智能配电箱的设计与应用

陈国辉，王 博，肖祯勇

(深圳市海亿达能源科技股份有限公司，广东深圳518057)

智能配电箱的设计与应用

陈国辉，王 博，肖祯勇

(深圳市海亿达能源科技股份有限公司，广东深圳518057)

陈国辉(1984—)，男，从事建筑电气智能化、机电设施运营管理和能源管理方面的工作。

介绍了EFM4100系列智能配电箱的特点，结合工程实例分析了EFM4100系列智能配电箱的典型应用。指出EFM4100系列智能配电箱是一种数字化、集成化、网络化与智能化的电气控制设备，保障了供配电系统与用电设备的安全、可靠、高效运行，达到了节能降耗的目的，降低了值班人员管理与维护的难度。

智能配电箱;智能照明模块;电气火灾监控模块;智能仪表

0 引言

常规配电箱是为电气设备提供电能的配电与控制的装置，主要具有配电、双电源切换、短路及过载保护、简单的开关控制、设备起停控制等功能。随着互联网的飞速发展，各种监测装置越来越智能，故需要集配电、控制、保护、计量、通信为一体的智能化管控箱，可完全替代常规配电箱，弥补常规配电箱在技术上的不足，在用电过程可进行有效的监测管控，满足智能化时代的配电需求。

1 EFM4100系列智能配电箱

EFM4100智能配电箱满足国家标准且外观美观，最主要的是功能强大，在预防电气火灾、保护后端电器设备、延长电器寿命及能源消耗统计等方面具有明显的优势。

1.1 设计选型

常规配电箱的设计涉及多个专业，选型复杂。智能建筑中的照明配电箱和动力配电箱，都是由强电专业与弱电专业共同设计完成的。强电需要对配电箱中的断路器、接触器、双电源开关、线缆规格、配电箱外形尺寸等各个元器件进行选型与数量的配备确认，过程繁琐复杂;弱电专业需要对配电箱进行数据采集、上传等，涉及通信模块、数字控制器、可编程控制器等元器件的选型与控制逻辑设计，跨专业的设计需要多次沟通，增加了设计人员的工作难度与工作量。

智能配电箱的设计与选型简单，简化了设计人员的工作量，只需根据工艺过程、设备种类及容量进行选型。对于弱电专业，智能配电箱内部已包含控制模块，并预留通信接口，所以弱电专业工程师只需考虑各个配电箱的连接组网过程。

1.2 结构组装方面

常规配电箱一般由开关柜厂提供配电箱基础配件，如箱体、断路器、接触器、线缆等，而对于智能照明模块、电气火灾监控模块、电涌保护模块、智能仪表、电动机保护器等智能化装置，则需相关专业厂家提供给柜厂再进行设计与组装。由于产品涉及厂家多且安装人员不够专业，配电箱出厂测试仅能针对配电功能进行测试，而安装在箱体内的保护、控制、计量等智能化装置需到现场由系统厂家进行整体测试与调节，故无法保障配电箱可靠性与功能性。智能配电箱箱体及其内部的主要元器件均由同一厂家提供，且统一由专业人员在工厂进行组装，通过专业化全方位的出厂检验、测试，从而更好地保障产品功能，故产品可靠性与稳定性更高。

1.3 运营方面

常规配电箱的配电与弱电之间存在接口，系统运营过程中一旦出现故障，技术上常难以快速判断故障原因，易导致系统瘫痪，甚至无法使用。智能配电箱由单一厂家生产，协调简单，且易操作、易维护。

EFM4100智能配电箱在传统配电箱元器件的基础上，融入了保护模块、计量模块与通信模块，通过这些元器件完成智能配电箱的集成。智能配电箱基于建筑与工业、能源与设施等不同用户及各种系统需求，旨在通过一种安全、可靠、简单、智能的方式，保障配用电系统与设施的安全、可靠、高效运行。智能配电箱主要元件如图1所示。

图1 智能配电箱主要元件

(1)电气火灾监控模块EFM1210系列可对剩余电流、温度等电气火灾危险参数进行实时监测，具有超温、过流等声光预警与报警控制功能，同时具有电参数监测与电能计量功能，可节省所在回路智能仪表的配置，降低成本。

(2)智能仪表EFM系列提供0.2 s级高精度全电量测量、能耗统计与通信。

(3)电气安全监测装置EFM1200系列可对母排连接处、断路器上下触头、电缆接头等关键部位温度或弧光“零距离”监测，记录和分析关键点的温度及弧光信息，实现超温预警与弧光报警，保障安全。

(4)电动机智能管控单元EFM1300系列除了具有过流、过载等保护功能外，还具有实时监测电机负载的用电量、电机运行状态，进行能耗统计与能效分析，可节省智能仪表的配置，降低成本。

(5)电涌保护器EFM1220系列具备劣化指示、干接点告警、雷电计数等功能。

(6)智能照明模块EFM1700系列实现照明负载就地手动与自动远程控制及不同功能区域的场景模式选择与控制，同时进行电参数监测与电能计量，可节省智能仪表的配置，降低成本。

2 典型应用

EFM4100系列智能配电箱适合于建筑、工业等场合，且已在南宁东站、新郑机场等项目中成功应用。

在新郑机场项目中，EFM4100系列智能配电箱替代了传统动力、照明、中央空调等设备的配电箱与控制箱，实现对动力、照明设备、中央空调水系统与风系统设备的配电，并具有多种保护功能(短路保护、过载保护、电涌保护等)，可手动/自动控制、开关控制、电参数监测与分项电能计量，并定期自动巡检设备、设备开关机异常告警等多种功能，支持楼宇自动化、电气火灾监控、能源管理等多种系统接口，同时也支持无线传输。目前，智能配电箱运行良好，可保障供配电系统与用能设备安全、可靠、高效地运行。

在南宁东站项目中，EFM4100系列智能配电箱主要取代了中央空调空调机组、新风机组、冷冻泵、冷却泵等空调设备的控制箱及数字控制器、变频器、智能仪表等监控设备，实现了中央空调水系统设备与风系统设备的监测、分析、驱动、管控，采用全时能效管控技术系统实现风水联动调节与控制，中央空调设备(风+水)总节能率高达20%，在满足站房舒适度的条件下，不仅达到了节能降耗的目的，而且也降低了值班人员管理与维护的难度，提高了管理效率，降低了用人成本。

3 结语

EFM4100系列智能配电箱适用于商业楼宇、大型公共基础设施等场合，是集配电、控制、保护、计量为一体的数字化、集成化、网络化与智能化的电气控制设备，通过电子技术、网络技术和人工智能技术的集成，不仅具有传统配电箱的所有功能，还实现了电参数采集、网络通信、可编程组态、智能控制等功能，可为用户提供更实用的设备运行与维护管控功能。

［1］胡国文，蔡桂龙，胡乃定.现代民用建筑电气工程设计与施工［M］.北京:中国电力出版社，2005.

［2］李炳华.浅谈建筑电气新技术的应用［J］.智能建筑电气技术，2010(6):16-21.

［3］陈传虞，陈家桢.绿色照明——新型集成电路工作原理与应用［M］.北京:人民邮电出版社，2010.

［4］GB 7251.1—2013低压成套开关设备和控制设备第1部分:型式试验和部分型式试验成套设备［S］.

［5］贺家李，宋从矩.电力系统继电保护原理［M］.北京:水利电力出版社，2001.

Design and Application of Intelligent Distributing Box

CHEN Guohui，WANG Bo，XIAO Zhenyong
(Shenzhen Hietech Energy Technologies Co.，Ltd.，Shenzhen 518057，China)

This paper introduced thecharacteristics of EFM4100 series intelligent distributing box.Combining by engineering example，the typical applications of EFM4100 series intelligent distribution box were analyzed.It is pointed out that EFM4100 series intelligent distribution box is a kind of digital，integrated，networking and intelligent electrical control equipment to guarantee the Safe，reliable and efficient operations of pwer supply and distribution system and electric equipment，which not only the purpose of saving energy and reducing consumption，but also reduces the management and maintenance.

intelligent distributing box;intelligent lighting module;electrical fire monitoring module; intelligent instrument

TU 852

B

1674-8417(2015)11-0056-03

2015－10－28

王博(1987—)，女，从事能源管理和能效管理一体化产品方面的工作。

肖祯勇(1981—)，男，从事建筑节能管理方面的工作。