智能平衡配电计量箱的制作方法
【专利摘要】本发明涉及智能平衡配电计量箱，可有效解决低压配电网三相负荷平衡的问题，技术方案是，包括箱体、装在所述箱体内的三相进线开关和装在箱体内的单向电表，箱体上设置有分别与三相电的3根相线A、B、C和一根零线N相对应的进线端口，相线和零线通过该端口进入箱体后经三相进线开关与负荷分配单元的输入端相连，负荷分配单元的输出端与单向电表相连，所述的负荷分配单元包括控制器和多个与单向电表一一对应的选相模块，选相模块包括壳体和装在壳体内的选相电路，本发明结构新颖独特，简单合理，易生产，成本低，安全可靠，利用低压计量箱的负荷分配功能，根据三相的负荷情况，自动的调整各单相表所接的相别，从而实现三相负荷的就地平衡。
【专利说明】
智能平衡配电计量箱
技术领域
[0001]本发明涉及配电计量箱，特别是一种智能平衡配电计量箱。
【背景技术】
[0002]随着我国供电事业的发展，家用电器增加迅猛，在低压配电网中三相负荷与单相负荷共存，家庭用电主要为单相负荷，由于大量单相负荷具有随机性和不确定性，导致低压配电网三相负荷不平衡的现象普遍存在，目前已知的配电计量箱不具备三相负荷就地平衡的能力，三相不平衡导致变压器和线路以及用电设备的电能损耗增加，严重的不平衡会威胁用电安全。
[0003]针对三相不平衡危害，目前已有一些解决方案。例如在配电变压器旁加装不平衡集中治理装置，但只能保证变压器出口侧的三相负荷平衡，而不能解决负荷侧的三相负荷的就地平衡;在单相负载前加单独的换相开关，通过与配电变压器侧的的控制器实现远程控制换相控制来实现三相不平衡治理，存在着通讯稳定性差，投资大等缺点。
[0004]计量电表箱作为最终的负荷分配装置，主要由三相进线开关，配电线路，单、三相电表组成，单相负荷分配目前主要是通过在三相进线开关引不同相别的线到各单相电表，存在着单相用户维护、管理不方便，且一个出线端子上接几根出线的情况，容易造成接触不可靠的现象，存在安全隐患，并且目前的计量电表箱不具备三相负荷自动平衡的作用。
[0005]因此，计量电表箱的改进和创新势在必行。
【发明内容】
[0006]针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种智能平衡配电计量箱，可有效解决低压配电网三相负荷平衡的问题。
[0007]本发明解决的技术方案是，一种智能平衡配电计量箱，包括箱体、装在所述箱体内的三相进线开关和装在箱体内的单向电表，箱体上设置有分别与三相电的3根相线A、B、C和一根零线N相对应的进线端口，相线和零线通过该端口进入箱体后经三相进线开关与负荷分配单元的输入端相连，负荷分配单元的输出端与单向电表相连，所述的负荷分配单元包括控制器和多个与单向电表对应的选相模块，选相模块包括壳体和装在壳体内的选相电路，选相电路包括3组与3根相线一一对应的选相单元，每个选相单元均由并联的双向可控娃D和磁保持继电器J构成，双向可控娃D的2个主电极分别与磁保持继电器J的触电开关K的两端相连，双向可控硅D的控制极与控制器的输入端相连，磁保持继电器J的线圈一端接地，另一端与控制器的输出端相连，双向可控硅D与磁保持继电器J的触电开关K的两个共端，其中一个共端作为单相输入端，与该选相单元对应的相线相连，另一个共端作为单相输出端，与该选相单元对应的单向电表的相线输入端相连。
[0008]本发明结构新颖独特，简单合理，易生产，成本低，安全可靠，利用低压计量箱的负荷分配功能，根据三相的负荷情况，自动的调整各单相表所接的相别，从而实现三相负荷的就地平衡，是配电计量箱上的创新。
【附图说明】
[0009]图1为本发明的结构示意图。
[0010]图2为本发明负荷分配单元的结构示意图。
[0011 ]图3为本发明选相模块的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细说明。
[0013]由图1-3给出，本发明包括箱体1、装在所述箱体内的三相进线开关2和装在箱体内的单向电表7，箱体I上设置有分别与三相电的3根相线A、B、C和一根零线N相对应的进线端口，相线和零线通过该端口进入箱体后经三相进线开关2与负荷分配单元4的输入端相连，负荷分配单元的输出端与单向电表7相连，所述的负荷分配单元4包括控制器5和多个与单向电表对应的选相模块4a，选相模块包括壳体8和装在壳体内的选相电路，选相电路包括3组与3根相线一一对应的选相单元，每个选相单元均由并联的双向可控硅D和磁保持继电器J构成，双向可控娃D的2个主电极分别与磁保持继电器J的触电开关K的两端相连，双向可控硅D的控制极与控制器的输入端相连(如图节点a所示)，磁保持继电器J的线圈一端接地，另一端与控制器的输出端相连(如图节点b所示)，双向可控硅D与磁保持继电器J的触电开关K的两个共端，其中一个共端作为单相输入端，与该选相单元对应的相线相连，另一个共端作为单相输出端，与该选相单元对应的单向电表的相线输入端相连。零线N与单向电表的零线输入端相连。
[0014]为保证使用效果，所述的单向电表7有多个，选相模块4a的数量与单向电表7的数量相等且一一对应；
所述的负荷分配单元4与三相进线开关2之间的相线上设置有第一电流互感器3，负荷分配单元4与单向电表之间的相线上设置有第一电流互感器6;
所述的控制器为市售产品(现有技术)，如PLC控制器、单片机控制器8051等，能够根据采集的出线电流值计算平均电流值，并与采集到的每相电流值进行比较，根据结果控制继电器触点开关的开、关，从而将高负荷相的单相输出调整到低负荷相上，使得本配电计量箱的三相负荷均衡，
【申请人】要指出的是，改控制技术为本领域的常规技术，
【申请人】的创新在于将该控制器与选相模块、电流互感器、单向电表结合在一起，从而构成一种创新性的配电计量箱，从而实现三相负荷的就地平衡。
[0015]本发明使用时，负荷分配单元4有一路三相进线及多路单相出线，单向电表分别接在负荷分配单元的单相输出端子上，每路单相输出端子控制一路单相电表，当负荷分配单元检测到三相出线出现不平衡时，由控制器根据三相的负荷情况，自动的调整各单相表所接的相别，从而实现三相负荷的就地平衡，具体来说包括以下步骤:
1、计量箱的负荷分配单元分别通过电流互感器直接采集方式实现三相进线开关的A，B，C相线的出线电流及负荷分配单元的多路单相出线电流值进行采集，并判断每路单相出线的相别；
2、通过控制器计算出线电流值分别得出A，B，C三相的电流值，并将A，B，C三相的电流值累加后除以3，得出本计量箱的平均电流值； 3、将每相电流值与本表箱的平均电流值进行比较，多退少补，即负荷分配单元的单相输出的相别，将高负荷相的单相输出调整到低负荷相上，使得本配电计量箱的三相负荷均衡；
4、控制器依据不平衡自动处理判断，自动的实现对本表箱内的各单项电表所连接的相别进行调整，最终达到本表箱内的三相负载的就地平衡。
[0016]与现有技术相比，本发明结构新颖独特，简单合理，易生产，成本低，安全可靠，利用低压计量箱的负荷分配功能，根据三相的负荷情况，自动的调整各单相表所接的相别，从而实现三相负荷的就地平衡，解决了重新加装平衡装置的安装施工问题;就地实现负荷的自平衡，通过多个局部的平衡实现全台区的负荷平衡;表箱内的每个单相电表接在一路单相端子上，解决了原三相开关一个端子上接多路电表的情况，避免了多根线接在一个端子上出现的接触不好造成的安全隐患，提高了安全性，是配电计量箱上的创新，有良好的社会和经济效益。
【主权项】
1.一种智能平衡配电计量箱，包括箱体(I)、装在所述箱体内的三相进线开关(2)和装在箱体内的单向电表(7 )，其特征在于，箱体(I)上设置有分别与三相电的3根相线A、B、C和一根零线N相对应的进线端口，相线和零线通过该端口进入箱体后经三相进线开关(2)与负荷分配单元(4)的输入端相连，负荷分配单元的输出端与单向电表(7)相连，所述的负荷分配单兀(4)包括控制器(5)和多个与单向电表 对应的选相模块(4a)，选相模块包括壳体(8)和装在壳体内的选相电路，选相电路包括3组与3根相线一一对应的选相单元，每个选相单元均由并联的双向可控硅D和磁保持继电器J构成，双向可控硅D的2个主电极分别与磁保持继电器J的触电开关K的两端相连，双向可控硅D的控制极与控制器的输入端相连，磁保持继电器J的线圈一端接地，另一端与控制器的输出端相连，双向可控硅D与磁保持继电器J的触电开关K的两个共端，其中一个共端作为单相输入端，与该选相单元对应的相线相连，另一个共端作为单相输出端，与该选相单元对应的单向电表的相线输入端相连。2.根据权利要求1所述的智能平衡配电计量箱，其特征在于，所述的单向电表(7)有多个，选相模块(4a)的数量与单向电表(7)的数量相等且 对应。3.根据权利要求1所述的智能平衡配电计量箱，其特征在于，所述的负荷分配单元(4)与三相进线开关(2)之间的相线上设置有第一电流互感器(3)，负荷分配单元(4)与单向电表之间的相线上设置有第一电流互感器(6)。
【文档编号】H02J3/26GK106026141SQ201610558318
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月15日
【发明人】王浩, 汤新建, 李春春, 陈玉杰, 胡前南, 熊少义
【申请人】郑州瑞能电气有限公司