[实用新型]新型智能配电箱

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种配电箱，尤其涉及一种新型智能配电箱，属于配电装置领域。

背景技术

随着我国节能、降耗、减排政策不断强化推进及智能电网建设的快速发展，居民环境保护及节能减耗的意识不断增强，人们对各自用电情况也越来越关心，但是传统的用配电模式中，居民用户一直被看成单纯的电能消费单元，所使用的电能表、配电箱、电器等设备都无法满足快速发展的需求，因此，亟需设计出一种在用户侧使用的全新的测量设备，能实时测量、记录实时用电情况，从而为用户提高用电效率、降低电费支出。

发明内容

本实用新型为解决现有的配电箱用户不能实时测量、记录实时用电情况，提供一种可结合用户所使用电器的实际情况，列出用电明细、能耗分析、分时电价等多项数据的新型智能配电箱，从而达到提高用电效率，节约能源，降低电费支出的目的。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种新型智能配电箱，包括箱体、强电单元、弱电单元，其中强电单元采用TN-S配电结构，在配电箱电源迸线端设置1个电源总断路器、1个剩余电流保护器及1个继电器，箱内布置有相线L、中性线N、接地保护线PE，PE线不接入剩余电流保护器，箱体外壳直接接地；在强电单元配电输出回路中设置具备远程开合功能的继电器，该继电器采用具有低能耗特性的磁保持继电器或静态无能耗继电器；弱电单元包括微处理器、存储器、电能量监测单元、通信模块、液晶屏及键盘组成，其中存储器选用Flash存储器，液晶屏为带触摸功能的LCD液晶屏，通信模块设有网络接口、电力载波接口及RS485通信接口。

本实用新型与现有技术相比，其优点为：本实用新型可结合用户所使用电器的实际情况，列出用电明细、能耗分析、分时电价等多项数据的新型智能配电箱，从而达到提高用电效率，节约能源，降低电费支出的目的。

附图说明

图1为本实用新型电气原理图；

图2为本实用新型电力载波通信模块原理图；

图3为本实用新型电能量监测单元原理图。

具体实施方式

如图1所示，一种新型智能配电箱，包括箱体、强电单元、弱电单元，其中强电单元采用TN-S配电结构，在配电箱电源迸线端设置1个电源总断路器、1个剩余电流保护器及1个继电器，箱内布置有相线L、中性线N、接地保护线PE，PE线不接入剩余电流保护器，箱体外壳直接接地，电源总断路器作为电源总开关，具有总的控制性保护作用，能同时断开或接通相线与中性线，符合安全用电及检修规范。

配电输出部分依据用电功率均分原则及用电属性配置，可划分为照明、空调插座、电脑插座、普能插座、厨房插座和卫生间插座等配电回路，以避免出现因某个回路负荷过载而造成线路老化，出现用电火灾事故的现象，也避免出现因某个回路的用电设备出故障而影响其他回路电气设备正常工作的现象，同时也便于检修；在强电单元配电回路中设置具备远程开合功能的继电器，该继电器采用具有低能耗特性的磁保持继电器或静态无能耗继电器。

弱电单元包括微处理器、存储器、电能量监测单元、通信模块、液晶屏及键盘组成，其中存储器选用Flash存储器，容量适中，适于编程，用于保存实时数据、历史数据、配置参数及信息等内容；液晶屏为带触摸功能的LCD液晶屏，可与配电箱壳体组合为一整体，也可以单独安装；通信模块设有网络接口、电力载波接口及RS485通信接口，配电箱可通过网络接口连到互联网，通过电力载波通信接口与智能电表通信，其中电力载波通信接口采用电力用户用电信息采集系统中规范的模块即可，该模块内部通过电容、变压器组成的耦合电路与电力线相连，与微处理器以串口通信方式通过光耦相连，在电气隔离上对用户很安全，还可利用RS485通信接口扩展其功能应用范围，如抄表、管理家庭防盗系统等；微处理器为智能服务型配电箱的处理中心，可选用STM32F207芯片，该芯片为32bit内核，工作电压为1.8～3.6V，频率最高达120MHz，集成了包括LCD并行接口、I²C接口、SPI端口、US-ART接口及以太网10/100Mb/s MAC模块等各种高性能工业标准接口，适合硬件设计的需求，可实现实时收集各监测模块所采集的各种电参量，并按实时数据、整分钟数据、整点数据、曰数据、月数据方式将数据分类保存，可统计各回路用电状况及各时段用电情况、统计用电量最大及最小回路、统计用电量最大及最小时段、统计各回路用电能耗情况、统计用电门限报警情况等，可采用曲线及图表方式对比分析用户在不同时段用电情况、耗能状况、故障发生率等，并就当前统计数据向用户提供能耗分析结果，简单提出一些节能降耗建议，使用户能通过配电箱对自己的实时用电情况、各电器用电量一目了然，以便及时调整；用户可通过键盘、LCD液晶屏查询所监测到的电参量、用电曲线等；电能量监测单元采用模块化设计结构，个监测模块相互独立，可根据现场情况灵活配置，该监测单元基于电能计量芯片CS5460A设计，实时测量电能量、功率、功率因数、电压、电流等参数，所监测的电参量有微处理器通过SPI通讯接口以轮训方式读取、储存，供统计分析使用，在实际应用中可根据不同容量、不同回路的监测要求而灵活配置监测模块的数量，如需想了解家里各电器详细的用电情况，则将各配电输出回路都安装监测模块即可。