可不停电换表的智能表箱的制作方法

1.本发明属于电力表箱技术领域,具体涉及一种可不停电换表的智能表箱。


背景技术：

2.电表是用来计量用户用电量的仪表设备，电表在运行过程中会出现故障、申请校验、定期轮换等需要更换电表的情况。目前用户电表的更换需要停电之后才能进行操作，因此会造成用户的阶段性停电，影响正常生活。为了提高供电服务满意度，更好的服务客户，提高服务质量，应避免因用户停电造成的不良影响。因此为了解决供电企业服务满意度与供电设备维护更换这一矛盾，因此亟需设计一种新型可不停电换表的智能表箱，以解决现有技术中的问题。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中的不足，提供了一种可不停电换表的智能表箱及其控制方法，解决现有无法实现不停电更换电表的弊端。
4.为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：
5.一种可不停电更换电表的智能表箱，包括箱体，所述箱体内布设若干有导线、若干接线装置、若干转换开关、若干电表；所述接线装置、转换开关和电表一一对应，其中若干所述电表中的一个为备用电表；所述导线用于连接箱体外电源和箱体内电气设备；所述接线装置上设有四个彼此绝缘的接线柱，四个所述接线柱分别与电表的进出线端子电性连接；所述转换开关设置在所述接线装置的下方；所述转换开关有三个接线端，所述转换开关的第一端分别与电表的出线端子电性连接，多个所述转换开关的第二端并联连接至备用电表的出线端，所述转换开关的中间端分别电性连接至用户；所述转换开关的中间端线路上套设有电压线圈；所述箱体内固定设有控制器，所述控制器与所述电压线圈、所述转换开关分别电性连接。
6.根据上述技术方案进一步优选的，所述接线装置包括卡座、接线柱和转轴，所述接线柱为四个彼此绝缘的接线柱，其中两个接线柱用于连接电源进线端，另外两个接线柱用于连接转换开关的接线端，所述转轴横向设置在卡座中，所述转轴与所述卡座转动连接，所述所述卡座上设有若干槽，所述接线柱分别活动设置在所述槽内，所述接线柱固定套设在所述转轴上。
7.优选的，所述卡座上设有沉头孔，所述沉头孔用于穿设螺丝钉把卡座与箱体固定连接在一起。
8.优选的，所述槽为l型直角槽，所述接线柱在所述槽可旋转90度。
9.优选的，所述接线柱包括导电体和绝缘体，所述绝缘体上开设有孔槽，所述导电体固定设置在所述孔槽内，所述孔槽内设有弹簧，所述弹簧套在所述导电体的下端，所述导电体的上端套设有绝缘管，所述绝缘管与所述弹簧抵接，所述绝缘管直径与所述弹簧的直径相等，所述绝缘管与弹簧的长度之和与所述导电体的长度相等，所述绝缘体的上端部设有
压紧片，所述压紧片外部套设有压紧帽，所述压紧帽与绝缘体螺纹连接，所述绝缘体下端固定套设在所述转轴上。
10.优选的，所述转换开关为双刀双掷转换继电器，所述转换开关的控制线圈与控制器电性连接。
11.优选的，所述转换开关为磁保持型换继电器。
12.优选的，所述控制器包括壳体和主控板，所述壳体上设有按键和指示灯，所述按键与指示灯电性连接，所述按键有多个，所述主控板上设有主控芯片单元、电源单元、存储单元、输入单元、输出单元，所述主控板的输出单元分别与多个所述转换开关的控制端电性连接，多个所述按键和所述电压线圈与主控板的输入单元电性连接。
13.一种可不停电更换电表的换表方法，所述换表方法包括以下步骤：步骤a，通过控制器输出信号控制待更换电表处的转换开关动作，把用户线路切换到备用电表线路上；拆除待更换电表上的固定螺栓，下拉待更换电表，在待更换电表的作用下，接线柱随转轴旋转90度，拆除固定接线柱的固定螺栓，松开压紧帽，接线柱上的绝缘管在弹簧的作用力下向外有弹出趋势，在待更换电表从接线柱上抽出后，绝缘管弹出后包裹住裸露的接线柱；步骤c，在新电表的挤压作用下，绝缘管压缩弹簧并向下移动，露出部分接线柱，把新电表插接到接线柱上，并通过固定螺栓压紧接线柱，同时旋紧压紧帽，固定住绝缘管，再上推新电表到电表位，通过固定螺栓把新电表固定到箱体上；步骤d，通过控制器输出控制更换电表处的转换开关动作，把用户线路从备用电表线路上切换到原线路，完成电表更换。
14.优选的，上述步骤a中，控制控制器输出控制信号方式有两种，其中一种为通过控制器上面的按钮控制对应的转换开关动作，把用户线路从用户线路切换到备用电表线路上；或为通过电压线圈检测到的线路电压传送给控制器，当电压线圈检测到某一路电表无电压时，则判断改路电表出现故障，由电压线圈给控制器输入控制信号，则控制器输出切换信号，通过转换开关把故障电表的电路自动切换到备用线路上，实现正常供电，然后在电工更换新电表后再把用户线路从备用线路上更换为原线路。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
16.1、本发明提供了一种可不停电换表的智能表箱及其控制方法，本发明表箱中设置有多个转换开关，转换开关可以实现用户线路在原线路与备用线路之间快速切换，避免因更换电表给客户造成停电影响，提供供电企业服务水平。
17.2、本发明提供了一种可不停电换表的智能表箱及其控制方法，本发明表箱可以避免更换电表过程中或电表损坏导致的用户电能计量中断，可以利用备用电表继续实现电能计量，避免电量丢失，为供电企业减少经济损失。
18.3、本发明提供了一种可不停电换表的智能表箱及其控制方法，本发明表箱可以把待更换电表旋转一定角度在更换电表，解决了表箱内空间小、带电操作不便的问题，可以减轻电工人员的劳动强度，提高更换电表的工作效率。
19.4、本发明提供了一种可不停电换表的智能表箱及其控制方法，本发明表箱装置中接线柱上设有绝缘管，在电表更换过程中可套住裸露的接线柱，防止带电体外露，避免电工更换电表过程中发生触电事故，增强了施工过程中的安全性。
附图说明
20.图1为本发明装置结构示意图；
21.图2为本发明接线装置结构示意图；
22.图3为本发明接线装置截面剖视结构示意图；
23.图4为本发明控制器装置结构示意图；
24.图5为本发明接线柱结构放大示意图；
25.图6为本发明接线柱侧视结构示意图。
26.图中：1、箱体，2、导线，3、接线装置,31、卡座，32、接线柱，33、转轴，34、槽，35、沉头孔，36、导电体，37、绝缘体，38、按钮，39、弹簧，4、转换开关，40、绝缘管，41、压紧片，42，压紧帽，43、孔槽，5、电表，7、控制器，71、壳体，72、主控板，73、按键，74、指示灯，8、电压线圈。
具体实施方式
27.在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“第一端”、“第二端”、“中间端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元件，不能理解为对本公开的限制。
28.以下结合附图对本发明做进一步详细说明以下实施例仅用于更清楚的说明本发明的技术方案，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属本发明的保护范围。
29.如图1～图6所示，本发明提供了一种可不停电更换电表的智能表箱，包括箱体1，所述箱体1内布设若干有导线2、若干接线装置3、若干转换开关4、若干电表5；其中若干所述电表5中的一个为备用电表；所述导线2用于连接箱体1外电源和箱体1内电气设备；所述接线装置3分别与电表5的进出线端子电性连接；所述转换开关4设置在所述接线装置3的下方；所述转换开关4有三个接线端，所述转换开关4的第一端分别与电表5的出线端子电性连接，多个所述转换开关4的第二端并联连接至备用电表的出线端，所述转换开关4的中间端分别电性连接至用户；所述转换开关4的中间端线路上套设有电压线圈8；所述箱体1内固定设有控制器7，所述控制器7与所述电压线圈8、所述转换开关4分别电性连接。本发明实施例中所述电压线圈8设置在各自的用户线路中，用于检测用户线路是否出现电表故障，在电压线圈8检测到某一用户的电压异常时，可以通过电压线圈给控制器7发出切换信号，通过转换开关4把用户线路切换到备用电表线路上，可以实现用户电表出现故障或者更换电表过程中用户不停电，减小用户的用电体验。本发明实施例中所述接线装置3固定在所述箱体1上，所述接线装置3上设置有4个彼此绝缘的接线柱32，分别对应电表5的两个进线单元和两个出线单元，所述接线柱32可以随转轴33同时转动，在更换电表的过程中，可以先把电表5固定螺栓从表箱拆除，然后下拉电表5，接线柱32在拉力作用下向外旋转90度，电表5与起始位置成90度夹角，此次更换电表比在原位置更方便、更快捷，解决了原有技术中更换电表需要上提电表5，由于表箱内空间较小，不易更换的缺点，本发明装置更换电表过程中效率高，降低了电工更换电表的劳动强度和触电风险，具有很强的实用性。
30.优选的，所述接线装置3包括卡座31、接线柱32和转轴33，所述接线柱32为四个彼
此绝缘的接线柱，其中两个接线柱32用于连接电源进线端，另外两个接线柱32用于连接转换开关4的接线端，所述转轴33横向设置在卡座31中，所述所述卡座31上设有若干槽34，所述接线柱32分别设置在所述槽34内，所述接线柱32套设在所述转轴33上并沿转轴33旋转。本发明实施例中所述接线柱32为四个彼此绝缘的接线柱，分别设置在槽34内，可以防止接线柱外露引起触电风险。更为优选的一种实施例，在槽34上可以增加一种防尘盖，把槽34封闭起来，减少了接线柱32带电部分裸露的风险。
31.优选的，所述卡座31上设有沉头孔35，所述沉头孔35用于穿设螺丝钉把卡座31与箱体1固定连接在一起。
32.优选的，所述槽34为l型直角槽，所述接线柱32在所述槽34可旋转90度。本发明实施例中，所述槽34为纵向槽，所述槽34的尺寸与接线柱32的尺寸配合实用，所述接线柱32可以在槽34内纵向转动。本发明实施例中，所述接线装置可以设置为长方体型装置，在接线装置的上面开设若干个l型直角槽，所述接线柱32可以在直角槽中转动，所述接线柱32可以从垂直方向转动到水平方向。所述接线柱32的端部设有转轴，转轴设置在槽34的l型的直角端处。
33.优选的，所述接线柱32包括导电体36和绝缘体37，所述绝缘体37上开设有孔槽43，所述导电体36固定设置在所述孔槽43内，所述孔槽43内设有弹簧39，所述弹簧39套在所述导电体36的下端，所述导电体36的上端套设有绝缘管40，所述绝缘管40与所述弹簧39抵接，所述绝缘管40直径与所述弹簧39的直径相等，所述绝缘管40与弹簧39的长度之和与所述导电体36的长度相等，所述绝缘体37的上端部设有压紧片41，所述压紧片41外部套设有压紧帽42，所述压紧帽42与绝缘体37螺纹连接，所述绝缘体37下端固定套设在所述转轴33上。本发明实施例中所述绝缘管40用于包裹接线柱32的带电体36，防止带电体外露。本发明实施例中，所述绝缘管40下端设有弹簧39，绝缘管40在弹簧39的作用力下向外弹出，当接线柱32从电表接线端子拔出时，绝缘管40在弹簧39的作用力下弹出包裹住外漏的接线柱32的带电体36，当接线柱32的带电体36接在电表接线端时，再电表接线端子的挤压作用下，绝缘管40压缩弹簧39并向下移动，露出部分接线柱32的带电体36，在接线柱32的带电体36压接在电表端子后，可以通过压紧帽42旋紧挤压压紧片41，压紧片41挤压绝缘管40，起到固定绝缘管40的作用。本发明实施例中，所述绝缘管40的的直径可以相同，也可以设置为端部直径大于压紧帽42的孔径，防止绝缘管40在弹簧39的作用力下弹出，起到阻挡的作用。本发明实施例解决了带电体外露容易发生触电事故的弊端。本发明实施例中所述转轴33的材质可以为绝缘材质，解决了四个接线柱之间彼此绝缘问题。本发明实施例中，所述导电体36与所述转轴33连接处通过绝缘处理。本发明实施例中，所述接线柱32的导电体36与导线2电性连接，在本发明实施例中，所述导电体36与导线2之间的连接导线采用软导线方式连接，不影响接线柱旋转更换电表。在本发明实施例中，所述接线装置3中间设置有穿设导线的横向走线槽，在走线槽上与槽34对应的位置处设有纵向的走线槽，在走线槽内的导线均采用软导线，方便接线柱旋转更换电表。
34.优选的，所述转换开关4为双刀双掷转换继电器，所述转换开关4的控制线圈与控制器7电性连接。本发明实施例中，所述转换开关4为双刀双掷式转换继电器。所述转换开关4中有三个接线端，分别为第一端、第二端和中间端，其中第一端分别与电表5的出线端电性连接，多个所述转换开关4的第二端并联连接并连接至备用电表的出线端，转换开关4的中
间端分别与各自的用户线路电性连接。本发明实施例中，通过转换开关4可以实现用户线路在原电表线路与备用线路之间快速切换。
35.优选的，所述转换开关4为磁保持型换继电器。本发明实施例中所述转换开关4采用磁保持型转换继电器，磁保持型继电器为一种新型继电器，也是一种自动开关，磁保持继电器其触点开、合状态平时由永久磁铁所产生的磁力所保持。当继电器的触点需要开或合状态时，只需要用正反直流脉冲电压激励线圈，继电器在瞬间就完成了开与合的状态转换。通常触点处于保持状态时，线圈不需要继续通电，仅靠永久磁铁的磁力就能维持继电器的状态不变。本发明实施例中所述转换开关4为磁保持型转换继电器，所述转换开关4有三个端子和一种控制线圈，其中控制线圈加正反直流脉冲控制转换开关4中的三个端子之间的两个端子间接通，两个端子接通后靠永磁铁的磁力保持吸合，不需要线圈维持吸合，具有节能，可靠性高的特点，其中磁保持继电器最大耐受电流可以到150a，完全满足表箱用户的负荷电流要求。磁保持转换继电器切换速度快，从断开一端合上另一端的时间在15毫秒～30毫秒之间，一般家用电器断电影响敏感度时间在40毫秒以上，因此转换开关4切换转换时间对不会引起一般家用电器停机或重启影响，用户对转换开关4切换时间的停电的敏感度较小，不会影响用户的供电用户体验。
36.优选的，所述控制器7包括壳体71和主控板72，所述壳体71上设有按键73和指示灯74，所述指示灯74与所述按键73电性连接，所述按键73有多个，所述主控板72上设有主控芯片单元、电源单元、存储单元、输入单元、输出单元，所述主控板72的输出单元分别与多个所述转换开关4的控制端电性连接，多个所述按键73和所述电压线圈8与主控板72的输入单元电性连接。本发明实施例中，所述控制器7包括壳体71和主控板72，其中主控板72上设有主控芯片单元、电源单元、存储单元、输入单元、输出单元，其中主控芯片单元为控制器7的控制中心，采用arm单片机架构，控制器7的存储单元用于存储控制器7的数据和程序，输入和输出单元分别为控制器7的输出和出入接口，其中输入和输出单元分别为多路，分别控制多个转换开关4，输入单元对应每路的电压线圈8，输出单元对应每路的转换开关4的控制线圈，其中控制器7输出单元输出控制信号分为两种模式，一种模式为通过按键73控制输出，另一种模式为通过电压线圈8给控制器7信号控制输出。本发明实施例中所述控制器7中的控制转换开关4切换的控制方式采用过零切换的控制方式，在检测到转换开关4上的电压正选波形处于电压零点时输出转换开关4切换命令，而此时转换开关4切换，对于用户电器和供电线路冲击较小，对转换开关4的影响也较小，提高了转换开关的使用寿命。
37.一种可不停电更换电表的换表方法，所述换表方法包括以下步骤：
38.步骤a，通过控制器7输出信号控制待更换电表处的转换开关4动作，把用户线路切换到备用电表线路上；
39.步骤b，拆除待更换电表上的固定螺栓，下拉待更换电表，在待更换电表的作用下，接线柱32随转轴33旋转90度，拆除固定接线柱32的固定螺栓，松开压紧帽42，接线柱32上的绝缘管40在弹簧39的作用力下向外有弹出趋势，在待更换电表从接线柱32上抽出后，绝缘管40弹出后包裹住裸露的接线柱32；
40.步骤c，在新电表的挤压作用下，绝缘管40压缩弹簧39并向下移动，露出部分接线柱32，把新电表插接到接线柱32上，并通过固定螺栓压紧接线柱32，同时旋紧压紧帽42，固定住绝缘管40，再上推新电表到电表位，通过固定螺栓把新电表固定到箱体1上；
41.步骤d，通过控制器7输出控制更换电表处的转换开关4动作，把用户线路从备用电表线路上切换到原线路，完成电表更换。
42.进一步的，所述上述步骤a中，控制控制器7输出控制信号方式有两种，其中一种为通过控制器7上面的按钮73控制对应的转换开关4动作，把用户线路从用户线路切换到备用电表线路上；另一种为通过电压线圈8检测到的线路电压传送给控制器7，当电压线圈8检测到某一路电表无电压时，则判断改路电表出现故障，由电压线圈8给控制器8输入控制信号，则控制器7输出切换信号，通过转换开关4把故障电表的电路自动切换到备用线路上，实现正常供电，然后在电工更换新电表后再把用户线路从备用线路上更换为原线路。
43.当然，上述实施例说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。