决配电柜空载耗电的问题。

发明人在研究现有技术的过程中发现，有些操作人员不懂时控开关的时钟设置操作，导致配电柜一年四季都在一个时间段内运行，比如，配电柜统一工作在出厂时设置的早上4点到晚上8点半这一时间段内，这就导致出现半夜配电柜启动的情况，既扰民，又浪费电力。如果单纯依赖人为操作，比如让经销商或售后人员等去现场调整时控开关的时钟，因多数配电柜都分散设置且距离维修点较远，需要消耗大量的人力和物力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种配电柜及配电系统，能够避免配电柜夜间运行所导致的耗电损失，且避免配电柜夜间启动造成的噪音扰民问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种配电柜，包含：所述光感设备，用于实时感应周围环境的光照强度，根据所述光照强度向所述配电柜响应设备输出控制信号；所述配电柜响应设备，用于获取所述光感设备输出的控制信号，根据所述光感设备输出的控制信号，控制配电柜主控制器的工作状态。本实用新型的实施方式还提供了一种配电系统，包括上述配电柜。

本实用新型实施方式中，配电柜根据感应到的光照强度控制配电柜主控制器的工作状态，避免了时控方式中需要人为调整启停时间的问题，不需要人为设置，节约了人力成本，能够有效避免配电柜在夜间运行所导致的耗电损失，且能够有效避免配电柜夜间启动造成的噪音扰民问题，给客户带来了更好的使用体验。

另外，该光感设备包括光感控制电源，光感探头和控制组件；该光感控制电源，用于为光感探头和控制组件提供交流电源；该光感探头，用于实时检测周围环境的光照强度，并向控制组件输出光照强度的指示信号；该控制组件，用于获取光感探头输出的光照强度的指示信号，并根据光照强度的指示信号输出控制信号。该方式中，通过光感探头、光感控制电源和控制组件的简单组合实现了光感设备，提供了一种光感设备的简单实现方式。通过光照强度的指示信号自动控制配电柜的主控制器的工作状态。

另外，该控制组件具体用于：若确定所述光照强度的指示信号所指示的光照强度大于第一预设阈值，输出的所述控制信号为启动信号，其中，所述启动信号用于指示所述配电柜响应设备控制所述配电柜主控制器进入工作状态；若确定所述光照强度的指示信号所指示的光照强度小于所述第一预设阈值，输出的所述控制信号为停止信号，其中，所述停止信号用于指示所述配电柜响应设备控制所述配电柜主控制器进入停止工作状态。

该方式中，控制组件通过比较所述光照强度的指示信号所指示的光照强度与第一预设阈值的大小，输出不同的控制信号，达到通过光照强度的指示信号自动控制配电柜的主控制器的工作状态，避免了夜晚启动配电柜时所带来的噪声扰民问题以及造成的电资源浪费。

另外，所述配电柜还包括告警模块；所述控制组件还用于：若确定上一次确定的光照强度，与所述光照强度的指示信号所指示的光照强度的差值，大于第二预设阈值，生成告警信号，向所述告警模块输出所述告警信号；其中，所述第二预设阈值大于零；所述告警模块用于获取所述控制组件输出的所述告警信号，进行告警。

该方式中，通过相邻两次确定的光照强度的比较，能够及时发现光照突变的情况，并能够在发现该光照突变后及时告警，防止配电柜状态异常，有效监视了配电柜的工作状态。

另外，所述控制组件还用于：若确定上一次确定的光照强度，与所述光照强度的指示信号所指示的光照强度的差值，大于第二预设阈值，生成停止信号，向所述配电柜响应设备输出所述停止信号。

该方式中，当控制组件检测到配电柜的工作状态异常时，控制配电柜的主控制器停止工作，防止配电柜设备被损坏，有效保护了配电柜的设备安全。

另外，所述告警模块还用于通过无线通信方式将所述告警信号发送至终端。该方式中，通过采用无线通信方式将告警信号发送给终端，使得终端用户能够及时获知配电柜的异常情况，以能够及时处理。

另外，所述配电柜响应设备具体用于：

在获取到的所述控制信号为启动信号时，控制所述配电柜主控制器的工作状态为启动状态；在获取到的所述控制信号为停止信号时，控制所述配电柜主控制器的工作状态为停止状态。

另外，所述配电柜还包括柜体，所述光感控制电源、所述控制组件以及所述配电柜响应设备设置在所述柜体内；所述光感探头裸露在所述柜体外。

该方式中，光感探头裸露在柜体外，便于探测周围光照强度的变化情况，而把光感控制电源、控制组件以及配电柜响应设备放置在柜体内，便于保护上述功能组件，避免其受到意外伤害。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是根据本实用新型的第一实施方案示出的配电柜的结构方框图；

图2是根据本实用新型的第一实施方案示出的配电柜中的光感设备的结构方框图；

图3a是根据本实用新型的第二实施方案示出的配电柜的具体实现框图；

图3b是根据本实用新型的第二实施方案示出的配电柜的具体实现框图；

图4是根据本实用新型的第三实施方案示出的配电柜的结构方框图；

图5是根据本实用新型的第四实施方案示出的配电柜的柜体结构图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本实用新型的第一实施方式涉及一种配电柜。该配电柜主要应用于带隔离变压器的交流配电系统中，用于为交流配电过程进行启、停控制。例如，应用于养老院等服务于老人的场所的交流配电系统，或者，应用于小型工商业系统的交流配电系统。

配电柜的具体结构如图1所示，包括依次连接的光感设备101和配电柜响应设备102。

其中，光感设备101，用于实时感应周围环境的光照强度，根据光照强度向配电柜响应设备101输出控制信号，并输出控制信号给配电柜响应设备102。配电柜响应设备102，用于获取光感设备101输出的控制信号，根据光感设备101输出的控制信号，控制配电柜主控制器的工作状态。

在一个具体实现中，该光感设备101的具体结构如图2所示，包括光感控制电源201，控制组件202和光感探头203。光感控制电源201分别与控制组件202和光感探头203电连接，控制组件202与光感探头203电连接。

光感控制电源201，用于为光感探头203和控制组件202提供交流电源。光感探头203，用于实时检测周围环境的光照强度，并向控制组件202输出光照强度的指示信号。例如，光感探头203将检测到的光照强度转换为电压值或电流值等电信号，将转换得到的电信号作为光照强度的指示信号；并向控制组件202输出该电信号。控制组件202，用于获取光感探头203输出的光照强度的指示信号，并根据该光照强度的指示信号输出控制信号给配电柜响应设备102。

其中，控制组件202根据光照强度的指示信号输出控制信号的实现方式有很多种，这里以一种实现为例进行说明。具体地，控制组件202将光照强度的指示信号所指示的光照强度，与第一预设阈值相比较，根据比较结果确定控制信号。

例如，控制组件202在确定光照强度的指示信号所指示的光照强度大于第一预设阈值时，输出的控制信号为启动信号；控制组件202在确定光照强度的指示信号所指示的光照强度小于第一预设阈值时，输出的控制信号为停止信号。其中的启动信号用于表示配电柜响应设备102会控制配电柜主控制器进入工作状态；停止信号用于表示配电柜响应设备102会控制配电柜主控制器进入停止工作状态。

因光感探头203在白天和黑夜所检测到的光照强度不同，此第一预设阈值表示白天与黑夜交替时的光照强度的临界值。当控制组件202在确定光照强度的指示信号所指示的光照强度小于该第一预设阈值时，表示当前所处的时间是黑夜，此时控制组件202输出的控制信号为停止信号；当控制组件202在确定光照强度的指示信号所指示的光照强度大于该第一预设阈值时，表示当前所处的时间是白天，此时控制组件202输出的控制信号为启动信号。这样就避免了夜晚启动配电柜时所带来的噪声扰民问题以及造成的电资源浪费。

需要说明的是，这里仅是提供一种光感设备101的具体实现方式，并不代表这是唯一实现方式，应用中，只需要能够实现将检测的光信号转换为控制信号的电路都可以作为光感设备101应用于本实施例中，此处不再一一列举。

一个具体实现中，控制组件202在确定光照强度突变的情况下，生成停止信号，以控制配电柜响应设备102停止工作。具体地，控制组件202将上一次确定的光照强度的指示信号所指示的光照强度，与光照强度的指示信号所指示的光照强度做差值计算，将该差值与第二预设阈值相比较，根据比较结果确定停止信号，并输出给配电柜响应设备102。该方式中，当控制组件202检测到配电柜的工作状态异常时，控制配电柜的主控制器停止工作，防止配电柜设备被损坏，有效保护了配电柜的设备安全。

第二实施方式是第一实施例在具体实现中的实际电路图，其结构如图3a和图3b所示，光感设备101与配电柜响应设备102电连接；其中光感设备101包括光感控制电源201，简称光控电源，控制组件202和光感探头203；配电柜响应设备102包括配电柜主控制器301。

配电柜响应设备102具体用于：在获取到的控制信号为启动信号时，控制配电柜主控制器301的工作状态为启动状态；在获取到的控制信号为停止信号时，控制配电柜主控制器301的工作状态为停止状态。

其中，控制组件202包括线圈302和开关控制器303，线圈302的高电压输入端A1与光感探头203的高电压输出端L电连接，线圈302的低电压输入端A2与光感探头203的低电压输出端N电连接。开关控制器303的电源输入端61NC与交流电源304的火线304-1连接，开关控制器303的输出端62NC与配电柜主控制器301的火线连接端电连接。配电柜主控制器301的零线连接端与交流电源304的零线304-2电连接。

光感探头203采集到当前的光照强度后，通过高电压输出端L输出第一电压至线圈302的高电压输入端A1，通过低电压输出端N输出第二电压至线圈302的低电压输入端A2，线圈302在高电压输入端A1与低电压输入端A2的电压差大于第一预设阈值时，控制开关控制器303的电源输入端61NC与输出端62NC导通，配电柜主控制器301接入电网。

光感探头203采集到当前的关照强度后，通过高电压输出端L输出第一电压至线圈302的高电压输入端A1，通过低电压输出端N输出第二电压至线圈302的低电压输入端A2，线圈302在高电压输入端A1与低电压输入端A2的电压差小于第一预设阈值时，控制开关控制器303的电源输入端61NC与输出端62NC断开，配电柜主控制器301与电网断开。

第一实施方式或第二实施方式中，配电柜根据感应到的光照强度控制配电柜主控制器的工作状态，避免了时控方式中时间设置需要人为调整启停时间的问题，不需要人为设置，节约了人力成本，能够有效避免配电柜在夜间运行所导致的耗电损失，且能够有效避免配电柜夜间启动造成的噪音扰民问题。节约了大量的人力物力资源。给客户带来了更好的使用体验。

本实用新型的第三实施方式涉及一种配电柜。第三实施方式是在第一实施方式的基础上增加了告警模块，通过相邻两次确定的光照强度的比较，能够及时发现光照突变的情况，并能够在发现该光照突变后及时告警，提示工作人员告警信息，防止配电柜状态异常，有效监视了配电柜的工作状态。

该实施方式中的配电柜的具体结构如图4所示，包括依次连接的光感设备101，配电柜响应设备102和告警模块401；

其中，光感设备101和配电柜响应设备102，与第一实施方式中的配电柜响应设备102结构相同，连接方式相同且作用也相同，在此不再做详细说明。

在一个具体实现中，告警模块401与光感设备101中的控制组件202电连接。控制组件202在确定光照强度突变的情况下，输出告警信号至告警模块401。告警模块401获取控制组件202输出的告警信号，进行告警。

其中，光感设备101中的控制组件202根据光照强度的指示信号输出告警信号的实现方式有很多种，这里以一种实现为例进行说明。具体地，控制组件202将上一次确定的光照强度的指示信号所指示的光照强度，与光照强度的指示信号所指示的光照强度做差值计算，将该差值与第二预设阈值相比较，根据比较结果确定告警信号，并输出给告警模块401。

因光感探头203在白天和黑夜所检测到的光照强度不同，在正常的自然条件下，光感探头203所检测到环境的光照强度是渐变的，不会突然变化；只有光感探头203被异物遮挡时，才会发生突变。故设定一个合理的光照强度变化量为第二预设阈值。控制组件202判断相邻两次检测到的光照强度的差值是否大于第二预设阈值，在该差值大于该第二预设值的情况下，判定存在突变的情况，即光感探头203可能被遮挡，则输出告警信号给告警模块401。

例如，光感探头203将检测到的光照强度转换为电压值，则当上一次的电压值与这次所获得的电压值的差值，大于该第二预设阈值时，生成告警信号，向告警模块401输出告警信号；其中，第二预设阈值大于零。当然，光感探头203也可以将检测到的光照强度转换为电流值等电信号。

控制组件202在生成告警信号的同时，还生成停止信号。具体实现方式不止一种，这里以一种实现为例进行说明。具体的控制组件202将上一次确定的光照强度的指示信号所指示的光照强度，与光照强度的指示信号所指示的光照强度做差值计算，将该差值与第二预设阈值相比较，根据比较结果确定停止信号，并输出给配电柜响应设备403。该方式中，当控制组件202检测到配电柜的工作状态异常时，控制配电柜的主控制器停止工作，防止配电柜设备被损坏，有效保护了配电柜的设备安全。

例如，光感探头203将检测到的光照强度转换为电压值(或电流值)，则当上一次的电压值与这次所获得的电压值(或电流值)的差值，大于该第二预设阈值时，就产生停止信号，向告警模块401输出告警信号。其中，第二预设阈值大于零。该告警信号可包括文件信息、图片等。

具体实施中，告警模块401，用于通过无线通信方式将告警信号发送至终端，以及时提醒终端用户配电柜发生异常，便于及时处理。该终端可以是显示终端，也可以是其它能起到提示作用的终端，其它未列举的终端也在本实用新型的保护范围内，此处并不用于限制本实用新型的保护范围。

例如，可以采用客户的手机做为终端显示工具，在其上安装相关控制软件，这样可以节省成本，无需架设电缆或挖掘电缆沟，可采用WiFi或移动通信的方式进行无线通信。

本实用新型的第四实施方式涉及一种配电柜。第四实施方式是在第一、第二或第三实施方式的基础上增加了柜体。

该配电柜的具体结构如图5所示，光感探头203裸露在配电柜的柜体501外。光感控制电源201、控制组件202以及配电柜响应设备102设置在柜体501内。

该方式中，光感探头203裸露在柜体外，便于探测周围光照强度的变化情况；而把光感控制电源201、控制组件202以及配电柜响应设备102放置在配电柜的柜体内，便于保护上述功能组件，避免其受到意外伤害。

本实用新型的第五实施方式涉及一种配电系统，该配电系统包括以上第一～第四实施方式中任一所描述的配电柜。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (9)

1.一种配电柜，其特征在于，包括依次连接的光感设备和配电柜响应设备；

所述光感设备，用于实时感应周围环境的光照强度，根据所述光照强度向所述配电柜响应设备输出控制信号；

所述配电柜响应设备，用于获取所述光感设备输出的控制信号，根据所述光感设备输出的控制信号，控制配电柜主控制器的工作状态。

2.根据权利要求1所述的配电柜，其特征在于，所述光感设备包括光感控制电源，光感探头和控制组件；

所述光感控制电源，用于为所述光感探头和所述控制组件提供交流电源；

所述光感探头，用于实时检测周围环境的光照强度，并向所述控制组件输出光照强度的指示信号；

所述控制组件，用于获取所述光感探头输出的所述光照强度的指示信号，并根据所述光照强度的指示信号输出所述控制信号。

3.根据权利要求2所述的配电柜，其特征在于，所述控制组件具体用于：

若确定所述光照强度的指示信号所指示的光照强度大于第一预设阈值，输出的所述控制信号为启动信号，其中，所述启动信号用于指示所述配电柜响应设备控制所述配电柜主控制器进入工作状态；

若确定所述光照强度的指示信号所指示的光照强度小于所述第一预设阈值，输出的所述控制信号为停止信号，其中，所述停止信号用于指示所述配电柜响应设备控制所述配电柜主控制器进入停止工作状态。

4.根据权利要求3所述的配电柜，其特征在于，所述配电柜还包括告警模块；

所述控制组件还用于：

若确定上一次确定的光照强度，与所述光照强度的指示信号所指示的光照强度的差值，大于第二预设阈值，生成告警信号，向所述告警模块输出所述告警信号；其中，所述第二预设阈值大于零；

所述告警模块用于获取所述控制组件输出的所述告警信号，进行告警。

5.根据权利要求3或4所述的配电柜，其特征在于，所述控制组件还用于：

若确定上一次确定的光照强度，与所述光照强度的指示信号所指示的光照强度的差值，大于第二预设阈值，生成停止信号，向所述配电柜响应设备输出所述停止信号。

6.根据权利要求4所述的配电柜，其特征在于，所述告警模块还用于通过无线通信方式将所述告警信号发送至终端。

7.根据权利要求1所述的配电柜，其特征在于，所述配电柜响应设备具体用于：

在获取到的所述控制信号为启动信号时，控制所述配电柜主控制器的工作状态为启动状态；

在获取到的所述控制信号为停止信号时，控制所述配电柜主控制器的工作状态为停止状态。

8.根据权利要求2所述的配电柜，其特征在于，所述配电柜还包括柜体，所述光感控制电源、所述控制组件以及所述配电柜响应设备设置在所述柜体内；

所述光感探头裸露在所述柜体外。

9.一种配电系统，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的配电柜。