CN219086487U - 一种智能配电箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种智能配电箱，包括由一个总微型断路器保护的总用电回路、若干分路微型断路器保护的分用电回路以及智能终端组成，其中，总微型断路器包含分励脱扣器，分励脱扣器与总微型断路器进行机械连接，用于实现总微型断路器的分闸；智能终端与分励脱扣器电连接，用于向分励脱扣器施加分闸信号，使得总微型断路器产生分闸。其优点在于：通过带分励脱扣器的总微型断路器、智能终端以及监测模块的配套使用，可以对配电箱内的所有用电回路进行监测，并根据监测结果进行相应的分闸保护动作，不仅提高了供电可靠性，还降低了造价。

Description

一种智能配电箱

技术领域

本实用新型涉及配电箱的监测与保护领域，特别是三级配电箱的监测与保护。

背景技术

目前，电气火灾监测系统主要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。

因此在三级配电箱（如：居民入户配电箱）内安装智能化的监测与保护装置，为电器火灾的预防、智慧用电等提供更加精细化的数据，能够有效预防各种电气火灾的发生。

而在三级配电箱安装智能化的监测与保护装置，最大的问题在于成本和可靠性，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由于高度集成了很多元件，其可靠性受到了一定影响，同时维护更换也影响了供电连续性。

发明内容

本实用新型提供了一种智能配电箱，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智能配电箱，包括由一个总微型断路器保护的总用电回路、若干分路微型断路器保护的分用电回路以及智能终端组成。

具体的：总微型断路器包含分励脱扣器，分励脱扣器与总微型断路器进行机械连接，用于实现总微型断路器的分闸；智能终端与分励脱扣器电连接，用于向分励脱扣器施加分闸信号，使得总微型断路器产生分闸。

进一步，还包含监测模块，监测模块与智能终端进行通讯连接，实现数据交互；监测模块用于对供电电压、总用电回路的负载电流、总用电回路的漏电流、分用电回路的负载电流、分用电回路的漏电流进行采集，实现供电电压、总用电回路的负载电流、总用电回路的漏电流、分用电回路的负载电流、分用电回路的漏电流的监测；监测模块将监测结果发送给智能终端，智能终端根据监测模块的监测结果向分励脱扣器施加分闸信号，使得总微型断路器产生分闸。

进一步，智能终端包含驱动电路和执行电路，执行电路的输入端连接于总微型断路器出线端，执行电路的输出端连接于分励脱扣器；执行电路中包含通断元件，驱动电路与通断元件电连接，驱动电路实现通断元件的导通，从而实现智能终端向分励脱扣器施加分闸信号。

其优点在于：通过带分励脱扣器的总微型断路器、智能终端以及监测模块的配套使用，可以对配电箱内的所有用电回路进行监测，并根据监测结果进行相应的分闸保护动作，不仅提高了供电可靠性，还降低了造价。

附图说明

图1：智能配电箱的原理示意图。

附图标记说明

1、总微型断路器，1-1、分励脱扣器，2、分路微型断路器，3、零线排，4、智能终端，4-1、MCU处理器一，4-2、驱动电路，4-3、执行电路，4-3-1、通断元件，4-4、通讯单元一，5、监测模块，5-1、MCU处理器二，5-2、采样单元，5-3、通讯单元二，6、交流转直流电源模块。

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1，一种智能配电箱，包括由一个总微型断路器1保护的总用电回路及若干分路微型断路器2保护的分用电回路组成的末端配电箱；在此，分路微型断路器2采用6个单极微型断路器进行举例描述，即：配电箱的总微型断路器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个分路微型断路器的进线端，总微型断路器1的出线端零线N连接于配电箱的零线排3；6个分路微型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3，经零线排3汇流到总微型断路器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：总微型断路器1包含分励脱扣器1-1，用于实现总微型断路器1的分闸，在此需要说明的是，带分励脱扣器的微型断路器，其连接方式、分闸原理是一个非常成熟的技术，在此就不进行详细的阐述；亦可参照申请号为：CN202210574808.5、名称为：《一种断路器用分励脱扣器》的专利，其中就有关于分励脱扣器与微型断路器的连接方式、分闸原理的详细的介绍。

进一步，智能配电箱还包含智能终端4，智能终端4包含MCU处理器一4-1、驱动电路4-2、执行电路4-3、通断元件4-3-1和通讯单元一（如：RS485）4-4；执行电路4-3的输入端连接于总微型断路器1的出线端，执行电路4-3的输出端连接于分励脱扣器1-1；通断元件4-3-1（如继电器、可控硅等）串接于执行电路4-3中，当通断元件4-3-1导通时，为分励脱扣器施加交流电，使得总微型断路器1产生分闸。

进一步，MCU处理器一4-1与驱动电路4-2电连接，驱动电路4-2与通断元件4-3-1电连接；MCU处理器一4-1发送驱动信号，通过驱动电路4-2，实现通断元件4-3-1的导通与断开，在此，我们可以看出，当通断元件4-3-1导通后，即实现了智能终端4向分励脱扣器1-1施加分闸信号。

进一步，智能配电箱还包含监测模块5，监测模块5对供电电压、总用电回路的负载电流、总用电回路的漏电流、分用电回路的负载电流、分用电回路的漏电流进行采集，实现供电电压、总用电回路的负载电流、总用电回路的漏电流、分用电回路的负载电流、分用电回路的漏电流的监测，具体的，监测模块5包含MCU处理器二5-1、采样单元5-2和通讯单元二5-3；MCU处理器二5-1与采样单元5-2和通讯单元二（如：RS485）5-3电连接；通讯单元一4-4和通讯单元二5-3电连接，使得监测模块5与智能终端4通讯连接，实现数据交互。当监测模块5检测到用电有异常时，如：电压过高，监测模块5将该异常信息发送给智能终端4，智能终端4的MCU处理器一4-1发出驱动命令，使得通断元件4-3-1导通，向分励脱扣器1-1施加分闸信号，使得总微型断路器1分闸。

进一步，监测模块利用电流互感器对总用电回路的负载电流、总用电回路的漏电流、分用电回路的负载电流、分用电回路的漏电流进行采集，所用的电流互感器为外置式电流互感器。

进一步，以上实施方案是基于单相用电的配电箱，我们可以想象的是，如果是三相用电的配电箱，随之变化的是总微型断路器采用三相微型断路器，同时将监测模块的电压、电流监测的路数增加，该技术方案也可以用于三相用电的配电箱。

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 (4)

1.一种智能配电箱，包括由一个总微型断路器保护的总用电回路、若干分路微型断路器保护的分用电回路以及智能终端组成，其特征在于：所述总微型断路器包含分励脱扣器，所述分励脱扣器与总微型断路器进行机械连接，用于实现总微型断路器的分闸；所述智能终端与分励脱扣器电连接，用于向分励脱扣器施加分闸信号，使得总微型断路器产生分闸。

2.根据权利要求1所述的一种智能配电箱，其特征在于还包含监测模块，所述监测模块与所述智能终端进行通讯连接，实现数据交互；所述监测模块用于对供电电压、总用电回路的负载电流、总用电回路的漏电流、分用电回路的负载电流、分用电回路的漏电流进行采集，实现供电电压、总用电回路的负载电流、总用电回路的漏电流、分用电回路的负载电流、分用电回路的漏电流的监测；所述监测模块将监测结果发送给智能终端，所述智能终端根据监测模块的监测结果向分励脱扣器施加分闸信号，使得总微型断路器产生分闸。

3.根据权利要求2所述的一种智能配电箱，其特征在于所述智能终端包含驱动电路和执行电路，所述执行电路的输入端连接于总微型断路器出线端，所述执行电路的输出端连接于分励脱扣器；所述执行电路中包含通断元件，所述驱动电路与通断元件电连接，所述驱动电路实现通断元件的导通。

4.根据权利要求2-3任一所述的一种智能配电箱，其特征在于所述监测模块对总用电回路的负载电流、总用电回路的漏电流、分用电回路的负载电流、分用电回路的漏电流的采集是采用外置式电流互感器。

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