CN220382810U - 一种可在线监测的智能配电箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及配电箱技术领域，具体涉及一种可在线监测的智能配电箱，包括配电箱壳体，配电箱壳体内设置有中央处理器，所述中央处理器上连接有通信模块；中央处理器与配电箱壳体外的终端服务器通过通信模块通讯连接，用于对配电箱各电气线路远程在线监测、计量统计和保护；中央处理器通过智能断路器还电连接有电源模块、数据采集模块、能耗监测单元和智能除湿装置，用于在线数据采集、能耗监测及除湿保护；中央处理器还通过电源模块连接有安全保护模块；智能除湿装置与智能断路器的连接线路上安装有智能漏电断路器；本实用新型配电箱多种监测及保护集成为一体的功能，满足脉动风压的要求的同时不需要增加配电箱体积，防止不必要事故发生。

Description

一种可在线监测的智能配电箱

技术领域

本实用新型涉及配电箱技术领域，具体涉及一种可在线监测的智能配电箱。

背景技术

目前，在电力行业中配电箱作为终端配电产品，配电箱仅具有监测电流、电压、计量的功能，现有技术中，通过给配电箱加装电流互感器、电压互感器、多功能表等装置，使得配电箱具有监测电流、电压、计量的功能，但是若将现有配电箱多种功能集成一体，就使得配电箱箱体尺寸过大箱门也会随之变大，列车在隧道内运行时产生的风速很大，当配电箱箱体尺寸过大时，会导致配电箱箱门吹落，造成不必要的事故发生；

因此，需要设计一种可在线监测的智能配电箱，使得配电箱具有多种监测及保护集成为一体的功能，满足脉动风压的要求的同时不需要增加配电箱体积，防止配电箱体积增大导致不必要事故发生，且满足电力行业中配电箱在不同工作场景下的作业需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种可在线监测的智能配电箱。

一种可在线监测的智能配电箱，其特征在于，包括配电箱壳体，所述配电箱壳体内设置有中央处理器，所述中央处理器上连接有通信模块；

所述中央处理器与配电箱壳体外的终端服务器通过通信模块通讯连接，用于对配电箱各电气线路远程在线监测、计量统计和保护；

所述中央处理器通过智能断路器还电连接有电源模块、数据采集模块、能耗监测单元和智能除湿装置，用于在线数据采集、能耗监测及除湿保护；

数据采集模块，用于采集配电箱的电压、电流、功率、温湿度数据；

所述中央处理器还通过电源模块连接有安全保护模块，用于防雷保护；

所述智能除湿装置与智能断路器的连接线路上安装有智能漏电断路器，用于供电及线路短路保护；

所述能耗监测单元还连接有智能测控单元，用于在线监测配电箱能耗；

所述电源模块，用于将外接220V交流电接入并输出为数据采集模块供电。

进一步，所述中央处理器上还连接有MODBUS模块；

所述数据采集模块包括温湿度采集模块、电压电流传感器和功率监测器；

所述MODBUS模块还分别与温湿度采集模块、能耗监测单元通讯连接，用于在线监测配电箱的湿度、温度及能耗；

所述电压电流传感器用于采集所述配电箱的电压电流数据；

所述温湿度采集模块用于监测所述配电箱的湿度和温度；

所述功率监测器用于采集所述配电箱的功率；

所述电压电流传感器和功率监测器分别与所述中央处理器连接。

进一步，所述能耗监测单元设置在配电箱内，能耗监测单元与中央处理器通过MODBUS模块通讯连接，用于对配电箱能耗进行监测；

所述能耗监测单元包括若干与配电箱内的智能电表连接的互感器，智能电表与智能测控单元通讯连接，能耗监测单元用于获取智能电表的电信号反馈给智能测控单元。

进一步，所述中央处理器通过智能断路器连接有避雷器，所述智能断路器与避雷器的连接线路上安装有熔断器，用于保护与配电箱连接的线路；

所述电源模块连接所述避雷器，用于将外接220V交流电接入并输出为避雷器提供电能。

进一步，所述电源模块通过AC/DC转换器连接有直流电源，所述直流电源上连接有声光报警器、智能门锁和智能除湿装置，用于为声光报警器，智能门锁和智能除湿装置提供电能。

进一步，所述直流电源与所述声光报警器的连接线路上安装有熔断器，所述声光报警器与接近开关串联，且所述声光报警器与电磁继电器并联，用于控制所述声光报警器的开闭；

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型中央处理器与配电箱壳体外的终端服务器通过通信模块通讯连接，中央处理器经智能断路器电连接电源模块、电压电流传感器、功率监测器、能耗监测单元、智能除湿装置和温湿度采集模块，通过远程操控各电气线路智能断路器开关实现在线监测配电箱电压、电流、功率、温湿度、能耗电参量、故障定位、计量统计和保护，通过终端服务器的终端控制智能断路器开关使得配电箱具有过压、欠压、过载、短路、过流、超温、漏电、线路保护的功能，该智能配电箱体积小且具有多种监测及保护集成为一体，满足电力行业中配电箱在不同工作场景下的作业需求。

附图说明

以下附图仅对本实用新型作示意性的说明和解释，并不用于限定本实用新型的范围，其中：

图1：本实用新型配电箱壳体智能监测结构框图；

图2：本实用新型配电箱壳体断路器与监测元件连接结构示意图；

图3：本实用新型断路器与直流电源连接结构示意图；

图4：本实用新型声光报警器与直流电源连接结构示意图；

图5：本实用新型电耗监测单元的结构示意图；

图中：1-中央处理器，2-智能断路器，3-安全保护模块，4-避雷器，5-智能除湿装置，6-温湿度采集模块，7-通信模块，8-直流电源，9-声光报警器，10-电压电流传感器，11-功率监测器，12-能耗监测单元。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案、设计方法及优点更加清楚明了，以下结合附图通过具体实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-图5所示，本实用新型提供了一种可在线监测的智能配电箱，包括配电箱壳体，所述配电箱壳体内设置有中央处理器1，所述中央处理器1上连接有通信模块7；

所述中央处理器1与配电箱壳体外的终端服务器通过通信模块7通讯连接，用于对配电箱各电气线路远程在线监测、计量统计和保护；

所述中央处理器1通过智能断路器2还电连接有电源模块、数据采集模块、能耗监测单元12和智能除湿装置5，用于在线数据采集、能耗监测及除湿保护；

数据采集模块，用于采集配电箱的电压、电流、功率、温湿度数据；

所述智能除湿装置5与智能断路器2的连接线路上安装有智能漏电断路器，用于供电及线路短路保护；

所述能耗监测单元12还连接有智能测控单元，用于在线监测配电箱能耗；

所述电源模块，用于将外接220V交流电接入并输出为数据采集模块供电；

所述中央处理器1还通过电源模块连接有安全保护模块3，用于防雷保护；

需要说明的是，安全保护模块3为现有技术，安全保护模块3包括交流接触器、电源滤波器、漏电保护器、浪涌保护器、瞬态抑制二极管、压敏电阻、气体放电管，使配电箱数据采集模块和能耗监测单元12的测量端具备防电磁场辐射干扰、防静电放电、防电快速瞬变脉冲群干扰、防电脉涌冲击、防雷击的能力；通过安全保护模，配电箱分机外接220V交流电并输出为与配电箱分机连接的监测元件供电；

本申请安全保护模块包括漏电保护电路和浪涌保护电路；

智能断路器2型号ASCB1-63，智能断路器2用于过流保护；中央处理器1通过智能断路器2电连接有电源模块、数据采集模块、能耗监测单元12和智能除湿装置5，终端服务器的操作端控制智能断路器2的开关用于实现各电气线路故障定位，中央处理器1通过智能断路器2还电连接有电源模块、数据采集模块、能耗监测单元12和智能除湿装置5，当电源模块、数据采集模块、能耗监测单元12和智能除湿装置5设置的阈值不在设定的阈值范围内时，终端服务器的操作端控制各电气线路上智能断路器2的开关闭合，可实现在线监测故障定位保护配电箱；

进一步，所述中央处理器1上还连接有MODBUS模块；

所述数据采集模块包括温湿度采集模块6、电压电流传感器10和功率监测器11；

所述MODBUS模块还分别与温湿度采集模块6、能耗监测单元12通讯连接，用于在线监测配电箱的湿度、温度及能耗；

所述电压电流传感器10用于采集所述配电箱的电压电流数据；

所述温湿度采集模块6用于监测所述配电箱的湿度和温度；

所述功率监测器11用于采集所述配电箱的功率；

所述电压电流传感器10和功率监测器11分别与所述中央处理器1连接；

需要说明的是，温湿度采集模块6为温湿度传感器，型号FRH-TRE；电压电流传感器10型号为XJHK-20，功率监测器11型号为UT230A-II；市场上有大量出售，温湿度采集模块6、电压电流传感器10和功率监测器11均为现有技术；

进一步，所述能耗监测单元12设置在配电箱内，能耗监测单元12与中央处理器1通过MODBUS模块通讯连接，用于对配电箱能耗进行监测；

所述能耗监测单元12包括若干与配电箱内的智能电表连接的互感器，智能电表与智能测控单元通讯连接，能耗监测单元12用于获取智能电表的电信号反馈给智能测控单元；

需要说明的是，能耗监测单元12，能耗监测单元12设置在配电箱内，对配电箱能耗进行监测，能耗监测单元12与中央处理器1通过MODBUS模块通讯连接，用于执行能耗监测动作；

如图5所示，能耗监测单元12包括若干与配电箱内的智能电表连接的互感器，电力系统为了传输电能，往往采用交流电压、大电流回路把电力送往用户，无法用仪表进行直接测量；互感器的作用，就是将交流电压和大电流按比例降到可以用仪表直接测量的数值，便于仪表直接测量(电压、电流和电能)，同时为继电保护和自动装置提供电源，智能电表有MODBUS通讯功能，智能电表有MODBUS通讯功能；智能电表与智能测控单元通过MODBUS模块通讯连接，能耗监测单元12能够获取智能电表的电信号反馈给智能测控单元；

AC220V电耗电路，使用1个互感器，占用智能电表1路。此电路2时间点的电能差即为此时间内的电耗；AC380V电耗电路(三相四线)，每相(U1/I1、U2/I2、U3/I3各一相)接入1个互感器，占用智能电表3路。三相电耗和即为此电耗电路的电耗；每家能耗为各家下各电耗电路的能耗和；

进一步，如图2所示，所述中央处理器1通过智能断路器2连接有避雷器4，所述智能断路器2与避雷器4的连接线路上安装有熔断器，用于保护与配电箱壳体连接的线路；所述电源模块连接所述避雷器4，用于将外接220V交流电接入并输出为避雷器4提供电能；

进一步，所述电源模块通过AC/DC转换器连接有直流电源8，所述直流电源8还连接有声光报警器9、智能门锁和智能除湿装置5置，用于为声光报警器9，智能门锁和智能除湿装置5提供电能；

如图4所示，其中，所述直流电源8与所述声光报警器9的连接线路上安装有熔断器，所述声光报警器9与接近开关串联，且所述声光报警器9与电磁继电器并联，用于控制所述声光报警器9的开闭及判断未关配电箱柜门报警；

需要说明的是，如图1-图2所示，智能门锁型号为WM-2000C-EC840，智能除湿装置5，智能除湿装置5为智能除湿器，智能除湿器型号为YQCS10AT，现在市场上大量出售，所述中央处理器1经智能断路器2连接电源模块，所述电源模块通过AC/DC转换器连接有直流电源8，直流电源8与智能门锁、智能除湿装置5和直流电源8连接，终端服务器与中央处理器1通讯连接，远程控制智能门锁及智能除湿装置5的开闭；且智能除湿装置5与智能断路器2的连接线路上安装有智能漏电断路器，用于对智能除湿装置5实现漏电保护；

具体实施中，声光报警器9为现有技术，声光报警器9型号为DC24V-JSD；

所述中央处理器1负责接收所述配电箱1的电压电流数据、湿度、温度和功率等，对接收的数据进行监控、处理和判断，当不满足预设的监控阈值时，发送控制指令给所述声光报警器9，以使所述声光报警器9发送声光预警信息；其中，如图3-图4所示，当直流电源超过24V时，电磁继电开关闭合，中央处理器1控制声光报警器9发出声光报警，当直流电源不超过24V时，电磁继电开关打开；

值得说明的是，本实用新型可在线监测的智能配电箱，中央处理器1经智能断路器2电连接电源模块、电压电流传感器10、功率监测器11、能耗监测单元12和智能除湿装置5，温湿度采集模块6，用于实现在线监测配电箱电压、电流、功率、温湿度、能耗电参量，中央处理器控制智能断路器开关使得配电箱具有过压、欠压、过载、短路、过流、超温、漏电、线路保护功能，中央处理器1与配电箱壳体外的终端服务器通过通信模块7通讯连接，不需要在配电箱体内加各种功能模块，实现多功能集成一体的配线箱，只需要通过远程操控智能断路器开关对各电气线路实现在线监测、故障定位、计量统计和保护，满足脉动风压的要求的同时不需要增加配电箱体积，防止配电箱体积增大导致不必要事故发生，使得该智能配电箱体积比加装各种功能模块的配电箱体积小，同时满足电力行业中配电箱在不同工作场景下的作业需求。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (6)

1.一种可在线监测的智能配电箱，其特征在于，包括配电箱壳体，所述配电箱壳体内设置有中央处理器(1)，所述中央处理器(1)上连接有通信模块(7)；

所述中央处理器(1)与配电箱壳体外的终端服务器通过通信模块(7)通讯连接，用于对配电箱各电气线路远程在线监测、计量统计和保护；

所述中央处理器(1)通过智能断路器(2)还电连接有电源模块、数据采集模块、能耗监测单元(12)和智能除湿装置(5)，用于在线数据采集、能耗监测及除湿保护；

数据采集模块，用于采集配电箱的电压、电流、功率、温湿度数据；

所述中央处理器(1)还通过电源模块连接有安全保护模块(3)，用于防雷保护；

所述智能除湿装置(5)与智能断路器(2)的连接线路上安装有智能漏电断路器，用于供电及线路短路保护；

所述能耗监测单元(12)还连接有智能测控单元，用于在线监测配电箱能耗；

所述电源模块，用于将外接220V交流电接入并输出为数据采集模块供电。

2.根据权利要求1所述的一种可在线监测的智能配电箱，其特征在于，

所述中央处理器(1)上还连接有MODBUS模块；

所述数据采集模块包括温湿度采集模块(6)、电压电流传感器(10)和功率监测器(11)；

所述MODBUS模块还分别与温湿度采集模块(6)、能耗监测单元(12)通讯连接，用于在线监测配电箱的湿度、温度及能耗；

所述电压电流传感器(10)用于采集所述配电箱的电压电流数据；

所述温湿度采集模块(6)用于监测所述配电箱的湿度和温度；

所述功率监测器(11)用于采集所述配电箱的功率；

所述电压电流传感器(10)和功率监测器(11)分别与所述中央处理器(1)连接。

3.根据权利要求2所述的一种可在线监测的智能配电箱，其特征在于，

所述能耗监测单元(12)设置在配电箱内，能耗监测单元(12)与中央处理器(1)通过MODBUS模块通讯连接，用于对配电箱能耗进行监测；

所述能耗监测单元(12)包括若干与配电箱内的智能电表连接的互感器，智能电表与智能测控单元通讯连接，能耗监测单元(12)用于获取智能电表的电信号反馈给智能测控单元。

4.根据权利要求1所述的一种可在线监测的智能配电箱，其特征在于，

所述中央处理器(1)通过智能断路器(2)连接有避雷器(4)，所述智能断路器(2)与避雷器(4)的连接线路上安装有熔断器，用于保护与配电箱连接的线路；

所述电源模块连接所述避雷器(4)，用于将外接220V交流电接入并输出为避雷器(4)提供电能。

5.根据权利要求1所述的一种可在线监测的智能配电箱，其特征在于，

所述电源模块通过AC/DC转换器连接有直流电源(8)，所述直流电源(8)上连接有声光报警器(9)、智能门锁和智能除湿装置(5)，用于为声光报警器(9)，智能门锁和智能除湿装置(5)提供电能。

6.根据权利要求5所述的一种可在线监测的智能配电箱，其特征在于，

所述直流电源(8)与所述声光报警器(9)的连接线路上安装有熔断器，所述声光报警器(9)与接近开关串联，用于控制所述声光报警器(9)的开闭及判断未关配电箱柜门报警。