CN201733095U - 三相电流平衡自动调整开关 - Google Patents

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王智贤
段建鹏
李剑新
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Abstract

一种三相电流平衡自动调整开关，属变配电设备领域。其特征是在壳体中设置三个相互独立且带有互锁装置的单相开关；三个单相开关的电源输入端与三相线路对应连接；三个单相开关的输出端并联后与负荷侧电源输入线连接；在三相线路上设置用于监测三相电流的电流互感器；设置可根据三相电流的大小决定自动开关所带负荷投切到相应的相位的电子模块；各相电流互感器的输出端与电子模块的输入端连接；电子模块的输出端与各单相开关跳/合闸控制电路或模块的控制端依次对应连接。其可顺利实现某一单相负荷在三相供电线路的各相线之间的切换，自动实现各相间负荷的均衡分配，结构简单，动作可靠，经济实用，可广泛用于低压供电和电力网运行领域。

Description

三相电流平衡自动调整开关
技术领域
本实用新型属于变配电设备领域，尤其涉及一种用于可使三相供电线路相间负荷分配均衡的装置。
背景技术
作为一个整体的供电系统，在其三相供电线路中，各相线间的负荷分配均衡是十分有必要的，这不仅涉及到三相供电线路的相线电流均衡问题，还涉及到减少线路损耗、电网的经济运行及安全等诸多方面的问题。
由于供电系统三相负荷的不平衡，某一相负荷偏大，使线路损耗增加。同时，这一相线路在大负荷下工作，既会影响变压器的运行安全，又降低了变压器的供电能力。
故此，三相供电线路中相线负荷的均衡分配，对整个配电网的经济、安全运行，以及保证配电设备的可靠性，均是十分关键的。
以往电力部门的电工在调整各相供电线路的负荷时，需要到现场切换线路，这样做费时费力，因此线路负荷的调整往往不能随线路负荷的变化及时调整；即使调整了，线路负荷又是时常变化的，所以，负荷调整总不能及时跟上。这样就造成线损增加，整个供电系统的经济运行性较差。
公告日为1989年8月9日，公告号为CN 2042640U的中国实用新型专利中公开了一种“自动限电投切装置”，由电流限流回路、时间程序控制器、延时器三部分组成，其通过限定用户的用电负荷并自动切除超用电负荷用户的供电回路，来达到限制用电负荷的目的，但其存在事后控制、无主动调节负荷等不足。
公开日为2009年12月23日，公开号为CN 101609991A的中国发明专利申请中公开了一种“三相负荷切换装置”，其包含：输入模块，提供三相交流电的输入，该三相交流电的输入相序为ABC；输入测量模块，通过测量所述输入模块中输入的三相交流电的电流和电压大小判断三相负荷是否存在不平衡；相序调整模块，对于所述输入相序为ABC的三相电流，采用三个独立的接触器以提供ABC、BCA、CAB三种输出相序，当所述输入测量模块测量到三相负荷不平衡时，进行输出相序切换，否则按原输入相序输出；相序显示模块，提供三个指示灯，每个指示灯对应所述ABC、BCA和CAB三种输出相序中的一种，用以显示当前的输出相序；以及输出模块，将经所述相序调整模块调整相序后的三相交流电输出给负载。但是其存在整个装置只适合于三相供电线路整体调节，且整个装置结构过于繁琐，配置成本较高等不足。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种三相电流平衡自动调整开关，其能在供电线路的三相线路之间，自动地调节/切换某一单相线路所在的相序，整个切换装置结构简单，动作可靠，经济实用，可顺利实现某一单相负荷在三相供电线路的各相线之间的切换，实现各相间负荷的均衡分配。
本实用新型的技术方案是：提供一种三相电流平衡自动调整开关，包括带有主电源输入端和主电源输出端的切换开关壳体，其中，主电源输入端与三相线路的三根相线分别对应连接，主电源输出端与单相负荷电源输入线对应连接，其特征是：在切换开关的壳体中设置三个相互独立的、带有互锁装置的单相开关；三个单相开关的电源输入端分别与三相电源的三根相线对应连接；三个单相开关的输出端并联接，与负荷侧电源输入线对应连接。在三相线路上分别设置用于监测三相电流的电流互感器；在切换开关壳体内或切换开关壳体上，设置可根据三相电流的大小决定自动开关所带负荷投切到相应的相位的电子模块；各相电流互感器的输出端与电子模块的输入端连接；电子模块的输出端与三个单相开关跳/合闸控制电路或模块的控制端依次对应连接。
上述的单相开关为电磁式单相开关，三个单相开关，并排设置在切换开关的壳体中。
上述的互锁装置为机械互锁机构或互锁功能电路。
所述的机械互锁机构或互锁功能电路确保当某一路单相开关需要进行“闭合/接通”操作时，首先对其余两路单相开关进行“打开/断开”操作，在任一时刻，所述的三个单相开关中只有一路处于“闭合/接通”状态。
上述电子模块包括单片机或工控机模块电路。
上述的单片机或工控机模块电路至少包括数据比较功能电路和电磁式开关“闭合/接通”操作命令发生功能电路。
与现有技术比较，本技术方案的优点是：
1.根据线路负荷电流的变化，控制其中一个单相开关的闭合，将负荷切换到其他相线上，解决了线路负荷调整的自动化问题，并使线路负荷的调整实现即时性；
2.整个切换装置结构简单，动作可靠，经济实用；
3.可顺利实现某一单相负荷在三相供电线路的各相线之间的切换，自动实现各相间负荷的均衡分配。
附图说明
图1是本实用新型的电路结构示意图
图2是本装置的机械结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图例对本实用新型做进一步说明。
图1中，单相开关2为电磁式单相开关，三个单相开关，并排设置在切换开关的壳体1中。
其三个单相开关的电源输入端分别与三相电源的三根相线对应连接，构成切换开关的三相电源输入端3。
三个单相开关，并排设置在切换开关的壳体中。
三个单相开关的电源输出端并联，构成切换开关的电源输出端4。
在三相线路上分别设置有用于监测三相电流的电流互感器LA、LB、LC；
在切换开关壳体内或切换开关壳体上，设置可根据三相电流的大小决定自动开关所带负荷投切到相应相位的电子模块。
各相电流互感器的输出端与电子模块的输入端连接；
电子模块的输出端与三个单相开关分/合闸控制电路或模块的控制端依次对应连接。
三个单相开关，在互锁机构或互锁功能电路的联锁作用下，在任一时刻，均只有一个单相开关可以闭合/接通，其余两个单相开关均处于打开/断开状态。
上述的机械互锁机构或互锁功能电路确保当某一路单相开关需要进行“闭合/接通”操作时，首先对其余两路单相开关进行“打开/断开”操作，使得在任一时刻，所述的三个单相开关中只有一路处于“闭合/接通”状态。
则单相负荷(图中未示出)与切换开关的电源输出端连接，经过且只经过任意一个单相开关与三相线路中的某一根相线连接，从所述三相线路中获得单相电源。
电子模块包括单片机或工控机模块电路。
其单片机或工控机模块电路至少包括数据比较功能电路和电磁式开关“闭合/接通”操作命令发生功能电路。
电子模块部分采用现有技术即可，无特殊要求，故其具体线路在此不再叙述。
图2中，三个单相开关2，并排设置在切换开关的壳体1中。
其三个单相开关的电源输入端分别与三相线路的三根相线对应连接，构成切换开关的三相电源输入端3。
三个单相开关的电源输出端并联，构成切换开关的电源输出端4。
本实用新型工作过程简述：
各相供电线路负荷电流大小的确定，可以就地由比较功能电路实现。电流互感器监测的各相供电线路负荷电流大小，通过工控机或单片机功能模块，实现各相供电线路负荷电流大小的比较和最小负荷电流所在相的选择；然后，发出三相供电线路之间负荷的调节/均衡指令，输出针对某一单相开关的“闭合/接通”操作控制信号。
换句话说，电子模块根据所监测到的三相电流平衡情况，决定相位自动开关所带负荷，投切到相应的相位，从而实现三相电流平衡的调整。
关于电磁式单相开关的具体机械结构，可参考本申请人此前申请的，公告日为2010年2月17日，公告号为CN201408716Y的中国实用新型专利“锁扣型电磁式漏电综合保护器”中的相关内容。
由于本实用新型采用了根据线路负荷电流的变化，控制其中一个单相开关的闭合，及时/自动地将负荷切换到其他相线上，解决了线路负荷调整的自动化问题；整个切换装置结构简洁，动作可靠，经济实用；
本技术方案可顺利实现某一单相负荷在三相供电线路的各相线之间的切换，自动实现各相间负荷的均衡分配。
本实用新型可广泛用于低压供电和电力网运行领域。

Claims (6)

1.一种三相电流平衡自动调整开关，包括带有主电源输入端和主电源输出端的切换开关壳体，其中，所述的主电源输入端与三相线路的三根相线分别对应连接，所述的主电源输出端与单相负荷电源输入线对应连接，其特征是：
在所述切换开关的壳体中设置三个相互独立的、带有互锁装置的单相开关；
所述三个单相开关的电源输入端分别与三相线路的三根相线对应连接；
所述三个单相开关的输出端并联，与负荷侧电源输入线对应连接；
在所述的三相线路上分别设置用于监测三相电流的电流互感器；
在切换开关壳体内或切换开关壳体上，设置可根据三相电流的大小决定自动开关所带负荷投切到相应相位的电子模块；
所述各相电流互感器的输出端与电子模块的输入端连接；
所述电子模块的输出端与三个单相开关分合闸控制电路或模块的控制端依次对应连接。
2.按照权利要求1所述的三相电流平衡自动调整开关，其特征是所述的单相开关为电磁式单相开关，所述的三个单相开关，并排设置在切换开关的壳体中。
3.按照权利要求1所述的三相电流平衡自动调整开关，其特征是所述的互锁装置为机械互锁机构或互锁功能电路。
4.按照权利要求1或3所述的三相电流平衡自动调整开关，其特征是所述的机械互锁机构或互锁功能电路确保当某一路单相开关需要进行“闭合/接通”操作时，首先对其余两路单相开关进行“打开/断开”操作，在任一时刻，所述的三个单相开关中只有一路处于“闭合/接通”状态。
5.按照权利要求1所述的三相电流平衡自动调整开关，其特征是所述的电子模块包括单片机或工控机模块电路。
6.按照权利要求5所述的三相电流平衡自动调整开关，其特征是所述的单片机或工控机模块电路至少包括数据比较功能电路和电磁式开关“闭合/接通”操作命令发生功能电路。
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