一种智能配电箱的制作方法

1.本实用新型涉及电力设备技术领域，具体而言，涉及一种智能配电箱。


背景技术：

2.为保证供电的可靠性，当工作电源故障或者其它原因失压时，备用电源由自动化设备控制，先切断工作电源，再投入备用电源，从而保证供电的连续性，这种控制系统简称备自投。
3.传统备自投控制设备由继电器，接触器，开关及触点组成，但是这种系统开关动作慢，功能少，接线复杂，灵活性差，且出现故障维修人员查消故障比较麻烦，影响供电连续性。


技术实现要素：

4.为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本实用新型实施例提供一种智能配电箱，以提高配电箱的便利性。
5.本实用新型的实施例是这样实现的：
6.一种智能配电箱，包括第一进线柜、第二进线柜和母线联络柜，上述配电箱内置plc控制器，上述plc控制器通过串行接口与设于上述配电箱外的触控屏连接；上述plc控制器包括设于上述第一进线柜中的第一plc控制器、设于上述第二进线柜中的第二plc控制器和设于上述母线联络柜中的母联plc控制器，上述第一plc控制器和上述第二plc控制器与上述母联plc控制器通过以太网互联。
7.在本实用新型的一些实施例中，上述触控屏包括第一触控屏和第二触控屏，上述第一触控屏与上述第一plc控制器连接，上述第二触控屏与上述第二plc控制器连接。
8.在本实用新型的一些实施例中，上述第一进线柜内置进线柜接线电路，上述进线柜接线电路中连接有第一进线断路器1qf的线圈、第一合闸继电器1-k1的常开触点和第一分闸继电器1-k2的常开触点，上述第一进线断路器1qf的常开触点与上述第一plc控制器的输入端连接，上述第一合闸继电器1-k1的线圈和第一分闸继电器1-k2的线圈分别与上述第一plc控制器的输出端连接。
9.在本实用新型的一些实施例中，上述进线柜接线电路包括连接于相线与零线之间的电压回路，任意两根上述相线之间均连接有电压继电器的线圈，上述电压继电器的常开触点与上述第一plc控制器的输入端连接。
10.在本实用新型的一些实施例中，上述进线柜接线电路包括电流回路，上述电流回路中连接有电流表pa。
11.在本实用新型的一些实施例中，上述进线柜接线电路中还连接有带报警接点的微型断路器。
12.在本实用新型的一些实施例中，上述母线联络柜内置母联柜接线电路，上述母联柜接线电路中连接有母联断路器3qf的线圈、第三合闸继电器3-k1的常开触点和第三分闸
继电器3-k2常开触点，上述母联断路器3qf的常开触点与上述母联plc控制器的输入端连接，上述第三合闸继电器3-k1的线圈和第三分闸继电器3-k2的线圈分别与上述母联plc控制器的输出端连接。
13.在本实用新型的一些实施例中，上述母联plc控制器的输入端连接有转换开关。
14.在本实用新型的一些实施例中，上述第一进线柜和第二进线柜与上述母线联络柜联锁。
15.在本实用新型的一些实施例中，上述plc控制的型号为s7-1200。
16.本实用新型实施例至少具有如下优点或有益效果：
17.本实用新型实施例中，进线柜包括第一进线柜和第二进线柜，在第一进线柜中配设有第一plc控制器和进线柜接线电路，触控屏还包括第一触控屏，第一触控屏与上述第一plc控制器的rs485串行接口连接，用于显示第一进线断路器1qf的合/分状态、第一进线断路器1qf断路器工作、试验和退出位置、弹簧储能状态、开关故障跳闸信号、控制电源故障信号等。母线联络柜用于连通第一进线柜和第二进线柜中的两路电源进线，其内部设有母联plc控制器和母联柜接线电路，触控屏还包括第三触控屏，第三触控屏与母联plc控制器连接，用于显示母联断路器3qf的合/分状态、母联断路器3qf的工作、试验和退出位置、弹簧储能状态、开关故障跳闸信号、控制电源故障信号等信息。
18.本实施例提供的适应于配电箱的备自投控制设备开关反应快、灵活性高，用plc代替继电器、接触器等后极大的简化了线路结构，触控屏的设置能够更加直观的反应出进线柜和母联柜内部设备的运行状况，可帮助维修人员更快了解复杂备自投控制逻辑、快速故障消缺、记录故障时电源波形、查看故障报文等，极大的提高了维修人员的工作效率。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
20.图1为本实用新型一种智能配电箱一实施例的柜体结构示意图；
21.图2为本实用新型一种智能配电箱一实施例中第一plc控制器及外围连接电路；
22.图3为本实用新型一种智能配电箱一实施例的进线柜接线原理图；
23.图4为本实用新型一种智能配电箱一实施例的中第一进线柜中电压回路原理图；
24.图5为本实用新型一种智能配电箱一实施例的中第一进线柜中电流回路原理图；
25.图6为图3中联锁接点处的连接示意图；
26.图7为本实用新型一种智能配电箱一实施例的母联plc控制器及外围连接电路；
27.图8为本实用新型一种智能配电箱一实施例的母联柜接线原理图；
28.图9为本实用新型一种智能配电箱一实施例中温湿度检测电路。
29.图标：1、第一进线柜；11、第一plc控制器；2、第二进线柜；21、第二plc控制器；3、母线联络柜；31、母联plc控制器；41、第一触控屏；42、第二触控屏；43、第三触控屏；5-温度传感器；6-湿度传感器；7-柜内照明灯。
具体实施方式
30.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
31.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
33.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
34.在本实用新型实施例的描述中，“多个”代表至少2个。
35.在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.实施例1
37.请参照图1、图2、图7和图8，本实施例提供一种智能配电箱，包括第一进线柜1、第二进线柜2和母线联络柜3，上述配电箱内置plc控制器，上述plc控制器通过串行接口与设于上述配电箱外的触控屏连接；上述plc控制器包括设于上述第一进线柜1中的第一plc控制器11、设于上述第二进线柜2中的第二plc控制器21和设于上述母线联络柜3中的母联plc控制器31，上述第一plc控制器11和上述第二plc控制器21与上述母联plc控制器31通过以太网互联。
38.本实施例中智能配电箱包括进线柜和母联柜，进线柜主电源进线，内置主断路器，当系统中有两路电源进线且互为备用时，需要将两路电源的主母线进行连通，连通两段母线是开关柜则为母联柜。
39.示例性的，进线柜包括第一进线柜1和第二进线柜2，在第一进线柜1中配设有第一plc控制器11和进线柜接线电路，进线柜接线电路中连接有第一进线断路器1qf的线圈、第一合闸继电器1-k1的常开触点和第一分闸继电器1-k2的常开触点，上述第一进线断路器1qf的常开触点与上述第一plc控制器11的输入端连接，上述第一合闸继电器1-k1的线圈和第一分闸继电器1-k2的线圈分别与上述第一plc控制器11的输出端连接(如图2所示)。另外触控屏还包括第一触控屏41，第一触控屏41与上述第一plc控制器11的rs485串行接口连接，用于显示第一进线断路器1qf的合/分状态、第一进线断路器1qf断路器工作、试验和退
出位置、弹簧储能状态、开关故障跳闸信号、控制电源故障信号等。
40.另外，进线柜接线电路还包括连接于相线与零线之间的电压回路及电流回路。示例性的，配电箱为三相四线配电箱，电压回路中，相线x1与x2之间连接有第一电压继电器kv1的线圈，相线x2与x3之间连接有第二电压继电器kv2的线圈，可用于实时检测各相线间的电压差(如图4所示)，第一电压继电器kv1的常开触点和第二电压继电器kv2的常开触点串联后与第一plc控制器11的输入端连接。即当第一电压继电器kv1的常开触点和第二电压继电器kv2的常开触点均闭合后，则向第一plc控制器11输入控制命令，则第一plc控制器11则执行对应的控制命令控制第一合闸继电器1-k1的线圈和第一分闸继电器1-k2的线圈通断或失电，进而控制第一进线柜1中电源进线的通断电。电流回路中，三条相线上连接有电流表pa，可实时反映三条相线上的电流参数(如图5所示)。
41.本实施例中，第二进线柜2中设有第二plc控制器21，触控屏包括第二触控屏42，第二触控屏42与第二plc控制器21连接，用于显示第二进线断路器2qf的合/分状态、第二进线断路器2qf断路器工作、试验和退出位置、弹簧储能状态、开关故障跳闸信号、控制电源故障信号等。由于第二进线柜2中的器件布置及线路连接均与第一进线柜1近似(其内部接线图可参考图2与图3)，在此不作赘述。
42.示例性的，母线联络柜3用于连通第一进线柜1和第二进线柜2中的两路电源进线，其内部设有母联plc控制器31和母联柜接线电路，上述母联柜接线电路中连接有母联断路器3qf的线圈、第三合闸继电器3-k1的常开触点和第三分闸继电器3-k2常开触点，上述母联断路器3qf的常开触点与上述母联plc控制器31的输入端连接，上述第三合闸继电器3-k1的线圈和第三分闸继电器3-k2的线圈分别与上述母联plc控制器31的输出端连接(如图8所示)。另外触控屏还包括第三触控屏43，第三触控屏43与母联plc控制器31连接，用于显示母联断路器3qf的合/分状态、母联断路器3qf的工作、试验和退出位置、弹簧储能状态、开关故障跳闸信号、控制电源故障信号等信息。
43.上述中的第一plc控制器11和第二plc控制器21与母联plc控制器31之间通过以太网互联。示例性的，本实施例中所用的plc为西门s7-1200，触控屏型号为tpc7062。在网络通讯时，所有plc均采用都以太网接口，所有的设备组成一个局域网，其中可包括上位监控计算机、编程设备、显示屏等都能很方便地互相访问，需要扩展多个设备也很方便，只需要加一个交换机即可扩展出多个接口。
44.本实施例提供的适应于配电箱的备自投控制设备开关反应快、灵活性高，用plc代替继电器、接触器等后极大的简化了线路结构，触控屏的设置能够更加直观的反应出进线柜和母联柜内部设备的运行状况，可帮助维修人员更快了解复杂备自投控制逻辑、快速故障消缺、记录故障时电源波形、查看故障报文等，极大的提高了维修人员的工作效率。
45.实施例2
46.请参照图7和图8，在本实用新型一些实施例中，上述母联plc控制器31是输入端连接有转换开关。
47.如图7所示，图中“自投自复、自投手复、手投手复”转换开关，分别对应于进线断路器和母联断路器之间的三种运行模式。当就地/远方转换开关处于远方位置时，通过该转换开关可选择上述三种运行模式中的任意一种，并根据选择的运行模式由plc对进线断路器和母联断路器实现联锁控制。
48.自投自复模式：当两个进线断路器中有一个失压或断相跳闸(带延时、时间可整定)时，母联断路器自动投入；当进线电源恢复时，自动分闸母联断路器，合闸进线断路器。进线断路器手动分闸及故障跳闸时，闭锁母联断路器的自投。
49.自投手复模式：当两个进线断路器中有一个失压或断相跳闸(带延时、时间可整定)时，母联断路器自动投入；当进线电源恢复时，手动分闸母联断路器，合闸进线断路器。进线断路器手动分闸及故障跳闸时，闭锁母联断路器的自投。
50.手投手复模式：当两个进线断路器中有一个失压或断相时，经确认后，手动分闸进线断路器，合闸母联断路器；当进线电源恢复时，手动分闸母联断路器，合闸进线断路器
51.当就地/远方转换开关处于远方位置时，此时触摸屏设置软压板。软压板制信号动作后，无论plc处于三种工作模式中的哪种模式，均改为手投手复工作模式。另外，通过触控屏可以设置以上逻辑所用的各种遥信参数、遥测及时间等参数。
52.为保护设备和运行维护人员的安全，需令第一进线柜1和第二进线柜2与上述母线联络柜3联锁，在进线柜接线电路中和母联柜接线电路中均设有联锁接点，如图6所示为进线柜接线电路中联锁接点的连接示意图。
53.实施例3
54.请参照图3和图8，在本实用新型一些实施例中，上述进线柜接线电路中还连接有带报警接点的微型断路器。
55.示例性的，该微型断路器除连接于进线柜接线电路中还可应用于母联柜接线电路中。微型断路器，简称mcb是电气终端配电装置引中使用最广泛的一种终端保护电器，用于125a以下的单相、三相的短路、过载、过压等保护。型断路器由操作机构、触点、保护装置(各种脱扣器)、灭弧系统等组成。其主触点是靠手动操作或电动合闸的。主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触点断开主电路。当电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲，推动自由脱扣机构动作。当电路欠电压时，欠电压脱扣器的衔铁释放，也使自由脱扣机构动作。
56.实施例4
57.示例性的，在第一进线柜1、第二进线柜2和母线联络柜3中还分别设有用于照明的柜内照明灯7和用于检测柜体内温湿度的温度传感器5和湿度传感器6，其连接电路图如图9所示。温度传感器5和湿度传感器6能够实时检测柜内的温度和湿度，示例性的，温度传感器5和湿度传感器6将采集到的数据传送给plc控制器，然后由plc控制器输出到触控屏进行显示，如此，可方便管理人员及时了解柜体中的温湿度环境。
58.示例性的，上述各实施例中配电箱主要包括如下设备元件：
[0059][0060]
系统主要技术条件和参数如下表所示:
[0061]
配电系统方式：tn-s母线电压交流0.4kv系统标称电压：交流0.38/0.22kv额定频率：50hz系统接地方式：变压器中性点直接接地
[0062]
设备主要技术参数:
[0063]
[0064][0065]
框架式断路器电气技术性能及参数：
[0066]
[0067][0068]
以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
[0069]
对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。