[发明专利]一种电源装置及电能表箱

说明书

本发明公开一种电源装置，包括至少一电源接线装置、至少一只带短路短延时保护功能的开关，电源接线装置上设置有电源模块、电子控制器和通信模块，电子控制器将电源接线装置综合电压、电流的电气量信息或/和带短路短延时保护功能的开关综合电压、电流的电气量信息通过通信模块发送给终端、主站、管理者中的至少一个，还公开一种具有该电源装置的电能表箱，本发明实现了电力设备高精度计量、分段线损分析、故障就地研判，电能表箱实现带短路短延时保护功能的开关和表后开关间的过流选择性保护，将故障范围锁定到故障最小范围，防止事故扩大。

技术领域

本发明属于低压配电领域，具体涉及一种电源装置及具有选择性保护和控制功能的电能表箱。

背景技术

图1-图4为现有电能表箱接线原理图，电源输入端为单相1P、1P+N或三相3P、3P+N，电源输入端接入表前开关2的进线端，表前开关2的出线端与电能表3的进线端电连接，电能表3的出线端与表后开关4的进线端电连接，表后开关4的出线端连接负载端。

多表位电能表箱内的表前开关与其它配电系统有着根本的区别：计量表箱表前开关的出线端的导线由多根小截面积的电线并联分别输出，存在“大开关小导线”现象，进而导致大规格断路器（如125A/160A/200A/250A）不能保护小截面积导线（如6～16mm²），造成导线烧毁，引发严重安全事故。

当电能表箱位于变压器最近或最远供电距离（50～500米），如表后开关至表前开关开关之间的导线发生短路故障时（短路电流值400～1500A），表前开关保护整定值在1000～2250A之间，如短路故障电流小于断路器瞬动脱扣器整定值而拒动，断路器进入过载长延时保护阶段，250A断路器在400A过载电流状况下，保护时间超过2分钟，如连接至电能表的铜导线截面只有12mm²,12mm²截面的铜导线在400A的电流负载下，只能承受约21s的时间导线不损坏，超过此时间，导线就会烧毁，进而引发严重安全事故。

以160A的表前开关设置为例：如表前开关的短路瞬时脱扣的整定电流值设定在10In为1600A,在此表箱位置的短路电流只要小于1600A，断路器短路保护就会拒动。断路器只起到隔离开关的作用。在此种配置情况下，增加针对每个“小导线”支路的分支表前开关对解决前述问题是个有效的解决方案。但如此一来，带来了分支表前开关与表后开关之间的选择性保护问题。

断路器上、下级之间的配合正确与否，以及是否把故障电流限制在最小范围内，关系到配电系统的运行安全，对防止系统破坏、防止事故扩大和防止设备损坏极为重要。这就存在着分支表前开关与表后开关之间选择性保护的配合问题。

所谓选择性保护是指配电系统中两级或多级断路器之间的电流－时间动作特性之间的配合，当在给定范围内出现过电流故障时，仅在这个范围动作的断路器动作，而其他级的断路器不动作，从而将受故障影响的负载数目保持在最小程度。因各地供电局对各变压器容量的选取、连接方式不同，其分布位置不同，导致导线、导体选取的截面积、长度都不一样，这些因素的差异，都会使回路电阻值产生变化，电阻值的变化使短路电流值也随之产生变化，致使每个站的短路电流都不一样。所以，配电系统的断路器级差配合方案设计，由于上述因素的变化太大，一直没有很好的办法解决。

另外，现有传统电力设备计量精度低、故障原因分析难度大，往往需要在维护检修时，大范围停电，严重影响了居民、工业生产用电，给用户带来不便。

发明内容

为了解决以上问题的至少之一，本发明提出一种电源装置和电能表箱，通过将电源接线装置与带短路短延时保护功能的开关组合，实现高精度计量、分段线损分析、故障就地研判，带短路短延时保护功能的开关的短路短延时脱扣器驱动的短路短延时保护与表后开关的瞬时脱扣器驱动的短路瞬时保护，实现带短路短延时保护功能的开关和表后开关间的过流选择性保护，将故障范围锁定到故障最小范围。

本发明通过如下技术方案实现：