一种预付费装置的制造方法
【专利摘要】一种预付费装置，包括箱体，其中箱体四面开门，箱体内正面为控制室和计量室，右侧面为进出线室，中间为开关室，左侧面和后侧面为检修通道,控制室安装有真空断路器操作器、观察窗、带电显示器面板、短路及接地故障指示面板：计量室内安装电能表及终端；进出线室安装穿墙套管；开关室内安装有计量互感器、高压真空断路器以及三工位隔离开关，正对三工位隔离开关的在隔板上设有观察窗；箱体上盖的四个顶点处分别设置一温度传感器和一湿度传感器；控制室还安装有中央控制器和远程无线通讯装置，远程无线通讯装置、温度传感器和湿度传感器分别连接中央控制器，结构紧凑简单，更为安全可靠。
【专利说明】
一种预付费装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及电力系统领域，具体涉及一种预付费装置。
【背景技术】
[0002] 高压预付费计量装置作为电力系统中重要的电力设备，主要用于连接供电系统， 由高压计量箱、高压开关、控制箱、连接电缆、安装支架等组成，是电能贸易结算的依据同时 也是控制电费风险的有效手段。随着电力技术的发展，市场上流行各种各样的计量控制装 置，其中有普通简单的、有落地的、有柱上的、有预付费式的、有查表收费的，但是现有的高 压预付费计量装置计量箱内结构复杂，内部线路零乱，对于检修和工作人员进行数据采集 和检查维修带来种种的不便，减低了工作效率。目前供电系统中，IOkV高压预付费装置主要 采用柱上户外真空断路器外加计量箱进行电能预付费计量，这种方式一般安装高度较高， 不易抄表和维修，二次计量线较长，容易计量不准。也有一部分采用落地预付费计量箱，将 计量箱和真空断路器放在一个封闭式箱体内，维修方便，但是达不到五防要求，存在安全隐 患。目前市场上的高压预付费计量装置一旦出现高压计量箱故障则会导致用户甚至是整条 IOKV公用线路的停电，影响了供电可靠率，所以，控制高压计量装置故障对IOKV线路运行的 影响，对提高供电质量、简化装置结构、提升优质服务水平都具有重大的意义。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构紧凑简单，更为安全 可靠的落地预付费成套装置。
[0004] 本实用新型提供了一种预付费装置，包括箱体，其中箱体四面开门，箱体内正面为 控制室和计量室，右侧面为进出线室，中间为开关室，左侧面和后侧面为检修通道；
[0005] 控制室安装有真空断路器操作器、观察窗、带电显示器面板、短路及接地故障指示 面板：
[0006] 计量室内安装电能表及终端；
[0007] 进出线室安装穿墙套管；
[0008] 开关室内安装有计量互感器、高压真空断路器以及三工位隔离开关，其中计量互 感器设置在开关室内的上部，底部有圆形滑道;三工位隔离开关设置在开关室内的下部，通 过真空断路器操作器与高压真空断路器互锁；
[0009] 正对三工位隔尚开关的在隔板上设有观察窗；
[0010] 箱体上盖的四个顶点处分别设置一温度传感器和一湿度传感器；
[0011] 控制室还安装有中央控制器和远程无线通讯装置，远程无线通讯装置连接中央控 制器。
[0012] 进一步地，远程无线通讯装置为GPRS、3G、4G和WIFI中的一种或一种以上的组合。 [0013]进一步地，通过GPRS、3G、4G和/或WIFI形式将预付费装置和用户的无线终端进行 绑定。
[0014] 进一步地，无线终端为手机、平板电脑和/或PC电脑。
[0015] 进一步地，箱体的四个门采用2mm厚镀锌板隔开。
[0016] 进一步地，计量室通过透明表箱封装。
[0017] 进一步地，箱体后侧的检修通道开门后设有一层有机玻璃防护门。
[0018] 进一步地，所述上盖下沉式防雨盖。
[0019] 进一步地，电缆进线通过可触摸型电缆插拔接头，连接到进出线室的进线穿墙套 管的进线侧，通过穿墙套管穿过开关室与进出线室的隔板，进入开关室，然后通过铜排连接 到计量互感器进线侧，计量互感器出线侧经铜排连接到侧装式高压真空断路器上口，经灭 弧室到真空断路器下口，然后通过铜排连接到三工位隔离开关，最后通过出线穿墙套管引 出到进出线室，通过可触摸型电缆插拔接头引出电缆，通过插拔头实现一进多出。
[0020] 进一步地，所述上盖下沉式防雨盖具有3-18度的坡度。
[0021] 本实用新型的预付费装置，可以实现：
[0022] 1)集成度高，功能强大，结构紧凑、安全可靠；
[0023] 2)箱体上盖具有一定坡度，防止雨水堆积，箱体上盖采用下沉式结构，能有效防止 雨水沿上盖边缘进入箱体，优化的箱体坡度以及角度的设置，使得设备不易损坏，使用寿命 更长；
[0024] 3)滑道设置，使得装置拆卸方便，维护和检修便捷；
[0025] 4)温度和湿度传感器的设置，可以实时的监测环境数据，对于装置的正常使用时 的温度和湿度范围进行阈值比较，使得装置不易损坏，使用寿命更长，并且经过优化后的温 度和湿度值，使得环境数据监测更佳准确，装置效能提高；
[0026] 5)远程无线通讯装置和无线终端匹配设置，使得预付费装置操控灵活多变，状态 实时监测，效率更高，维护成本更低。
【附图说明】
[0027]图1预付费装置轴视图一 [0028]图2预付费装置视图二 [0029]图3预付费装置视图三 [0030]图4预付费装置正视图 [0031]图5预付费装置内部结构图
【具体实施方式】
[0032] 下面详细说明本实用新型的具体实施，有必要在此指出的是，以下实施只是用于 本实用新型的进一步说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，该领域技术熟练人 员根据上述本【实用新型内容】对本实用新型做出的一些非本质的改进和调整，仍然属于本实 用新型的保护范围。
[0033] 本实用新型提供了一种预付费装置，如图1所示，包括箱体1，其中箱体1四面开门， 箱体1内正面为控制室2和计量室3,右侧面为进出线室4,中间为开关室，如图2和3所示，左 侧面和后面为检修通道5,箱体的四个门采用2mm厚镀锌板隔开防止事故蔓延。如图4所示， 控制室2安装有真空断路器操作器6、分界控制器7、带电显示器面板、短路及接地故障指示 面板等，其中真空断路器操作器6用于操作隔离开关、与真空断路器机械闭锁，分界控制器7 用于各种保护、预付费控制用，通过观察窗8观察隔离开关断口，真空断路器操作器手动控 制和显示断路器分合闸，控制室内还设置一中央控制器，分别与装置内的设备连接，用于集 中控制和操作装置;计量室3内安装电能表及终端，通过透明表箱封装，防止用户偷窃电;进 出线室4安装穿墙套管9、通过可触摸型电缆终端插拔接头与进出线连接，进出线室全部可 触摸，安全可靠;如图5所示，开关室内安装计量互感器10、高压真空断路器11以及三工位隔 离开关12,其中计量互感器10设置在开关室内的上部，底部有圆形滑道，可以将计量互感器 10直接从箱体左侧抽出，方便更换，三工位隔离开关设置在开关室内的下部，通过真空断路 器操作器6与高压真空断路器11互锁，具有完善的五防功能，正对隔离开关的在隔板上设有 观察窗7,能够直接观察到隔离开关是否断开，保证断电的情况下进行维修作业，大大提高 了维修人员的安全性。箱体后侧也设有检修通道，检修通道开门后设有一层有机玻璃防护 门，不但可以清楚的看清里面隔离开关断口，又可以与带电部分隔离，安全可靠。此外，控制 室内还安装远程无线通讯装置，用于将工作状态、设备故障等信息发送到用户的无线终端， 用户可以通过无线终端实时的查阅装置的各种信息，并且通过无线终端远程控制，其中可 以通过GPRS、3G、4G和/或WIFI形式将装置和用户的无线终端进行绑定，无线终端可以为手 机、平板电脑和/或PC电脑。
[0034] 电缆进线通过可触摸型电缆插拔接头，连接到进出线室4的进线穿墙套管9的进线 侧，通过穿墙套管9穿过开关室与进出线室4的隔板，进入开关室，然后通过铜排连接到组合 式互感器进线侧，组合式互感器与进线穿墙套管之间安装母线型保护互感器，用于取样负 荷电流供二次回路保护用。组合式互感器出线侧经铜排连接到侧装式高压真空断路器上 口，经灭弧室到真空断路器下口，然后通过铜排连接到三工位隔离开关12,最后通过出线穿 墙套管引出到进出线室4,通过可触摸型电缆插拔接头引出电缆，通过插拔头可实现一进多 出。
[0035] 整个主回路铜排全部采用复合绝缘套管加以保护，除隔离开关断口处全部可触 摸，整体运行安全可靠，避免小动物进入引起短路、接地等故障。三工位隔离开关12与高压 真空断路器11通过三工位操作机构进行连锁，具有完善的五防设施：
[0036] 1.只能在断路器确实分断后，才能将把手从"工作"位置转到"分断"位置，分、合隔 离开关，防止带负荷分、合隔离开关。
[0037] 2.当断路器和上、下隔离开关均处于合闸状态，把手不能转至"检修"或"分断"位 置，避免误分断路器，当把手处在"分断"位置时，只能合、分上下隔离开关，不能合断路器， 避免了误合断路器。
[0038] 3.当上、下隔离开关未分闸，接地开关就不会合上，把手不能从"分断"位置转到 "检修"位置，可防止带电挂接地线。
[0039] 4.接地开关未分闸，上、下隔离开关就不会合上，可防止带接地线合上、下隔离开 关。
[0040] 在具体操作如下：
[0041 ] 1.停电操作
[0042]预付费装置处于工作位置，即三工位隔离开关和高压真空断路器处于合闸状态， 处于带电运行中，此时把手处于"工作一"位置。分断路器，把手转到"分断"位置，这时断路 器不能合闸，操作孔活动舌片被开启，将操作手柄插入操作孔内逆转，分隔离开关，合接地 开关。取出操作手柄，这时可将把手从"分断"位置转到"检修"位置，此时操作孔活动舌片已 关闭，停电操作完毕，可以通过观察窗观察隔离开关是否断开，然后检修人员可对开关室及 进出线室进行维护和检修。
[0043] 2.送电操作
[0044]检修完毕，将把手从"检修"位置转到"分断"位置，断路器不能合闸，操作孔活动舌 片被开启，将操作手柄插入操作孔内顺转，分接地开关，合隔离开关，取出操作手柄，将把手 从"分断"位置转到"工作"位置，此时操作孔活动舌片已关闭，这时即可将断路器合闸，送电 操作完毕。
[0045] 在实际应用中，箱体1上盖的四个顶点处分别设置一温度传感器和一湿度传感器， 其中四个温度传感器和四个湿度传感器测量的温度和湿度依次分别为Tl，T2，T3，T4，以及 Hl，H2，H3，H4，分别进行如下处理后得到温度值T和湿度值H:
[0046] Tn = 0.15 X T1+0.2 X T2+0.25 X T3+0.4 X T4 ；
[0047] Ti2 = O. 15 X T3+0.2 X T4+0.25 X T1+0.4 X T2 ； 15
[0048]
[0049] Hii = 0 · 18 X H1+0 · 26 X H2+0 · 22 X H3+0 · 34 X H4;
[0050] Hi2 = 0 · 18 X H2+0 · 26 X H4+0 · 22 X H1+0 · 34 X H3;
[0051]
[0052]当经过处理后的温度值T超过预设的温度阈值M和/或湿度值H超过预设的湿度阈 值N时，自动进行停电操作，通过观察窗观察三工位隔离开关是否断开，然后检修人员对开 关室及进出线室进行维护和检修，检修完毕后进行送电操作。
[0053]二次保护回路由短路及接地故障指示器、带电显示器、智能分界控制器、保护互感 器组成，具有带电显示、接地及故障指示、分合闸指示、遥控及手动分合闸功能。具有速断保 护、过流保护、零序保护、三次重合闸、重合闸、手动合闸在故障点上加速跳闸、杆下遥控功 能、全中文液晶显示，可通过按键设置定值、GSM通讯功能，故障主动上报等功能。
[0054] 短路及接地故障指示器由主机，三个短路故障传感器，一个接地故障传感器及光 纤信号线组成。传感器检测短路故障电流和接地故障电流，并传输级主机。传感器内部有故 障的触发点，当传感器检测到电汉脉冲值高于预设值时，信号传输给主机，并且主机内CPU 判断故障波形及故障脉动冲的脉冲宽度（即故障延迟时间），如果信号也达到预设值，主机 上相关的LED就会闪烁以显示故障。
[0055]短路故障传感器:设置有故障电流触发电路的短路电流互感器，当检测到故障电 流时通过光纤将信号传输到主机。
[0056]接地故障传感器:设置故障电流触发电路的零序电流互感器，当电缆出现单相接 地故障，导致三相电流矢量总和不为零时，传感器检测到故障并将信号输给主机。
[0057]带电显示器通过穿墙套管上的感应电传输到主机，带电则指示灯亮，能够提示操 作维修人员主回路是否有电。
[0058]智能分界控制器通过保护互感器及零序互感器检测电流信号与所设定制进行比 较判定线路故障，从而进行相应处理，具有速断保护、过流保护、零序保护、三次重合闸、重 合闸、手动合闸在故障点上加速跳闸、杆下遥控功能、全中文液晶显示，可通过按键设置定 值、GSM通讯功能，故障主动上报等功能。
[0059]尽管为了说明的目的，已描述了本实用新型的示例性实施方式，但是本领域的技 术人员将理解，不脱离所附权利要求中公开的实用新型的范围和精神的情况下，可以在形 式和细节上进行各种修改、添加和替换等的改变，而所有这些改变都应属于本实用新型所 附权利要求的保护范围，并且本实用新型要求保护的产品各个部门和方法中的各个步骤， 可以以任意组合的形式组合在一起。因此，对本实用新型中所公开的实施方式的描述并非 为了限制本实用新型的范围，而是用于描述本实用新型。相应地，本实用新型的范围不受以 上实施方式的限制，而是由权利要求或其等同物进行限定。
【主权项】
1. 一种预付费装置，包括箱体，其中箱体四面开门，箱体内正面为控制室和计量室，右 侧面为进出线室，中间为开关室，左侧面和后侧面为检修通道，其特征在于： 控制室安装有真空断路器操作器、观察窗、带电显示器面板、短路及接地故障指示面 板： 计量室内安装电能表及终端； 进出线室安装穿墙套管； 开关室内安装有计量互感器、高压真空断路器以及三工位隔离开关，其中计量互感器 设置在开关室内的上部，底部有圆形滑道;三工位隔离开关设置在开关室内的下部，通过真 空断路器操作器与高压真空断路器互锁； 正对三工位隔尚开关的在隔板上设有观察窗； 箱体上盖的四个顶点处分别设置一温度传感器和一湿度传感器； 控制室还安装有中央控制器和远程无线通讯装置，远程无线通讯装置、温度传感器和 湿度传感器分别连接中央控制器。2. 如权利要求1所述的预付费装置，其特征在于：远程无线通讯装置为GPRS、3G、4G和 WIFI中的一种或一种以上的组合。3. 如权利要求2所述的预付费装置，其特征在于:通过GPRS、3G、4G和/或WIFI形式将预 付费装置和用户的无线终端进行绑定。4. 如权利要求3所述的预付费装置，其特征在于:无线终端为手机、平板电脑和/或PC电 脑。5. 如权利要求1所述的预付费装置，其特征在于:箱体的四个门采用2mm厚镀锌板隔开。6. 如权利要求1所述的预付费装置，其特征在于:计量室通过透明表箱封装。7. 如权利要求1所述的预付费装置，其特征在于:箱体后侧的检修通道开门后设有一层 有机玻璃防护门。8. 如权利要求1所述的预付费装置，其特征在于:所述上盖下沉式防雨盖。9. 如权利要求1所述的预付费装置，其特征在于：电缆进线通过可触摸型电缆插拔接 头，连接到进出线室的进线穿墙套管的进线侧，通过穿墙套管穿过开关室与进出线室的隔 板，进入开关室，然后通过铜排连接到计量互感器进线侧，计量互感器出线侧经铜排连接到 侧装式高压真空断路器上口，经灭弧室到真空断路器下口，然后通过铜排连接到三工位隔 离开关，最后通过出线穿墙套管引出到进出线室，通过可触摸型电缆插拔接头引出电缆，通 过插拔头实现一进多出。10. 如权利要求8所述的预付费装置，其特征在于:所述上盖下沉式防雨盖具有3-18度 的坡度。
【文档编号】G07F15/06GK205541130SQ201620055448
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月20日
【发明人】谢云强, 王卫炜, 郭洪伟, 纪昌, 岳志伟, 吕乐振, 张庆国, 许洁红, 韩锐, 杜江堤, 谢恒钢, 刘连海, 张在杰
【申请人】山东纵华智能电气有限公司