CN210052994U - 智能环网柜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种智能环网柜，其包括柜体，柜体被隔板分割为电气控制室、母线室和电缆室，此外，该智能环网柜还包括采集单元，采集单元包括套在所述母线室内的输入母线上的母线互感器，所述采集单元还包括套在电缆室内的各路三相输出电缆上的零序互感器以及套在三相输出电缆的A相和C相上的相互感器，所智能环网柜还包括数据汇集单元，数据汇集单元包括主控板和与主控板电连接的天线，主控板与采集单元无线通信连接，以用于接收采集单元采集的线路故障信息。本实用新型的智能环网柜能实现各监测线路的同步录波，将录波数据与本地数据进行比对，即可实现接地故障和短路故障的准确定位，从而给供电维护操作提供参考，快速识别故障类型及位置。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力技术领域，具体涉及一种智能环网柜。
背景技术
在配电网中，环网柜承担着配电网电缆线路重要的负荷分配功能，其安全稳定运行对配电网的供电可靠性起到关键作用。环网柜是一组高压开关设备装在钢板金属柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元的电气设备，其核心部分采用负荷开关和熔断器，具有结构简单、体积小、价格低、可提高供电参数和性能以及供电安全等优点。
随着配电网的快速发展，配电系统的运行方式，设备类型等愈加复杂，若缺乏有效的监测系统对配电网进行监测，就不能对配电网运行状态进行管控，无法及时了解配电网故障信息，发生异常情况、特别发生故障时无法指导运行和抢修人员及时处理故障，影响对用户的供电可靠性和优质服务。因此，实现对环网柜自动化改造达到远程实时监控能力十分有必要。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提出一种智能环网柜，旨在解决现有的配电网环网柜缺乏自动化监控措施的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型提出一种智能环网柜，其包括柜体，所述柜体被隔板分割为电气控制室、母线室和电缆室，所述智能环网柜还包括采集单元，所述采集单元包括套在所述母线室内的输入母线上的母线互感器，所述采集单元还包括套在所述电缆室内的各路三相输出电缆上的零序互感器以及套在所述三相输出电缆的A相和C相上的相互感器，所述智能环网柜还包括数据汇集单元，所述数据汇集单元包括主控板和与所述主控板电连接的天线，所述主控板与所述采集单元无线通信连接，以用于接收所述采集单元采集的线路故障信息。
优选地，所述母线互感器为电压互感器，所述零序互感器和相互感器均为电流互感器。
优选地，还包括设置在所述柜体上、并与所述主控板电连接的环境监测单元。
优选地，所述环境监测单元包括分别设置在所述电气控制室和电缆室内的传感器组，所述传感器组包括温度传感器、湿度传感器和烟雾传感器。
优选地，所述电气控制室和电缆室分别设有进风口，所述智能环网柜还包括设置在所述进风口处的空气干燥装置，所述空气干燥装置包括由所述进风口向内依次设置的加热器、风扇和干燥盒，所述加热器和风扇均与所述主控板电连接，所述干燥盒包括具有诸多气流通孔的盒体和位于所述盒体内干燥剂。
优选地，所述环境监测单元还包括分别设置在所述柜体外、电气监控室和电缆室内的摄像头，所述摄像头与所述主控板电连接。
优选地，所述数据汇集单元还包括安装在所述柜体外侧的防护柜，所述主板放置在所述防护柜内，所述天线放置在所述防护柜的顶部外侧。
优选地，所述天线包括4G天线和RF天线。
优选地，所述智能环网柜还包括用于给所述主控板供电的后备电源。
优选地，所述后备电源为UPS电源或者超级电容。
本实用新型实施例所提供的智能环网柜，通过安装在母线室和电缆室内的多个互感器采集线路信号，以及配合数据汇集单元收集线路信号，实现各监测线路的同步录波，将录波数据与本地数据进行比对，即可实现接地故障和短路故障的准确定位，从而给供电维护操作提供参考，快速识别故障类型及位置。
附图说明
图1为本实用新型的智能环网柜一实施例的结构示意图；
图2为本实用新型的智能环网柜另一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同标号表示相同的元件或具有相同功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
为解决上述技术问题，本实用新型提出一种智能环网柜，如图1所示，其包括柜体10，柜体10可采用钢制板材拼装成型，根据应用场景可分为户外和室内两种，柜体10被隔板分割为电气控制室11、母线室(图未示)和电缆室12，在具体实施方式中，柜体空间可以采用上下分层的布置方式，也可以采用左右排列的布置方式。母线可以从柜体10的顶部或正面进入母线室，其铜排可使用防松螺栓直接连接在开关设备的连接座上；电气控制室11内设有电气控制器件，比如诸多类型的开关，其可以是负荷开关、隔离开关、断路器以及接地开关等；电缆室12配置较大的空间，用于电缆连接，同时还可以容纳避雷器、接地开关以及其它监测元件的安装。
前述智能环网柜还包括采集单元30，该采集单元30包括套在母线室内的输入母线上的母线互感器(图未示)，同时，该采集单元30还包括套在电缆室12内的各路三相输出电缆上的零序互感器32以及套在三相输出电缆的A相和C相上的相互感器31。具体地，该母线互感器为电压互感器，零序互感器32和相互感器31均为电流互感器。此外，智能环网柜还包括数据汇集单元20，该数据汇集单元20包括主控板和与主控板电连接的天线21，主控板与采集单元30无线通信连接，以用于接收采集单元30采集的线路故障信息。本实施例中，主控板为具有无线通讯接口、处理器和存储器，天线21包括4G天线和RF天线，主控板具体通过RF天线与采集单元30通信连接，而通过4G天线与上位机或移动终端通信连接，从而实现将采集单元30采集到的线路故障信息发送至供电维护端，通过对收集的线路故障信息进行分析以判断故障类型和对线路故障进行定位。
为了避免柜体10内的强电环境对数据汇集单元20造成干扰，数据汇集单元20还包括安装在柜体10外侧的防护柜，主板放置在该防护柜内，天线21放置在防护柜的顶部外侧。该防护柜可以由钣金件成型，并且在开盖处设置密封结构，以适应户外环境。
该智能环网柜能够在电缆或柜体高压部分出现轻微接地时，实现对本环网柜所有进出线路进行录波，将收集的录波数据与本地波形比对，实现对接地故障进行定位。并且，数据汇集单元20与采集单元30无线通信连接，简化了监测器件的布线，给全面实施线路监测提供了极大方便，并且也提高了环网柜的电气安全性。
在一较佳实施例中，智能环网柜还包括设置在柜体10上、并与主控板电连接的环境监测单元，该环境监测单元配置有多种环境状况监测传感器，可以实时监测环网柜内部的工作环境，比如防止凝露，提高设备绝缘水平。环网柜的环境监测数据由主控板收集后，同样发送至上位机或移动终端，作为环网柜运行状态的评估参照。具体地，该环境监测单元包括分别设置在电气控制室11和电缆室12内的传感器组，该传感器组包括温度传感器、湿度传感器和烟雾传感器，利用温度传感器和湿度传感器反馈环网柜内部的温湿度数据，利用烟雾传感器反馈环网柜内部的烟雾数据。
环网柜作为配电系统的重要组成部分，尤其是在户外使用环境下，其工作稳定性受环境影响较大，鉴于此，本实施例的智能环网柜在基于前述环境监测单元，增加了用于调节环网柜内部环境的空气干燥装置。如图2所示，电气控制室11和电缆室12分别设有进风口，空气干燥装置40设置在进风口处。空气干燥装置40包括由进风口向内依次设置的加热器、风扇和干燥盒(图未示)，加热器和风扇均与主控板电连接，干燥盒包括具有诸多气流通孔的盒体和位于盒体内干燥剂。加热器可以被构造成由发热丝组成的网状结构，或者被构造成由PTC陶瓷加热片组成的格栅结构，不管采用何种形式的结构，只要保持有供空气流通的通道即可。干燥盒的盒体采用耐热材料制成，可以是工程塑料，也可以是轻金属，比如铝合金。盒体内放置的干燥剂为吸水型干燥剂，比如硅胶干燥剂，考虑到干燥剂有吸附饱和的特性，需要定期更换，故将盒体构造成可分拆的两部分。
当位于电气控制室11和电缆室12内的湿度传感器反馈的环境湿度高于预设值时，即启动空气干燥装置40，通过加热器对空气进行加热，被加热后的空气在风扇的作用下流经干燥盒，最后进入电气控制室11和电缆室12，从而使得柜体10内的空气湿度满足要求。在给柜体10提供干燥热空气同时，结合温度传感器反馈的环境温度，控制加热器的加热功率，避免因内部温度过高而影响元器件的工作。
此外，上述环境监测单元还包括分别设置在柜体10外、电气监控室11和电缆室12内的摄像头，所有摄像头均与主控板电连接，从而将监控视频传输给主控板，再通过主控板将监控视频发送给上位机或移动终端。视频监控的主要目的是：一、实时监测柜体10内部元器件的工作情况；二、环网柜设备是否遭受外力破坏。
再者，智能环网柜还包括用于给主控板供电的后备电源，通过配置后备电源，可在遇到停电故障时，在一定时间内维持环网柜状态监测，完成故障信息的上传。其中，后备电源可以是UPS电源或者超级电容。
以上的仅为本实用新型的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本实用新型保护的范围，凡是在与本实用新型一个整体的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型保护的范围内。
Claims (10)
1.一种智能环网柜，包括柜体，所述柜体被隔板分割为电气控制室、母线室和电缆室，其特征在于，所述智能环网柜还包括采集单元，所述采集单元包括套在所述母线室内的输入母线上的母线互感器，所述采集单元还包括套在所述电缆室内的各路三相输出电缆上的零序互感器以及套在所述三相输出电缆的A相和C相上的相互感器，所述智能环网柜还包括数据汇集单元，所述数据汇集单元包括主控板和与所述主控板电连接的天线，所述主控板与所述采集单元无线通信连接，以用于接收所述采集单元采集的线路故障信息。
2.根据权利要求1所述的智能环网柜，其特征在于，所述母线互感器为电压互感器，所述零序互感器和相互感器均为电流互感器。
3.根据权利要求1所述的智能环网柜，其特征在于，还包括设置在所述柜体上、并与所述主控板电连接的环境监测单元。
4.根据权利要求3所述的智能环网柜，其特征在于，所述环境监测单元包括分别设置在所述电气控制室和电缆室内的传感器组，所述传感器组包括温度传感器、湿度传感器和烟雾传感器。
5.根据权利要求4所述的智能环网柜，其特征在于，所述电气控制室和电缆室分别设有进风口，所述智能环网柜还包括设置在所述进风口处的空气干燥装置，所述空气干燥装置包括由所述进风口向内依次设置的加热器、风扇和干燥盒，所述加热器和风扇均与所述主控板电连接，所述干燥盒包括具有诸多气流通孔的盒体和位于所述盒体内干燥剂。
6.根据权利要求3、4或5所述的智能环网柜，其特征在于，所述环境监测单元还包括分别设置在所述柜体外、电气监控室和电缆室内的摄像头，所述摄像头与所述主控板电连接。
7.根据权利要求1所述的智能环网柜，其特征在于，所述数据汇集单元还包括安装在所述柜体外侧的防护柜，所述主控板放置在所述防护柜内，所述天线放置在所述防护柜的顶部外侧。
8.根据权利要求1或7所述的智能环网柜，其特征在于，所述天线包括4G天线和RF天线。
9.根据权利要求1所述的智能环网柜，其特征在于，所述智能环网柜还包括用于给所述主控板供电的后备电源。
10.根据权利要求9所述的智能环网柜，其特征在于，所述后备电源为UPS电源或者超级电容。
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