一种分层布线式智能计量箱体的制作方法

本发明涉及计量箱，具体涉及一种分层布线式智能计量箱体。

背景技术：

1、计量箱作为电力系统中集电能计量、负荷监控及数据通信于一体的关键终端设备，其运行的稳定性与安全性直接关系到配电末端的供电质量与用电安全。在计量箱内部，集成了大量的电能表、断路器以及复杂的分层布线系统。

2、随着用电负荷的持续增长，分层布线的线缆在承载大电流运行过程中，由于焦耳效应会产生显著的热量积聚。然而，在线缆的状态监测与老化预测方面，现有的技术手段仍存在明显缺失，主要依赖于周期性的人工巡检或简单的环境温度报警阈值设置，该方式存在明显的滞后性，无法实时感知热循环导致的绝缘材质劣化，难以在电气故障发生前实现精准的量化预测与分级预警。

3、计量箱由于其功能特点，内部需配置计量器、控制器等元器件，空间紧凑且易受外部灰尘干扰。实施时，为将动力线缆接入电能表端子，布线时需要在端子下方进行弯折，使其机械强度下降且脆性增加。同时，计量室内集成的电能表、开关电源、通信模块等电子元件工作时产生的电子热与线缆自身的焦耳热叠加，使得该区域的基准环境温度显著高于箱体其他部位。

4、目前，现有技术对于线缆健康的评估主要依赖周期性的人工巡检或简单的环境温度报警阈值设置。人工巡检受限于检测频率，难以捕捉瞬时的异常波动；而温度阈值报警通常仅能在温度达到极限值时触发。因此，现有技术无法对电缆老化程度进行精准的在线量化预测，难以在老化初期识别绝缘性能的衰减趋势。由于缺乏量化预测手段，运维人员往往难以在故障发生前获得预警，使得线缆可能在未达到环境报警阈值的情况下，因局部弯折处的严重炭化而发生绝缘击穿、闪络放电或短路跳闸，增加了设备非计划停运的风险，可能引发大面积停电或电气火灾，严重威胁配电末端的供电可靠性及相关人身财产安全。

5、基于此，研究一种分层布线式智能计量箱体是必要的。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明的目的在于提供一种分层布线式智能计量箱体，有效地解决了现有的问题。

2、为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种分层布线式智能计量箱体，包括

3、线夹，固定在箱体内，用于卡装线缆，并在其内部开设有贯通的散热孔；

4、进风管，固定在线夹的一侧，其内部进风道与散热孔的一端连通；进风管的进口连接有送风组件；

5、出风管，固定在线夹的另一侧，其内部出风道与散热孔的另一端连通，进风管的出口连通有散热风室，并在散热风室内设置有散热翅片；

6、第一温度传感器和第二温度传感器，分别设置在进风管的进风侧和出风管的出风侧，并用于获取线缆进风温度和出风温度；计算进风温度和出风温度的差值，获得线缆的实时散热温度；

7、电流互感器，用于获取线缆的实时电流，根据实时电流预测线缆的散热量，根据预测线缆的散热量获得预测散热温度；比较预测散热温度与实时散热温度，判定线缆的老化程度。

8、进一步的，所述箱体内设置有进风室和散热风室，所述进风室内部配置有送风组件，所述散热风室与出风管连通，且散热风室内设置有散热翅片，所述散热风室通过回流管与进风室连通。

9、进一步的，所述送风组件配置有功率调节模块，所述功率调节模块与老化程度的监测结果通信连接，当监测到老化程度超过预设阈值时，提高送风组件的送风量。

10、进一步的，所述送风组件连接有第一通道和第二通道，第一通道与进风管连接，第二通道与所述进线室连通。

11、进一步的，所述进风室和进线室的侧面均配置有散热窗，所述散热窗采用半封闭结构，其下部开口，内部设置有防尘网。

12、进一步的，所述老化程度达到阈值时，触发本地声光报警，以及通过无线通信模块向外部监控中心发送分级预警信号，所述预警等级与老化程度成正比。

13、进一步的，所述线夹包括第一卡座、第二卡座和第三卡座；所述第一卡座与第二卡座的相对面分别设置有第一卡槽和第二卡槽，第二卡座与第三卡座的相对面设置有第三卡槽和第四卡槽，第一卡槽和第二卡槽对接形成第一线槽组，并在第一卡槽和第二卡槽的外周设置有散热孔，第三卡槽和第四卡槽对接形成第二线槽组，第一线槽组和第二线槽组设置有出线孔，第一线槽组的一侧设置有贯穿进风管的线管。

14、进一步的，还包括防护板，所述防护板扣装在线夹的外侧。

15、进一步的，所述电流互感器包括第一互感器和第二互感器，分别采集火线电流和零线电流；根据零线电流和火线电流获得所述线缆的实时电流。

16、进一步的，获取处于线夹内的线缆在当前环境下的基准电阻率以及所述散热孔内空气的标准比热容；根据所述实时电流和基准电阻率计算线缆的理论发热功率；结合所述送风组件的实时送风量和所述标准比热容，计算得出所述预测散热温度，通过计算实测散热温差与预测散热温度的比值，并经滑动平均处理后得到老化特征系数，根据老化特征系数确定线缆的状态。

17、上述技术方案的有益效果是：

18、本发明将计量室端子下方的弯折应力区作为失效高发点，在线夹内部开设贯通散热孔，通过进、出风管连接至送风组件和散热风室，形成封闭、可量化控制的冷却循环回路；进、出风侧的温度传感器获取的温差直接反映空气从线缆带走的热量，即实测散热量；同时，利用电流互感器获取实时电流，结合基准电阻率计算理论发热功率，再结合实时送风量及空气标准比热容，预测理想散热条件下的出风温升；当实测温度显著高于预测值时，表明线缆电阻增加，从而量化了线缆的材料老化与绝缘劣化，实现了线缆电阻变化的在线监测，能够剥离正常负荷波动引起的温升干扰，从而在绝缘层发生可视物理损伤前实现对老化程度的量化预测，解决了线缆老化隐性故障的量化监测难题，突破了传统仅依赖环境温度报警的滞后性局限，更加适用于严苛工况。

1.一种分层布线式智能计量箱体，其特征在于：包括

2.根据权利要求1所述的分层布线式智能计量箱体，其特征在于：所述箱体内设置有进风室和散热风室，进风室内部配置有送风组件，散热风室与出风管连通，且散热风室内设置有散热翅片，散热风室通过回流管与进风室连通。

3.根据权利要求2所述的分层布线式智能计量箱体，其特征在于：所述送风组件配置有功率调节模块，所述功率调节模块与所述老化程度的监测结果通信连接，当监测到老化程度超过预设阈值时，提高送风组件的送风量。

4.根据权利要求2所述的分层布线式智能计量箱体，其特征在于：所述送风组件连接有第一通道和第二通道，第一通道与进风管连接，第二通道与进线室连通。

5.根据权利要求4所述的分层布线式智能计量箱体，其特征在于：所述进风室和进线室的侧面均配置有散热窗，所述散热窗采用半封闭结构，其下部开口，内部设置有防尘网。

6.根据权利要求1所述的分层布线式智能计量箱体，其特征在于：所述老化程度达到阈值时，触发本地声光报警，以及通过无线通信模块向外部监控中心发送分级预警信号，所述预警等级与老化程度成正比。

7.根据权利要求1所述的分层布线式智能计量箱体，其特征在于：所述线夹包括第一卡座、第二卡座和第三卡座；所述第一卡座与第二卡座的相对面分别设置有第一卡槽和第二卡槽，第二卡座与第三卡座的相对面设置有第三卡槽和第四卡槽，第一卡槽和第二卡槽对接形成第一线槽组，并在第一卡槽和第二卡槽的外周设置有散热孔，第三卡槽和第四卡槽对接形成第二线槽组，第一线槽组和第二线槽组设置有出线孔，第一线槽组的一侧设置有贯穿进风管的线管。

8.根据权利要求7所述的分层布线式智能计量箱体，其特征在于：还包括防护板，所述防护板扣装在线夹的外侧。

9.根据权利要求1所述的分层布线式智能计量箱体，其特征在于：所述电流互感器包括第一互感器和第二互感器，分别采集火线电流和零线电流；根据零线电流和火线电流获得线缆的实时电流。

10.根据权利要求1所述的分层布线式智能计量箱体，其特征在于：获取处于线夹内的线缆在当前环境下的基准电阻率以及散热孔内空气的标准比热容；根据实时电流和基准电阻率计算线缆的理论发热功率；结合送风组件的实时送风量和标准比热容，计算得出预测散热温度；通过计算实测散热温差与预测散热温度的比值，并经滑动平均处理后得到老化特征系数，根据老化特征系数确定线缆的状态。