CN221928920U - 一种智能物联网低压配电变压器综合配电柜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及配电柜技术领域，公开了一种智能物联网低压配电变压器综合配电柜，配电柜内安装有浪涌保护器、塑壳式断路器、电流电压互感器、计量电流互感器、剩余电流动作保护器、无功补偿装置、负控终端、边缘计算终端、5G通信终端、锂电池、箱体湿度传感器、箱体温度传感器、断路器接线端子温度传感器和箱体北斗定位高精度模块。该智能物联网低压配电变压器综合配电柜既保留了传统低压配电变压器综合配电柜的原有功能，还具备断路器进出线端子温度采集、环境温度采集、柜内湿度采集、配电柜定位等功能，且通过边缘计算终端配合5G通信终端与配电柜主站监测系统进行数据传输，实现远程监控、数据采集、自动化控制及与其他设备间的通信交互。
Description
技术领域
本实用新型涉及配电柜技术领域，特别涉及一种智能物联网低压配电变压器综合配电柜。
背景技术
目前常见的低压配电变压器综合配电柜只是集成了电气部分，即断路器、剩余电流动作保护器、负控终端、电压电流互感器和无功补偿装置，只能通过负控终端实现电压、电流、电量能电能量相关数据的采集和传输，并无相线过负荷判断、配电柜渗进水判断、配电柜安装位置显示等功能。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供一种智能物联网低压配电变压器综合配电柜，该智能物联网低压配电变压器综合配电柜能够实时监测塑壳式断路器的接线端子是否发热，从而使管理人员判断相线是否过负荷；能够实时采集箱体内的湿度数据，进而判别配电柜是否出现渗进水；能够提供的配电柜定位数据，使管理人员清楚配电柜安装位置。
本实用新型采用的技术方案为：
一种智能物联网低压配电变压器综合配电柜，该智能物联网低压配电变压器综合配电柜内安装有浪涌保护器、塑壳式断路器、电流电压互感器、计量电流互感器、剩余电流动作保护器、无功补偿装置、负控终端、边缘计算终端、5G通信终端、锂电池、箱体湿度传感器、箱体温度传感器、断路器接线端子温度传感器和箱体北斗定位高精度模块；
所述浪涌保护器和电压互感器在塑壳式断路器的进线端上，电流互感器、计量电流互感器、剩余电流动作保护器和无功补偿装置分别安装于塑壳式断路器的出线端上；所述负控终端分别与电压互感器、电流互感器、计量电流互感器和边缘计算终端连接；所述边缘计算终端分别与箱体湿度传感器、箱体温度传感器、断路器接线端子温度传感器、箱体北斗定位高精度模块和5G通信终端连接；所述锂电池分别与负控终端、边缘计算终端、5G通信终端、箱体湿度传感器、箱体温度传感器、断路器接线端子温度传感器和箱体北斗定位高精度模块连接。
进一步的，所述边缘计算终端通过5G通信终端能够与配电柜主站监测系统的计算机数据传输。
进一步的，所述断路器接线端子温度传感器的数量为八个，八个断路器接线端子温度传感器分别安装于塑壳式断路器的A相进线端子上、B相进线端子上、C相进线端子上、N相进线端子上，以及塑壳式断路器的A相出线端子上、B相出线端子上、C相出线端子上、N相出线端子上。
进一步的，所述智能物联网低压配电变压器综合配电柜内还安装有交直流逆变器，所述锂电池通过交直流逆变器接入塑壳式断路器的进线端，锂电池通过交直流逆变器与负控终端、边缘计算终端、5G通信终端、箱体湿度传感器、箱体温度传感器、断路器接线端子温度传感器和箱体北斗定位高精度模块连接。
进一步的，所述智能物联网低压配电变压器综合配电柜外部还安装有液晶显示屏，所述液晶显示屏分别与边缘计算终端和锂电池连接。
本实用新型的有益效果是：
该智能物联网低压配电变压器综合配电柜既保留了传统低压配电变压器综合配电柜的配电、计量、保护、过载短路、缺相、欠压、过压、剩余电流过流保护，以及电源侧断零线等保护及自动重合分闸、防雷、电容无功补偿等原有功能，还具备断路器进出线端子温度采集、环境温度采集、柜内湿度采集、配电柜定位等功能。
该智能物联网低压配电变压器综合配电柜通过边缘计算终端配合5G通信终端与配电柜主站监测系统进行数据传输，实现远程监控、数据采集、自动化控制及与其他设备间的通信交互，使得管理人员能够实时监测塑壳式断路器的接线端子是否发热结合采集到的温度数据，能够判别相线是否过负荷；能够判别配电柜安装处的环境湿度，进而判别配电柜是否出现渗进水情况；根据配电柜定位数据，快捷的找到配电柜的安装位置。通过以上监控数据，配电柜主站监测系统能够完整的实现所有台变的在线监测，从而掌握详细的停电范围。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型智能物联网低压配电变压器综合配电柜的器件连接图；
图2为本实用新型智能物联网低压配电变压器综合配电柜的主视图；
图3为本实用新型智能物联网低压配电变压器综合配电柜的后视图；
图1—3中，1—智能物联网低压配电变压器综合配电柜、2—浪涌保护器、3—塑壳式断路器、4—电压互感器、5—电流互感器、6—计量电流互感器、7—剩余电流动作保护器、8—无功补偿装置、9—负控终端、10—边缘计算终端、11—5G通信终端、12—锂电池、13—箱体湿度传感器、14—箱体温度传感器、15—断路器接线端子温度传感器、16—箱体北斗定位高精度模块、17—交直流逆变器、18—液晶显示屏。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
本实施例提供一种智能物联网低压配电变压器综合配电柜，如图1所示，该智能物联网低压配电变压器综合配电柜1内安装有浪涌保护器2、塑壳式断路器3、电流电压互感器、计量电流互感器6、剩余电流动作保护器7和无功补偿装置8。
如图1和图2所示，其中，浪涌保护器2和电压互感器4在塑壳式断路器3的进线端上；浪涌保护器2、电压互感器4与塑壳式断路器3的进线端采用并联方式连接。浪涌保护器2、塑壳式断路器3、电压互感器4均可市购成品设备，如：菲尼克斯VAL-MS 230IT/1+1-FM型浪涌保护器，ABB品牌XT1N160型塑壳式断路器，ABB品牌ES1000-9662型电压互感器等。
电流互感器5、计量电流互感器6、剩余电流动作保护器7和无功补偿装置8分别安装于塑壳式断路器3的出线端上；电流互感器5、计量电流互感器6与塑壳式断路器3的出线端采用并联方式连接，剩余电流动作保护器7分别与电流互感器5、计量电流互感器6连接，无功补偿装置8与塑壳式断路器3的出线端并联连接。电流互感器5、计量电流互感器6、剩余电流动作保护器7和无功补偿装置8均可市购成品设备，如：ABB品牌PCT3L200/5R型电流互感器，安科瑞AKH-0.66/I系列计量电流互感器，安科瑞ASJ10-LD1C型剩余电流动作保护器，安科瑞ANSVG-50-400/BC型无功补偿装置等。
基于以上电器元件能够实现低压配电变压器综合配电柜的配电、计量、保护、过载短路、缺相、欠压、过压、剩余电流过流保护，以及电源侧断零线等保护及自动重合分闸、防雷、电容无功补偿等功能，具体各功能的实现为本领域公知常识，在此不做过多赘述。
进一步的，如图1和图3所示，该智能物联网低压配电变压器综合配电柜1内还安装有负控终端9、边缘计算终端10、5G通信终端11、锂电池12、箱体湿度传感器13、箱体温度传感器14、断路器接线端子温度传感器15和箱体北斗定位高精度模块16；其中，电压互感器4、电流互感器5、计量电流互感器6通过物理电气与负控终端9连接，负控终端9与边缘计算终端10采用网线连接，边缘计算终端10与5G通信终端11通过网线或者串口线连接；箱体湿度传感器13、箱体温度传感器14、断路器接线端子温度传感器15、箱体北斗定位高精度模块16均与边缘计算终端10连接。锂电池12分别与负控终端9、边缘计算终端10、5G通信终端11、箱体湿度传感器13、箱体温度传感器14、断路器接线端子温度传感器15和箱体北斗定位高精度模块16连接，用于对各电器元件进行供电。
负控终端9作为一个集中控制单元，负责与其他组件进行通信，接收和发送指令，采集数据，并将数据传输到上层的边缘计算终端10；边缘计算终端10的作用是在智能物联网系统中进行本地数据处理，执行一些预定义的任务，如数据采集、数据处理、本地存储、本地分析、安全控制等。5G通信终端11的作用是支持智能物联网设备通过5G网络进行无线通信；它具有高速、低延迟和高容量的特点，可以为物联网设备提供可靠的连接和高效的数据传输，实现实时监控、远程控制和大规模的数据通信等功能，从而实现该智能物联网低压配电变压器综合配电柜的监测数据传输至配电柜主站监测系统的计算机，使管理人员能够获取各智能物联网低压配电变压器综合配电柜的监测数据。负控终端9、边缘计算终端10和5G通信终端11均可市购成品设备，如：ABB System 800xA、Zenon等系列的负控终端产品，Intel IoT Gateway系列的边缘计算终端产品，Huawei 5G Mobile WiFi Pro等系列的5G通信终端产品。
如图2所示，断路器接线端子温度传感器15总共8个，其中4个断路器接线端子温度传感器15用于安装在塑壳式断路器3的A相进线端子上、B相进线端子上、C相进线端子上、N相进线端子上，另外的4个断路器接线端子温度传感器15用于安装在塑壳式断路器3的A相出线端子上、B相出线端子上、C相出线端子上、N相出线端子上，通过把温度数据上传边缘计算终端10，再传输至配电柜主站监测系统的计算机，从而使管理人员能够实时监测塑壳式断路器3的接线端子是否发热，结合采集到的温度数据，能够判别相线是否过负荷。箱体温度传感器14通过实时采集箱体内的温度数据，通过把数据上送给边缘计算终端10，再传输至配电柜主站监测系统的计算机，使管理人员获知环境基准温度，用于温度对比。
箱体湿度传感器13通过实时采集配电柜箱体内的湿度数据，通过把湿度数据上送给边缘计算终端10，再传输至配电柜主站监测系统的计算机，从而使管理人员能够判别配电柜安装处的环境湿度，进而判别配电柜是否出现渗进水，为配电柜的生命周期管理提供数据支撑。
箱体北斗定位高精度模块16可市购成品设备，如：UniStrong UB354R等系列的北斗定位高精度模块产品，箱体北斗定位高精度模块16通过把定位数据上送给边缘计算终端10，再传输至配电柜主站监测系统的计算机，从而使管理人员能够实时了解掌握配电柜的安装位置，根据提供的配电柜定位数据，方便快捷的找到配电柜的安装位置。
通过以上塑壳式断路器3进出线接线端子的温度数据、配电柜箱体内的湿度数据、环境基准温度、配电柜的安装位置，以及其他电气量等监控数据，配电柜主站监测系统能够完整的实现单台低压配电变压器综合配电柜的在线监测，同时通过多台低压配电变压器综合配电柜的在线监测，配电柜主站监测系统还能获悉详细的停电范围。
进一步的，作为本实施例的优选技术方案，如图1和图3所示，本实施例中在智能物联网低压配电变压器综合配电柜1外部还安装有液晶显示屏18，液晶显示屏18分别与边缘计算终端10和锂电池12连接，边缘计算终端10通过液晶显示屏18能够将监测塑壳式断路器3进出线接线端子的温度数据、配电柜箱体内的湿度数据、环境基准温度，以及其他电气量在液晶显示屏18上进行显示。
此外，如图1和图3所示，该智能物联网低压配电变压器综合配电柜1内还安装有交直流逆变器17，交直流逆变器17可市购成品设备，如：ABB TRIO-20.0-TL/27.6-TL等系列交直流逆变器产品；锂电池12通过交直流逆变器17接入塑壳式断路器3的进线端，锂电池12通过交直流逆变器17与负控终端9、边缘计算终端10、5G通信终端11、箱体湿度传感器13、箱体温度传感器14、断路器接线端子温度传感器15和箱体北斗定位高精度模块16连接。该智能物联网低压配电变压器综合配电柜处于正常状态时，塑壳式断路器3的进线端电流通过交直流逆变器17对锂电池12进行充电，当出现台区停电时，锂电池12通过交直流逆变器17将交流220V转换成宽平直流5~36V，方便为各类传感器、负控终端9、边缘计算终端10、5G通信终端11和箱体北斗定位高精度模块16提供供电电源，保证停电后在线监测设备依然能够处于在线状态，持续将在线监测数据上送至配电柜主站监测系统的计算机。
需要说明的是，本实施例中未提及品牌型号的电器元件，如：锂电池12、箱体湿度传感器13、箱体温度传感器14、断路器接线端子温度传感器15和液晶显示屏18等设备，可根据现场实际需求进行选择性市购。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种智能物联网低压配电变压器综合配电柜，其特征在于：该智能物联网低压配电变压器综合配电柜内安装有浪涌保护器、塑壳式断路器、电流电压互感器、计量电流互感器、剩余电流动作保护器、无功补偿装置、负控终端、边缘计算终端、5G通信终端、锂电池、箱体湿度传感器、箱体温度传感器、断路器接线端子温度传感器和箱体北斗定位高精度模块；
所述浪涌保护器和电压互感器在塑壳式断路器的进线端上，电流互感器、计量电流互感器、剩余电流动作保护器和无功补偿装置分别安装于塑壳式断路器的出线端上；所述负控终端分别与电压互感器、电流互感器、计量电流互感器和边缘计算终端连接；所述边缘计算终端分别与箱体湿度传感器、箱体温度传感器、断路器接线端子温度传感器、箱体北斗定位高精度模块和5G通信终端连接；所述锂电池分别与负控终端、边缘计算终端、5G通信终端、箱体湿度传感器、箱体温度传感器、断路器接线端子温度传感器和箱体北斗定位高精度模块连接。
2.根据权利要求1所述的智能物联网低压配电变压器综合配电柜，其特征在于：所述边缘计算终端通过5G通信终端能够与配电柜主站监测系统的计算机数据传输。
3.根据权利要求1所述的智能物联网低压配电变压器综合配电柜，其特征在于：所述断路器接线端子温度传感器的数量为八个，八个断路器接线端子温度传感器分别安装于塑壳式断路器的A相进线端子上、B相进线端子上、C相进线端子上、N相进线端子上，以及塑壳式断路器的A相出线端子上、B相出线端子上、C相出线端子上、N相出线端子上。
4.根据权利要求1所述的智能物联网低压配电变压器综合配电柜，其特征在于：所述智能物联网低压配电变压器综合配电柜内还安装有交直流逆变器，所述锂电池通过交直流逆变器接入塑壳式断路器的进线端，锂电池通过交直流逆变器与负控终端、边缘计算终端、5G通信终端、箱体湿度传感器、箱体温度传感器、断路器接线端子温度传感器和箱体北斗定位高精度模块连接。
5.根据权利要求1所述的智能物联网低压配电变压器综合配电柜，其特征在于：所述智能物联网低压配电变压器综合配电柜外部还安装有液晶显示屏，所述液晶显示屏分别与边缘计算终端和锂电池连接。
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| CN202323290020.0U CN221928920U (zh) | 2023-12-04 | 2023-12-04 | 一种智能物联网低压配电变压器综合配电柜 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN121123772A (zh) * | 2025-08-04 | 2025-12-12 | 江苏米格电气集团股份有限公司 | 一种低压电力物联网多媒体展示配电柜 |
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2023
- 2023-12-04 CN CN202323290020.0U patent/CN221928920U/zh active Active
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