新型智能配电箱的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了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。
【专利说明】新型智能配电箱
【技术领域】
[0001] 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】
[0002] 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】
[0003] 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。
[0004] 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。
[0005] 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。
【专利附图】
【附图说明】
[0006] 图1为本实用新型电气原理图；
[0007] 图2为本实用新型电力载波通信模块原理图；
[0008] 图3为本实用新型电能量监测单元原理图。
【具体实施方式】
[0009] 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。
[0010] 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。
[0011] 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IXD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。
【权利要求】
1. 一种新型智能配电箱，其特征在于：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。
2. 根据权利要求1所述的新型智能配电箱，其特征在于：在所述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。
3. 根据权利要求1或2所述的新型智能配电箱，其特征在于：在所述弱电单元包括微 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IXD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。
【文档编号】H02J13/00GK203911589SQ201420318593
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年6月10日 优先权日:2014年6月10日
【发明者】刘庆文 申请人:莱芜科泰电力科技有限公司