一种多功能智能杆新型供电系统的制作方法

本发明涉及市政设备及电力设备领域，具体是一种多功能智能杆新型供电系统。

背景技术：

城市智能杆的兴起，成为了智慧城市建设中收集信息的最佳载体。通过智能控制系统实现道路照明智能化，保证路灯的基础功能外，以灯杆为载体，附加与城市管理有关的相关功能，如交通监控、安全监控、环境气象监测、广播、信息屏、充电桩、wifi、5g等多种应用场景。

传统路灯功能单一，只是单纯的城市道路照明，其供配电设计都是采用单一线路，手拉手式串联或者绝缘穿刺t接方式供电，由于功能单一，路灯的功耗较低，对供电线路及电力容量要求不高，基本传统路灯都是成片手拉手式串联接电或者单根绝缘穿刺t接方式。

由于智能杆上杆设备较多，功能复杂，应用场景多变，功耗需求大，涉及主体部门繁多，安全等级要求高，因此在智能杆供配电上更加严格复杂，杆内供配电集成度更高，传统路灯的供配电方案已无法适应和满足新型智能杆对电力线路安全、上杆电量分配控制、场景功能模块上电安全保障的要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多功能智能杆新型供电系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多功能智能杆新型供电系统，低压变电站外接两个及以上配电箱，包括：电源管理装置，所述电源管理装置包括设置在每个智能杆内的智能电源模块和照明电源管理模块，所述智能电源模块、照明电源管理模块分别为其所在的智能杆上的照明设备和挂载设备供电；设备供电回路，一个配电箱通过设备供电回路依次连接各所述智能电源模块，且相邻的智能电源模块的输出相线互不相同；照明供电回路，另一个配电箱通过照明供电回路依次连接各所述照明电源管理模块，且相邻的照明电源管理模块的输出相线互不相同。

作为本发明进一步的方案：所述电源管理装置还包括蓄电池组，所述蓄电池组为智能电源模块、照明电源管理模块供电。

作为本发明再进一步的方案：所述智能杆的接地形式为tn-s接地制式。

作为本发明再进一步的方案：所述智能电源模块包括配电单元及接地单元，所述配电单元接入设备供电回路，并输出多个分路分别为智能杆挂载的各设备供电，所述接地单元与智能杆挂载的各设备的地线连接。

作为本发明再进一步的方案：所述配电单元具有一种或多种输出电压。

作为本发明再进一步的方案：所述配电单元还为其他设备供电。

作为本发明再进一步的方案：所述智能电源模块还包括防雷单元，所述防雷单元用于防止雷击智能杆挂载的设备。

作为本发明再进一步的方案：所述照明电源管理模块包括控制器和保护元件，照明件通过保护元件连接照明供电回路的接线端子，所述控制器与控制中心通讯连接，控制中心通过控制器控制照明件的开关。

作为本发明再进一步的方案：所述智能电源模块还连接有计量模块，所述计量模块分别计量智能电源模块各分路的耗电量，并与控制中心通讯连接。

作为本发明再进一步的方案：所述智能电源模块的每个分路均设有过载保护元件，所述过载保护元件用于在计量模块的计量值超过其连接的分路的设定阈值后断开分路连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：所述的多功能智能杆新型供电系统安全可靠，能满足多场景、集成度高、功耗需求大、环境复杂的智能杆供电。

附图说明

图1为本发明实施例中智能电源模块的系统原理图。

图2为本发明实施例中照明电源管理模块的系统原理图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实施例公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

请参阅图1-2，本发明的一个实施例中，一种多功能智能杆新型供电系统，低压变电站外接两个及以上配电箱，包括：电源管理装置，所述电源管理装置包括设置在每个智能杆内的智能电源模块和照明电源管理模块，所述智能电源模块、照明电源管理模块分别为其所在的智能杆上的照明设备和挂载设备供电；设备供电回路，一个配电箱通过设备供电回路依次连接各所述智能电源模块，且相邻的智能电源模块的输出相线互不相同；照明供电回路，另一个配电箱通过照明供电回路依次连接各所述照明电源管理模块，且相邻的照明电源管理模块的输出相线互不相同。

具体的，低压供电方式采用三相五线制，低压变电站外接两个配电箱，分别是设备交流配电箱和照明交流配电箱，所述设备交流配电箱连接设备供电回路，用于智能杆的设备供电，照明交流配电箱连接照明供电回路，用于智能杆的照明供电。所述设备供电回路与照明供电回路分开敷设，保证智能杆各种功能在主线路上用电保障及安全。从设备交流配电箱敷设一电缆至智能杆设备仓端子排，从照明交流配电箱敷设另一电缆至智能杆内照明专用4p漏保断路器。两路380v三相五线进线，设备供电回路或照明供电回路其中有一单相(a相或b相或c相)、零线n和保护地线pe直进配电单元，其他两相通过端子排或照明专用4p漏保断路器过接至下根智能杆，智能杆采用手拉手式接电，从智能杆杆体接电线路上保障了每相邻三根智能杆在智能杆杆体内是独立的，只要主线路不断电，单个智能杆断电不影响其他两个，进一步保障用电的稳定性和安全性。

智能杆上相关挂载设备通过智能电源模块统一供电，智能电源模块的电磁兼容性应符合gb/t17626.2-2018、gb/t17626.5-2019、gb/t17626.6-2017中3级指标要求，同时应满足工业级宽温湿度环境要求：工作温度-20℃～70℃，湿度5％～95％(无凝露)；智能电源模块若安装在有防水防尘设计的设备仓中，防护等级应不低于ip20，若直接外挂安装，防护等级应不低于ip65，盐雾防护等级应满足gb/t10125-2012、gb/t6461-2002相关要求。

若某种情形和场景下，市政电力不能独立供应，或作为市电电力的正常供电中断时的应急补充，本发明提供的一个优选实施例中，所述电源管理装置还包括蓄电池组，所述蓄电池组内置在智能杆内，所述蓄电池组为智能电源模块、照明电源管理模块供电。也可外装电池柜进行长时备电。

综上所述，所述的多功能智能杆新型供电系统安全可靠，能满足多场景、集成度高、功耗需求大、环境复杂的智能杆供电。

请参阅图1，本发明的另一个实施例中，所述智能电源模块包括配电单元、防雷单元及接地单元，所述配电单元接入设备供电回路，并输出多个分路分别为智能杆挂载的各设备供电，所述接地单元与智能杆挂载的各设备的地线连接；所述配电单元具有一种或多种输出电压；所述配电单元还为其他设备供电；所述防雷单元用于防止雷击智能杆挂载的设备。

所述智能杆有多个，分别是智能杆a、智能杆b、智能杆c、智能杆d、至智能杆m(m为常数)；每个智能杆内都配有配电单元，设备交流配电箱的设备供电回路在每个智能杆处都分接有接线端子，通过接线端子连接各配电单元，配电单元再为所在的智能杆的挂载设备分别供电。

所述防雷单元配置为：通过地线一端与各配电单元的输出相线、零线连接，另一端接入接地汇流条，再由接地汇流条连接接地体，所述接地体采用镀锌扁钢；镀锌扁钢插入杆体基础主筋，接电需注意接电安全及做好杆体及相关设备接地保护措施，防止直击雷，采用等电位联结，智能杆、设备仓及配电箱等的外露可导电部分均与pe线接地体连接，接地电阻值经测量需满足要求。

所述的其他设备主要是指：运营商的5g基站、公安的视频监控、交警的执法视频采集模块等特殊场景。由配电单元供电，配电单元采用多个分路空气开关，维修时只需断开相应设备的空气开关，强电输入设有总开关，并具有漏电监测和漏电保护功能，各挂载设备为便于分开维护，也具备分路保护开关，采用具有智能化重合闸功能的电磁式剩余电流保护器；每个设备模块供电线路在杆体内有序分离，保障强弱电线路安全。

请参阅图2，本发明的另一个实施例中，所述照明电源管理模块包括控制器和保护元件，照明件通过保护元件连接照明供电回路的接线端子，所述控制器与控制中心通讯连接，控制中心通过控制器控制照明件的开关。

所述的照明供电回路通过接线端子为各智能杆的照明件供电，即通过电流动作保护断路器接出其中一个相线和零线至照明件的led驱动电源，再由led驱动电源驱动led灯具发光，实现照明；所述led驱动电源通过智能照明控制线连接有控制器(单灯控制器)，单灯控制器与控制中心通讯连接，控制中心通过单灯控制器控制每个led灯具的开关；实现远程控制。

请参阅图1、2，本发明的另一个实施例中，所述智能电源模块还连接有计量模块，所述计量模块分别计量智能电源模块各分路的耗电量，并与控制中心通讯连接；所述智能电源模块的每个分路均设有过载保护元件，所述过载保护元件用于在计量模块的计量值超过其连接的分路的设定阈值后断开分路连接；所述设定阈值根据所连接的分路的设备的额定功率设定。

具体的，所述智能杆的数量有101根；101根智能杆连片分布于两条相邻的道路，其中第一路上布放66根智能杆，第二路上布放35根智能杆，每根智能杆平均功耗为3kw。

低压供电方式采用三相五线制，从低压变电站0.4kv选至两个端子接电开关400a和250a，其中一条设备主线路接电端子400a敷设电缆到250a容量的设备交流配电箱d01，用于智能杆的设备供电，其中设备交流配电箱d01分至四路敷设电缆为第一路上的66根智能杆设备供电，分至一路敷设电缆为第二路上的35根智能杆设备供电。另外一条照明主线路接电端子250a敷设电缆到160a容量的照明交流配电箱d02，用于智能杆的照明供电。其中照明交流配电箱d02分至两路敷设电缆为第一路上的66根智能杆照明供电，分至一路敷设电缆为第二路上的35根智能杆照明供电。

智能杆设备回路线缆接至设备仓端子排，380v三相五线进杆体，其中单相l1、零线n、保护地线pe相应接入配电单元和防雷单元，剩下两相在端子排过接到下一根杆体。智能杆照明回路380v三相五线进杆体，其中单相l1、零线n、保护地线pe相应接入设备仓照明专用4p漏保断路器(剩余电流动作断路器)，剩下两相在断路器过接到下一根杆体。智能杆采用手拉手接电方式。

智能杆相关挂载设备通过杆体设备仓集成智能电源的智能电源模块统一供电，智能电源具备多路、多种电压等级输出，其中一路220v交流电输入，220v交流输出，+12v直流输出，+24v直流输出，+48v直流输出等多种格式的电压等级输出和多分路输出，满足不同应用场景的供电模式，例如城市广播、led信息发布屏、环境监测、气象监测、车路协同等场景模块可以通过由智能电源集中供电、统一管理运维，这样能最大限度的集成电源模块，减少杆体设备仓的空间及运维成本，提高设备电源接入效率和更有效管控杆体设备用电情况。

防雷单元的防雷接地采用tn-s接地制式，设备交流配电箱d01连接线路全程敷设专用pe线(yjv-1*50mm²)，到照明交流配电箱d02全程敷设专用pe线(yjv-1*16mm²)，设备交流配电箱d01和照明交流配电箱d02到智能杆设备和照明供电两个回路全程敷设专用pe线(yjv-1*50mm²)；每根智能杆可靠接地，杆体及线路的末端需接地，通过接地汇流条连接至接地体，最终连接至杆体基础主筋。

综上所述，所述的多功能智能杆新型供电系统安全可靠，能满足多场景、功耗需求大的城市道路建设的智能杆供电。

本发明的工作原理：低压供电方式采用三相五线制，低压变电站外接两个配电箱，分别是设备交流配电箱和照明交流配电箱，所述设备交流配电箱连接设备供电回路，用于智能杆的设备供电，照明交流配电箱连接照明供电回路，用于智能杆的照明供电。所述设备供电回路与照明供电回路分开敷设，保证智能杆各种功能在主线路上用电保障及安全。从设备交流配电箱敷设一电缆至智能杆设备仓端子排，从照明交流配电箱敷设另一电缆至智能杆内照明专用4p漏保断路器。两路380v三相五线进线，设备供电回路或照明供电回路其中有一单相(a或b或c)、零线和保护地线pe直进配电单元，其他两相通过端子排或照明专用4p漏保断路器过接至下根智能杆。

本领域技术人员在考虑说明书及实施例处的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。