多功能保护装置及电表箱

多功能保护装置及电表箱

邹裕青 周焕枝 张碧其 张盛芳 陈雪亮 陈源君

广东电网有限责任公司河源龙川供电局 广东河源 517300

摘要：文中从当前阶段国民家用电器用电保护现状展开了分析工作着手，分析了一种全新的多功能保护装置及电表箱技术原理，并就技术的关键点及创新点进行了深入性探究，期间针对多功能保护装置及电表箱技术的具体应用进行了探讨，并总结了多功能保护装置及电表箱技术的应用优势，旨在通过本文研究内容展开，进一步提升国民用电装置使用安全性。

关键词：多功能保护装置；电表箱；配电

前言：随着我国社会经济的发展，人们生活质量的不断提高，用户家里添加了越来越多的大功率家用电器，这些家用电器给人们带来了很多便捷的同时，也对电力开关设备提出了更高的要求，传统的开关设备很多还是用着老旧的设备，并没有随着家用电器的增多而更换更大功率的电器，特别是在农村地区，更多的还是在用着老旧的刀闸开关。鉴于此，针对全新的多功能保护装置及电表箱内容进行分析具有重要现实意义。

1 当前国民家用电器用电保护现状

现阶段，国民日常生活中用电时所使用的保险丝存在容量小问题，时常出现烧断情况，需要供电所的技术人员过来抢修，并更换保险丝，增加了供电所运维人员的工作量^[1]。虽然部分用户居民家中装有漏电保护开关和短路器，但是当家中用电开关跳闸后，很多用户不会或不敢将用电开关推上去，特别是对于农村的老人和小孩子，即便开关跳闸问题出现，却不知原因，只能拨打供电所电话要求其过来抢修^[2]。对于部分深处偏远山区的用户而言，需要供电部门工作人员长途跋涉几十公里山区进入到用户家中帮助其解决问题，而此种“仅是拉下供电开关”问题解决却需要供电人员亲临现场解决，极大程度浪费供电工作的人力、物力资源。

2 多功能保护装置及电表箱技术原理

多功能保护装置及电表箱在使用时，将集成模块化开关装置嵌入到电表箱中，并设计相应的智能电表箱接线端子排和用户侧端子排，使用时简单方便，用户只需在相应的端子排接上电源线即可使用。技术应用期间，用户可以选择2种工作模式：分别是手动调节和自动调节。当用户家里的线路出现短路时，短路电流检测传感器就会检测到瞬时的大电流，微控制器也会发送命令控制继电器开关，迅速切断电源，可以有效的防止烧坏电表和用户家里的线路和家用电器，同时还会通过GSM模块发送故障短路信息到智能移动手机终端上：“智能电表箱已经检测到您家中的线路出现短路故障，5分钟后将会自动重合闸”。微控制器编写了自动重合闸的程序，短路过5分钟后将会自动重合闸。在漏电保护方面，电表箱系统通过图中（见图1）的漏电保护检测传感器来监控，一旦监控到用户家里的线路出现漏电时，微控制器就会发送命令给继电器开关，迅速的切断电源，以防止用户因为触碰漏电的家用电器的金属外壳触电。同时也会发送漏电故障短信到用户的智能手机上:“智能电表箱已经检测到您家中的线路出现漏电，请及时处理”，智能电表箱采用微控制器的弱电来控制强电，设置了相应的限流保护电阻，避免强电烧坏微控制器，起到隔离作用，多功能保护装置及电表箱可以起到线路短路过载保护、漏电保护等多方位保护的作用^[3]。

图1 多功能保护装置及电表箱控制系统结构

3 多功能保护装置及电表箱技术关键点及创新点

3.1 技术关键点

①融入了GSM模块远程通信技术相结合的思想，可以实现电表箱的远程接收故障短信。

②智能电表箱采用微控制器的弱电来控制强电，设置了限流保护电阻，可以有效的隔离强电烧坏微控制器。

3.2 技术创新点

①用户可以根据家用电器的数量和线路截面积的大小来调节保护电流整定开关，以达到保护家里用电器和线路的目的，使用灵活方便。

②如果用户家里线路出现短路故障，会发送短路的信号给微控制器，从而可以迅速的切断电源，防止烧坏电表，也可为供电企业带来显著的经济效益。

4 多功能保护装置及电表箱技术应用

传统的开关设备缺乏用电保护的措施、可靠性不高、体积大、功能单一，难以顺应现代经济发展的需求^[4]。多功能保护装置及电表箱克服原有技术的不足之处，利用热继电保护器，漏电检测器，微控制器等先进的技术，将这些保护元器件集成一体，做成一个集成多功能的保护开关，嵌入到电表箱中，可以起到线路短路，过载保护，漏电保护等多方位保护的作用。

当用户家里的线路过载，传统的刀闸开关通过烧断保险丝来起到保护的作用，虽能起到一定保护作用，但烧断保险丝后，需要更换保险丝，后续操作麻烦，工作量大，停电时间长。多功能保护装置及电表箱技术中，采用热继电保护器和微控制器，当电流过载时，通过热继电保护器里面的金属热元件受热变形后，会自动停电，冷却时间过后又会自动合闸，用户家中无需安装保护开关，多功能保护装置及电表箱技术也能够对用户家中线路和家用电器起保护作用，降低供电所运维人员的工作量，为班组解决实际的问题，为基层员工减负。综合而言，多功能保护装置及电表箱技术的应用，充分将短路、过载保护、漏电保护集成一体，提高供电可靠性的同时，为用户生产、生活用电提供更有效的电力保障，提高供电服务质量，具有良好的发展应用前景

^[5]。

5 多功能保护装置及电表箱技术应用优势

在进行本次发明的多功能保护装置及电表箱技术应用优势分析时，主要体现在以下几方面：

①将各种保护元器件集成到一个模块，嵌入到电表箱，小巧轻便，安装维护简单，实用价值高，易于推广。

②与传统的保险丝开关相比较，不用更换保险丝，节省材料，节约成本，可以节省劳动力。

③采用先进的GSM模块，可以及时的将用户家里的线路故障信息发送用户的手机上。

④采用热继电器保护开关，不但可以起到过载保护的作用，可以重复利用。

⑤设置重合闸功能，即便是开关跳闸了，也不需要用户手动合闸，高效方便，减少供电所低压抢修的工作量。

结束语：

通过对全文内容进行分析能够发现，现阶段国民用电期间仍旧存在用电保护装置不够智能化问题，导致用户在用电过程中时长出现断电、短路类问题就必须更换保险丝，增加用电成本的同时，对于供电部门工作人员的任务量增加也产生影响。本次研究中所提出了一种全新多功能保护装置及电表箱技术，能够充分解决此类问题，实现用电保护的智能化，提升用电安全性的同时，提升国民生活质量。

参考文献：

[1]胡洋凯.一种多功能二次应急保护装置的研制[J].数字化用户,2018,024(047):61.

[2]周文锋.浅析继电保护装置检测及安全管理措施[J].汽车世界,2019,000(001):P.37-37.

[3]陈富强.浅析电力继电保护装置问题及防范措施[J].轻松学电脑,2019,000(018):P.1-1.

[4]王萍,张俊,张兴鹏.基于单片机的多功能CT开路保护装置设计[J].数字技术与应用,2018,v.36；No.332(02):21-22.

[5]胡嵩嵩.水电站继电保护及安全装置故障的排查与对策[J].山东工业技术,2019,000(018):157.