CN217692634U - 一种末端配电箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种末端配电箱，包括由一个总断路器保护的总用电回路及若干分路断路器保护的分用电回路组成的末端配电箱；总断路器为一体化智能断路器，用于对总用电回路的电流、漏电流和电压进行监测以及根据监测的结果进行分闸或合闸控制；同时，还包含分路监测模块，分路监测模块对分用电回路的电流进行监测；分路监测模块与总断路器电连接，进行数据交互；总断路器还根据分路监测模块的监测结果进行相应的分闸保护动作。其优点在于：通过一体化智能断路器与分路监测模块的配套使用，可以将末端配电箱内的所有用电回路的用电数据进行监测，并根据监测结果进行相应的分闸保护动作，且对配电箱的改动极小，有效的降低了系统造价和施工难度。

Description

一种末端配电箱

技术领域

本实用新型涉及配电箱的用电信息监测及保护领域，特别是末端配电箱的用电信息的监测及保护。

背景技术

目前，电气火灾监测系统大多数安装在一级配电箱的出线回路、二级配电箱的总回路，对其进行电流和漏电流的监测，而一级配电箱的出线回路、二级配电箱的总回路下面的负载数量多、供电范围大，数据的颗粒度粗，对电气火灾预防、电气故障的排查及定位所发挥的作用十分有限。

因此在末端配电箱（如：居民入户配电箱）内安装用电信息监测与保护装置，为电器火灾的预防、智慧用电等提供更加精细化的用电数据，能够更加有效的预防各种电气火灾的发生。

而末端配电箱安装用电信息监测与保护装置最大的问题在于空间、施工及成本，如：用物联网智能微型断路器替代普通的微型断路器对用电回路进行监测与保护，其系统造价高，且物联网智能微型断路器的体积比普通微型断路器的体积大，无法做到一一替代。同样的，由于空间受限，更加无法安装电气火灾探测器。

发明内容

本实用新型提供了一种末端配电箱，用于解决上述问题或其中的部分问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供的一种末端配电箱，包括由一个总断路器保护的总用电回路及若干分路断路器保护的分用电回路组成的末端配电箱，总断路器为一体化智能断路器，用于进行总用电回路的电流监测、漏电流监测、电压监测以及根据监测的结果进行分闸或合闸控制；还包含分路监测模块，分路监测模块采用外置式电流互感器对分用电回路的电流进行监测；分路监测模块与总断路器电连接，进行数据交互；总断路器还根据分路监测模块的监测结果进行相应的分闸保护动作。

进一步：总断路器包括：断路器本体部分，用于实现分闸或合闸；测量控制电路部分，用于总电流监测、漏电流监测、电压监测及根据监测结果对断路器本体部分进行分闸或合闸的控制；通讯接口一，用于与分路监测模块进行数据交互；直流电源输出接口，用于对分路监测模块进行直流供电；上行通讯模块，用于与手持终端设备、后台主站等进行数据交互。

进一步：分路监测模块包括：通讯接口二，用于与总断路器进行数据交互；直流电源输入接口，用于连接总断路器的直流电源输出接口；电压线输入接口，用于连接电压采样线，实现分用电回路的功率和电量的计算。

通讯接口一和通讯接口二连接；直流电源输出接口和直流电源输入接口连接；电压线输入接口与火线L、零线N连接，且采用电缆连接线进行连接。

进一步，分路监测模块具有独立的MCU，对电压、电流进行独立采样及数据分析，并将分析的结果发送给总断路器。

本实用新型的优点在于：通过一体化智能断路器与分路监测模块的配套使用，可以将末端配电箱内的所有用电回路的用电数据进行监测，并根据监测结果进行相应的分闸保护动作,且对配电箱的改动极小，有效的降低了系统造价和施工难度。

附图说明

图1：末端配电箱的连接示意图。 图2：一体化智能断路器的原理示意图。

图3：分路监测模块的原理示意图。

图4：一对一电缆连接示意图。

图5：一对二电缆连接示意图。

图6：一对三电缆连接示意图。

图7：分路监测模块的结构示意图。

附图标记说明

1、总断路器，1-1、断路器本体部分，1-2、测量控制电路部分，2、分路断路器，3、分路监测模块，3-1、两芯端子，3-2、外壳，3-3、盖板，4、电流互感器，5、零线排，6、负载，7-1、六芯接线端子一，7-1-1、直流电源输出接口，7-1-2、通讯接口一，7-1-3、电压输出接口，7-2、六芯接线端子二，7-2-1、直流电源输入接口，7-2-2、通讯接口二，7-2-3、电压输入接口；8、第一电缆连接线，8-1、六芯接线端子三，8-2、第一六芯接线端子四，8-2-1、第二六芯接线端子四，8-2-2、第三六芯接线端子四，8-3、导线，8-4、六芯接线端子五，9、第二电缆连接线，9-1、导线，9-2、导线。

具体实施方式

首先需要说明的是，本实用新型中涉及的“一”、“二”、“三”或“第一”、“第二”、“第三”等的描述仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量；本实用新型中涉及到的“连接”应做广义理解，除非另有明确的规定和限定，“连接”可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1，一种末端配电箱，包括由一个总断路器1保护的总用电回路及若干分路断路器2保护的分用电回路组成的末端配电箱；在此，分路断路器采用6个单极微型断路器进行举例描述，即：末端配电箱的总断路器1的进线端连接于电网的火线L、零线N，出线端的火线L分别连接于6个分断路器的进线端，总断路器1的出线端零线N连接于配电箱的零线排5；6个分断路器的出线端分别为:L1、L2、L3、L4、L5、L6，与所对应的负载RL1、RL2、RL3、RL4、RL5、RL6进行连接，所有负载的零线均连接于零线排5，经零线排5汇流到总断路器1的出线端零线N，如此连接后就形成了一个总用电回路和6个分用电回路。

具体的，参照图2，总断路器1为一体化智能断路器，包括：断路器本体部分1-1和测量控制电路部分1-2，断路器本体部分1-1用来实现对总用电回路进行分闸或合闸；测量控制电路部分1-2包含：交流转直流的电源单元；用于采集电流、漏电流、电压的采样单元；对采样数据进行分析及控制断路器本体部分分闸或合闸的MCU处理器。

进一步，末端配电箱中还包括分路监测模块3，分路监测模块3采用外置式电流互感器4对分用电回路的电流进行监测，为了与6个分用电回路相对应，在本实施例中采用6个外置电流互感器来进行举例描述；具体的，参照图3，分路监测模块包含：直流转直流的电源单元、用于电流和电压采集的采样单元、对采样数据进行分析处理的MCU处理器；电流互感器4安装在分用电回路的火线上，使得分路监测模块3通过电流互感器4采集每个分用电回路的电流。分路监测模块3具有独立的MCU处理器，对电压、电流进行独立采样及数据分析，并将分析的结果发送给总断路器1，总断路器1还根据分路监测模块3所发送的监测结果进行相应的分闸保护动作。

进一步，总断路器1上设置了直流电源输出接口7-1-1，通讯接口一7-1-2、电压输出接口7-1-3，对应的，在分路监测模块上设置了直流电源输入接口7-2-1、通讯接口二7-2-2、电压输入接口7-2-3；直流电源输出接口7-1-1和直流电源输入接口7-2-1连接、通讯接口一7-1-2和通讯接口二7-2-2连接、电压输出接口7-1-3与电压输入接口7-2-3连接。直流电源输出接口7-1-1，通讯接口一7-1-2、电压输出接口7-1-3共用一个六芯接线端子一7-1，同样的，直流电源输入接口7-2-1、通讯接口二7-2-2、电压输入接口7-2-3共用一个六芯接线端子二7-2。

进一步，参照图4，第一电缆连接线8用于连接六芯接线端子7-1和六芯接线端子7-2，实现总断路器1和分路监测模块3的连接，具体的，第一电缆连接线8包含：六芯接线端子三8-1、第一六芯接线端子四8-2和导线8-3，六芯接线端子三8-1和第一六芯接线端子四8-2分别连接于导线8-3的两端。将六芯接线端子三8-1与六芯接线端子一7-1对插连接、第一六芯接线端子四8-2与六芯接线端子二7-2对插连接，完成分路监测模块3与总断路器1的连接，实现分路监测模块3的供电、电压采样及两者之间的数据交互。

进一步，在本实施例的描述中，是以六个分用电回路来进行描述，而实际情况是，分用电回路的数量往往会超过6个，当分用电回路的数量超过6个时，根据实际分用电回路的数量，可以采用两个或更多个的分路监测模块将所有的分用电回路进行监测，且所有的分路监测模块均与总断路器连接，即一个总断路器要连接多个分路监测模块。

对于这种一对多的连接情况，首先以一对二的情况进行说明，参照图5，需要增加一组第二电缆连接线9，具体的，第二电缆连接线9包含：导线9-1、导线9-2和六芯接线端子五8-4，导线9-1的一端和导线9-2的一端进行并接处理后，连接于六芯接线端子五8-4，导线9-1的另一端连接于第二六芯接线端子四8-2-1，导线9-2的另一端连接于第三六芯接线端子四8-2-2。将六芯接线端子三8-1与六芯接线端子一7-1对插连接、第一六芯接线端子四8-2与六芯接线端子五8-4对插连接、第二六芯接线端子四8-2-1和第三六芯接线端子四8-2-2分别与分路监测模块上的六芯接线端子二7-2对插连接，实现一个总断路器与两个分路监测模块的连接。

进一步，参照图6，当需要连接三个分路监测模块时，只要再增加一个第二电缆连接线9，将第二个第二电连接线9的六芯接线端子五8-4与第一个第二电缆连接线9的第三六芯接线端子四8-2-2进行对插连接，然后，将第一个第二电缆连接线9的第二六芯接线端子四8-2-1、第二个第二电缆连接线9的第二六芯接线端子四8-2-1、第二个第二电缆连接线9的第三六芯接线端子四8-2-2与三个分路监测模块进行连接。实现一个总断路器与三个分路监测模块的连接。

可以想象的是，每当需要多连接一个分路监测模块，只要增加一组第二电缆连接线9，并按照上述的方法进行对插连接，就可以非常便捷的实现一对多的连接。

在此，需要说明的是，为了便于描述，本实施例中是将总断路器与分路监测模块之间的通讯线、供电线以及分路监测模块的电压采样线合并成一股电缆连接线并共用6芯端子来进行实施方案的描述，我们可以想象的是，如果将通讯线、供电线及电压采样线分别单独采用上述的连接方式进行连接，也应具有等同的效果。

进一步，参照图6，分路监测模块还包含两芯端子3-1、外壳3-2、盖板3-3，外置式电流互感器4通过两芯端子3-1将感应到的电流信号传输到采样单元，两芯端子3-1在盖板3-3的下方，以便对两芯端子3-1进行压合固定，防止外置式电流互感器4与分路监测模块3的连接脱落。

进一步，分路监测模块的结构为长条形设计，且可接入多个外置式电流互感器4，每个电流互感器均安装在同一电压相下的不同分用电回路上，这样就可以减少电压采样连接线的接入。

最后，需要说明的是，以上公开的本实用新型实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。显然，本领域普通技术人员在没有作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。

Claims (7)

1.一种末端配电箱，包括由一个总断路器保护的总用电回路及若干分路断路器保护的分用电回路组成的末端配电箱，其特征在于：所述总断路器为一体化智能断路器，用于进行总用电回路的电流监测、漏电流监测、电压监测以及根据监测的结果进行分闸或合闸；还包含分路监测模块，所述分路监测模块采用外置式电流互感器对所述分用电回路的电流进行监测；所述分路监测模块与所述总断路器电连接，进行数据交互；所述总断路器还根据所述分路监测模块的监测结果进行相应的分闸保护动作。

2.根据权利要求1所述的一种末端配电箱，其特征在于所述总断路器包括：

断路器本体部分，用于实现分闸或合闸；

测量控制电路部分，用于总电流监测、漏电流监测、电压监测及根据监测结果对断路器本体部分进行分闸或合闸的控制；

通讯接口一，用于与分路监测模块进行数据交互；

直流电源输出接口，用于对分路监测模块进行直流供电；

上行通讯模块，用于与手持终端设备、后台主站等进行数据交互。

3.根据权利要求2所述的一种末端配电箱，其特征在于所述分路监测模块包括：

通讯接口二，用于与总断路器进行数据交互；

直流电源输入接口，用于连接总断路器的直流电源输出接口；

电压线输入接口，用于连接电压采样线，实现分用电回路的功率和电量的计算；

所述通讯接口一和所述通讯接口二连接；所述直流电源输出接口和所述直流电源输入接口连接；所述电压线输入接口与火线L、零线N连接，且采用电缆连接线进行连接。

4.根据权利要求3所述的一种末端配电箱，其特征在于所述分路监测模块具有独立的MCU，对电压、电流进行独立采样及数据分析，并将分析的结果发送给总断路器。

5.根据权利要求3所述的一种末端配电箱，其特征在于所述分路监测模块的数量多于1个时，所述电缆连接线采用分段式进行连接，即包含第一电缆连接线和第二电缆连接线，所述第一电缆连接线和所述第二电缆连接线采用对插端子进行对插连接；所述第一电缆连接线与所述总断路器连接；所述第二电缆连接线采用一分二的方式，用以连接两个分路监测模块或同时连接一个分路监测模块和一个第二电缆连接线。

6.根据权利要求1所述的一种末端配电箱，其特征在于所述分路监测模块还包含外壳，所述外壳上设置了盖板，且所述外置式电流互感器与分路监测模块采用两芯端子进行连接，所述盖板对两芯端子进行压合固定，用于防止外置式电流互感器与分路监测模块的连接脱落。

7.根据权利要求1所述的一种末端配电箱，其特征在于所述分路监测模块的结构为长条形设计，且可接入多个外置式电流互感器，所述多个电流互感器均安装在同一电压相下的不同分用电回路上。

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