CN209298846U - 线间无损三相分流器 - Google Patents

Abstract

线间无损三相分流器。三相分流器安装在送端电源和受端负载间自制热导线上。三相分流器有三相输入端和三相输出端，三相分流器由三个单相分流模块构成，单相分流模块对外有7个接口。单相分流器由有载分接开关，分流变压器，分压变压器，控制电机，第一、第二切换开关，温度传感单元构成。三相分流器有三角式三相分流器和星型三相分流器两种结构。本实用新型能够精确控制内导体电流，使得内导体电流刚好满足防冰融冰需求，精准控制防冰融冰。三相分流器在不需要防冰融冰时，工作在正常输电模式；当需要进行防冰融冰时工作在防冰融冰模式。操作简单可靠。

Description

线间无损三相分流器

(一)技术领域

本实用新型涉及一种电力输电线路防冰融冰技术,特别是一种线间无损三相分流器。

(二)背景技术

随着社会经济的发展，在不断增加电力负荷应用的环境下，对裸露在外的电力线路要求愈来愈高。而在寒冷的冬季，不少地区的线路都会结冰，造成线路的损坏。当结冰超过线路的承受力时，就会发生断线等严重事故。所以，冬季的电力输电线除冰是必不可少，十分重要的。在现有技术中，融冰技术在不断提高。

申请号为CN201810370549.8《嵌入绝缘导热材料的自制热导体和制热设备及其实现方法》充分利用输电端制热设备和受电端制热设备。输电端制热设备通过防冰融冰输电装置的输出电源向自制热导体的外导体和内导体之间加上交流电或直流实现防冰融冰，受电端制热设备通过受电端钢芯连接负载实现防冰融冰工作。

申请号为201811195033.0《多股绝缘自制热导线的制热控制检测设备与监测控制方法》能够精确控制内部加热结构和外导体流过电流，控制加热结构的电压差，减少绝缘层绝缘要求，自动测量自制热导线是否正常。

上述两种技术方案中，申请号为CN201810370549.8的发明通过控制内导体和外导体的电流，可以控制导线发热量。但是，没有给出电流精确控制方法。申请号为201811195033.0的发明，给出了利用分流器控制内导体电流的方法，但是所设计的分流器耗能比较大。

(三)实用新型内容

本实用新型提出了一种耗能比较低的分流器，可以精确控制内导体电流，使得内导体电流刚好满足防冰融冰需求。该分流器主要安装于三相输电线路的两根导线之间，精准控制电流，以实现防冰融冰精准控制。本实用新型线间无损三相分流器简称三相分流器。

本实用新型的技术方案是：一种线间无损三相分流器，输电线路的输电导线采用同轴电缆结构的自制热导线。线间无损三相分流器安装在送端电源和受端负载间自制热导线之间，自制热导线分成若干段，将本三相分流器与送端电源一端的相邻三相分流器之间的自制热导线称为上一段自制热导线；将本三相分流器与受端负载一端的相邻三相分流器之间的自制热导线称为下一段自制热导线。

送端电源为三相输出，受端负载为三相输入，三相分流器有三相输入端和三相输出端，分别为A相输入端，B相输入端，C相输入端；A相输出端，B相输出端，C相输出端。

对于A相输电线路，相邻段自制热导线外导体短路连接，每段自制热导线靠近送端电源一端的内导体和外导体短路连接，靠近受端负载一端的内导体与三相分流器A相输入端短路连接；三相分流器A相输出端与下一段自制热导线靠近送端电源一端的内导体和外导体短路连接；B 相输电线路与C相输电线路的连接方法与A相类同.

线间无损三相分流器由三个单相分流模块和为处理器构成，单相分流模块对外有7个接口，分别是单相输入端、单相输出端、单相中性端、温度通信接口、输入切换控制接口、电机控制接口、输出切换控制接口；单相分流模块由单相分流器与微处理器构成；单相分流器由有载分接开关，分流变压器，分压变压器，控制电机，第一切换开关，第二切换开关，温度传感单元构成。

所述三相分流器根据单相中性点的不同连接方式，有三角式三相分流器和星型三相分流器两种结构，三个单相分流模块分别为A相分流模块、B相分流模块、C相分流模块；三个单相分流模块的温度通信接口、输入切换控制接口、电机控制接口、输出切换控制接口都与微处理器连接。单相分流模块的第一切换开关通过输入切换控制接口连接到微处理器，第二切换开关通过输出切换控制接口连接到微处理器。

所述分流变压器有三个对外连接端子，分流低压首端、分流高压首端调压分接触头、分流变压器中性点；分流低压首端的与第一切换开关的融冰连接端子短路连接；分流高压首端调压分接触头的分流高压首端分接触点与有载分接开关分接选择触头一一短路连接；分流变压器中性点与分压变压器的分压低压首端短路连接。

所述分压变压器对外有两个连接端：分压低压首端，分压高压首端；分压低压首端与分流变压器的分流中性点短路连接，分压高压首端与第二切换开关的融冰连接端子短路连接。

温度传感单元测量自制热导线温度，并通过温度通信接口将温度传送给微处理器。

第一切换开关、第二切换开关都与微处理器连接，分别通过输入切换控制接口、输出切换控制接口连接到微处理器，在微处理控制下，选择正常输电模式或防冰融冰模式。在正常输电模式下，第一切换开关、第二切换开关的导线连接端口与短路连接端口短路连接；在防冰融冰模式下，第一、第二两个切换开关的导线连接端口与融冰连接端口短路连接。

所述三角式三相分流器A相分流模块的单相输入端与A相输入端短路连接，A相分流模块的单相输出端与A相输出端短路连接；B相分流模块的单相输入端与B相输入端短路连接，B相分流模块的单相输出端与B相输出端短路连接；C相分流模块的单相输入端与C相输入端短路连接，C相分流模块的单相输出端与C相输出端短路连接；A相分流模块的单相中性端与B相输出端短路连接；B相分流模块的单相中性端与C相输出端短路连接；C相分流模块的单相中性端与 A相输出端短路连接。

所述星型三相分流器A相分流模块的单相输入端与A相输入端短路连接，A相分流模块的单相输出端与A相输出端短路连接；B相分流模块的单相输入端与B相输入端短路连接，B相分流模块的单相输出端与B相输出端短路连接；C相分流模块的单相输入端与C相输入端短路连接， C相分流模块的单相输出端)与C相输出端短路连接；

所述星型三相分流器A相分流模块的单相中性端、B相分流模块的单相中性端、C相分流模块的单相中性端短路连接，短路连接点称为星型中性点；星型中性点或不接地或直接接地或通过电阻接地或通过消弧线圈接地。

所述单相分流模块的单相输入端与上一段自制热导线靠近用电负载一端的内导体短路连接，与第一切换开关的导线连接端口39短路连接；第一切换开关的导线连接端口与单相输入端短路连接；短路连接端口与第二切换开关的短路连接端口短路连接；融冰连接端口与与分流变压器的分流低压首端短路连接；单相输出端与下一段自制热导线靠近送电电源一端的内导体和外导体短路连接，与第二切换开关的导线连接端口短路连接。第二切换开关)的短路连接端口与第一切换开关的短路连接端口短路连接，短路连接端口与第一切换开关的短路连接端口短路连接，融冰连接端口与分压高压首端和有载分接开关输出端子短路连接。

有载分接开关有两个连接端子：有载分接开关输出端子和有载分接开关分接选择触头；有载分接开关输出端子与第二切换开关的融冰连接端连接，有载分接开关分接选择触头与分流高压首端分接触点一一短路连接。

所述切换开关是在切换控制电机上连接转动连接杆，切换控制电机转动连接杆的转动，短路电刷固定在转动连接杆一端，并与导线连接端口短路连接。切换开关对外有三个连接端子，分别为导线连接端口、短路连接端口、融冰连接端口。

使用时，导线连接端口与单相输入端或单相输出端短路连接，融冰连接端口与有载分接开关输出端子短路连接，或者与分流低压首端短路连接，两个切换开关的短路连接端口短路连接；切换控制电机为步进电机，在微处理器控制下转动任意角度，使得转动连接杆转动任意角度；

当转动连接杆按顺时针方向转动到不同角度时，一次完成短路电刷如下短路方式：

1)短路电刷与短路连接触点短路；

2)短路电刷同时与短路连接触点和短路连接电阻触点短路；

3)短路电刷同时与短路连接电阻触点和融冰连接电阻触点短路；

4)短路电刷同时与融冰连接电阻触点和融冰连接触点短路；

5)短路电刷与融冰连接触点短路；

当切换控制电机顺时针方向旋转时，控制导线连接端口从与短路连接触点短路连接的方式切换到与融冰连接触点短路连接；当切换控制电机逆时针方向旋转时，控制导线连接端口从与融冰连接电阻触点短路连接的方式切换到与短路连接触点短路连接。

短路连接触点短路连接到短路连接端口。

短路连接电阻一端连接短路连接电阻触点，一端连接短路连接端口。

融冰连接触点短路连接到融冰连接端口。

融冰连接电阻一端短路连接融冰连接触点，一端连接融冰连接端口。

所述分流变压器采用升压变压器，根据结构的不同，分为双绕组分流变压器，自耦分流变压器两种，分流变压器铁芯遵照三相变压器国家标准，三个单相分流模块的分流变压器组成一个三相变压器，共用一个三相变压器铁芯。

双绕组分流变压器为两个绕组的变压器结构，分别称为分流低压绕组和分流高压绕组，分流低压绕组和分流高压绕组的首端为同名端。分流低压绕组线圈匝数小于所有分流高压首端分接触点与分流中性点之间的线圈匝数。分流高压首端调压分接触头由若干个分流高压首端分接触点构成，连接在分流高压绕组首端。通过分流高压首端分接触点与分流高压绕组末端形成不同的线圈匝数，其中，第一分流高压首端分接触点与分流高压绕组末端之间的线圈匝数最少；第二分流高压首端分接触点与分流高压绕组末端之间的线圈匝数，第三分流高压首端分接触点与分流高压绕组末端之间的线圈匝数，……，末尾分流高压首端分接触点与分流高压绕组末端之间的线圈匝数依次增加，末尾分流高压首端分接触点与分流高压绕组末端之间的线圈匝数最多；分流高压绕组末端为分流高压绕组的末端。

分流高压首端分接触点与有载分接开关分接选择触头一一短路连接。

分流低压首端为分流低压绕组的首端；分流低压绕组末端为分流低压绕组的末端；分流低压绕组末端与分流高压绕组末端短路连接，构成分流中性点。

所述自耦分流变压器采用自耦升压变压器结构，只有一个变压器绕组，称为自耦分流绕组；分流低压首端由自耦分流绕组中间抽头引出，分流中性点为自耦分流绕组的末端；分流高压首端调压分接触头由若干个分流高压首端分接触点构成。末尾分流高压首端分接触点(22-n)为自耦分流绕组的首端。

分流低压首端与分流中性点之间的线圈匝数小于所有分流高压首端调压分接触头与分流中性点之间的线圈匝数。

通过分流高压首端分接触点与分流低压绕组末端形成不同的线圈匝数，其中，第一分流高压首端分接触点与分流中性点的线圈匝数最少；第二分流高压首端分接触点与分流中性点的线圈匝数，第三分流高压首端分接触点与分流中性点的线圈匝数，……，末尾分流高压首端分接触点与分流中性点的线圈匝数依次增加，末尾分流高压首端分接触点与分流中性点的线圈匝数最多。

所述分压变压器采用升压变压器，根据结构的不同，分为：双绕组分压变压器，自耦分压变压器；三个单相分流模块的分压变压器组成一个三相变压器，共用一个三相变压器铁芯。

所述双绕组分压变压器由两个绕组组成，分别是分压低压绕组和分压高压绕组；分压低压绕组的线圈匝数比分压高压绕组的线圈匝数少。

分压低压首端和分压高压首端为同名端；分压低压末端和分压高压末端短路连接后，与地短路连接后构成单相中性端。

双绕组分压变压器匝比K_sv：

所述自耦分压变压器只有一个绕组，称为自耦分压绕组；分压高压首端连接自耦分压绕组首端，自耦分压绕组末端构成单相中性端。分压低压首端从自耦分压绕组中抽出；分压低压首端与自耦分压绕组末端之间的线圈匝数小于分压高压首端与自耦分压绕组末端之间的线圈匝数；分压高压首端与分压低压首端为同名端；

自耦分压变压器匝比K_zv

本实用新型的积极效果是：

1、本实用新型提出了一种耗能低、效果好的线间无损三相分流器，能够精确控制内导体电流，使得内导体电流刚好满足防冰融冰需求，精准控制电流，精准控制防冰融冰。

2、分流器能够在不需要防冰融冰时，工作在正常输电模式；当需要进行防冰融冰时，变换切换开关的短路电刷的短路连接点即可使分流器工作在防冰融冰模式。

3、精准控制电流，精准控制防冰融冰，节约能源，推广应用场合广泛，实用，操作简单、可靠。

四、附图说明

图1是本实用新型的线间无损三相分流器对外连接接口结构示意图。

图2是本实用新型的线间无损三相分流器与输电导线的连接示意图。

图3是本实用新型的线间无损三相分流器的单相分流模块接口示意图。

图4是本实用新型的线间无损三相分流器中的三角式三相分流器结构示意图。

图5是中的星型三相分流器结构示意图。

图6是本实用新型线间无损三相分流器的单相分流模块结构示意图。

图7是本实用新型线间无损三相分流器的切换开关结构示意图。

图8是本实用新型的分流变压器双绕组分流变压器结构示意图。

图9是本实用新型的分流变压器自耦分流变压器.

图10是本实用新型的分压变压器双绕组分压变压器结构示意图。

图11是本实用新型的分压变压器自耦分压变压器结构示意图。

图12是本实用新型使用的自制热导线基本结构示意图。

图13是微处理器电路示意图。

图中，2A A相输入端，2B B相输入端，2C C相输入端，3A A相输出端，3B B相输出端， 3C C相输出端，3自制热导线内导体，4自制热导线外导体，1-1～1-n三相分流器，2A-1～A相输入端，2B-1～2B-n B相输入端，2C-1～2C-n C相输入端，3A-1～3A-n A相输出端，3B-1～3B-n B 相输出端，3C-1～3C-n C相输出端，4-1～4-n自制热导线外导体，5-1`5-n自制热导线,6-1～6-n 自制热导线内导体,7送端电源,8受端负载,9有载分接开关,10有载分接开关分接选择触头,11 分流低压首端,12分流变压器,13分流高压首端调压分接触头,14分流变压器中性点,15分压低压首端,16分压变压器,17分压高压首端,18控制电机,19有载分接开关输出端子,22-1～22-n 分流高压首端分接触点(n>1),23分流低压绕组,24分流低压绕组末端,26分流高压绕组末端， 27分流高压绕组，28自耦分流绕组,29导线连接端口,30切换控制电机,31转动连接杆,32短路电刷,33短路连接触点,34短路连接电阻触点,35融冰连接电阻触点,36融冰连接触点,37短路连接电阻,38融冰连接电阻,39短路连接端口,40融冰连接端口,50分压低压绕组,51分压低压末端,52分压高压绕组,53分压高压末端,54自耦分压绕组,55温度传感单元,56-1第一切换开关、56-2第二切换开关，60绝缘材料,71单相输入端，72单相输出端，73单相中性端，74 温度通信接口，75输入切换控制接口，76电机控制接口，77输出切换控制接口，78微处理器， 79A相分流模块，80B相分流模块，81C相分流模块，82星型中性点。

具体实施方式

本实用新型采用的输电线和变压器采用同轴电缆结构的自制热导线为本实用新型人申请的中国专利CN201810370549.8和CN201811195033.0公示的自制热导线，含自制热导线内导体3，自制热导线外导体4，和绝缘材料60。

自制热导线结构如图12所示。

参见附图1～5、13。

微处理器控制三相分流器工作，本实用新型的微处理器采用美国德州仪器生产的集成电路 TMS320F2812，电路图如图13所示。

线间无损三相分流器1-1～1-n安装在送端电源和受端负载间自制热导线上，自制热导线分成若干段，将本三相分流器与送端电源一端的相邻三相分流器之间的自制热导线称为上一段自制热导线；将本三相分流器与受端负载一端的相邻三相分流器之间的自制热导线称为下一段自制热导线。

送端电源7为三相输出，受端负载8为三相输入，三相分流器有三相输入端和三相输出端，分别为A相输入端2A-1～2A-n，B相输入端2B-1～2B-n，C相输入端2C-1～2C-n；A相输出端 3A-1～3A-n，B相输出端3B-1～3B-n，C相输出端3C-1～3C-n。

相邻段自制热导线外导体短路连接，每段自制热导线靠近送端电源一端的内导体和外导体短路连接，靠近受端负载一端的内导体与三相分流器A相输入端短路连接；三相分流器A相输出端与下一段自制热导线靠近送端电源一端的内导体和外导体短路连接；B相输电线路与C相输电线路的连接方法与A相类同。

线间无损三相分流器由三个单相分流模块和微处理器78。单相分流模块对外有7个接口，分别是单相输入端71、单相输出端72、单相中性端73、温度通信接口74、输入切换控制接口75、电机控制接口76、输出切换控制接口77。

三相分流器根据单相中性点的不同连接方式，有三角式三相分流器和星型三相分流器两种结构，三个单相分流模块分别为A相分流模块79、B相分流模块80、C相分流模块81；三个单相分流模块的温度通信接口74、输入切换控制接口75、电机控制接口76、输出切换控制接口77 都与微处理器78连接；单相分流模块的第一切换开关56-1通过输入切换控制接口75连接到微处理器，第二切换开关56-2通过输出切换控制接口77连接到微处理器。

三角式三相分流器A相分流模块79的单相输入端71与A相输入端2A短路连接，A相分流模块的单相输出端72与A相输出端3A短路连接；B相分流模块的单相输入端71与B相输入端 2B短路连接，B相分流模块的单相输出端72与B相输出端3B短路连接；C相分流模块的单相输入端71与C相输入端2C短路连接，C相分流模块的单相输出端72与C相输出端3C短路连接；A相分流模块的单相中性端73与B相输出端3B短路连接；B相分流模块的单相中性端73与C相输出端3C短路连接；C相分流模块的单相中性端73与A相输出端3A短路连接。

所述星型三相分流器A相分流模块79的单相中性端、B相分流模块的单相中性端、C相分流模块的单相中性端短路连接，短路连接点称为星型中性点；星型中性点或不接地或直接接地或通过电阻接地或通过消弧线圈接地。所述分流变压器12有三个对外连接端子：分流低压首端 11、分流高压首端调压分接触头13、分流变压器中性点14；分流低压首端11的与第一切换开关56-1的融冰连接端口40短路连接；分流高压首端调压分接触头13的分流高压首端分接触点 22-1～22-n与有载分接开关分接选择触头10一一短路连接；分流变压器中性点14与分压变压器的分压低压首端15短路连接。

所述分压变压器16对外有两个连接端：分压低压首端15，分压高压首端17；分压低压首端 15与分流变压器的分流中性点14短路连接，分压高压首端17与第二切换开关56-2的融冰连接端子短路连接。温度传感单元55测量自制热导线温度，并通过温度通信接口将温度传送给微处理器。

第一切换开关56-1、第二切换开关56-2都与微处理器78连接，分别通过输入切换控制接口75、输出切换控制接口77连接到微处理器78，在微处理控制下，选择正常输电模式或防冰融冰模式；在正常输电模式下，第一切换开关56-1、第二切换开关56-2的导线连接端口29与短路连接端口39短路连接；在防冰融冰模式下，第一、第二两个切换开关的导线连接端口。

参见附图6.

单相分流模块由单相分流模块与微处理器78构成；单相分流器由有载分接开关9，分流变压器12，分压变压器16，控制电机18，第一切换开关56-1，第二切换开关56-2，温度传感单元55构成。

所述单相分流模块的单相输入端71与上一段自制热导线靠近用电负载一端的内导体短路连接，与第一切换开关56-1的导线连接端口29短路连接；第一切换开关56-1的导线连接端口29与单相输入端短71路连接；短路连接端口39与第二切换开关56-2的短路连接端口39短路连接；融冰连接端口40与分流变压器12的分流低压首端11短路连接。单相输出端72与下一段自制热导线靠近送电电源一端的内导体和外导体短路连接，与切换开关56-2的导线连接端口短路连接；

有载分接开关9有两个连接端子：有载分接开关输出端子19和有载分接开关分接选择触头 10；有载分接开关输出端子19与第二切换开关56-2的融冰连接端40短路连接，有载分接开关分接选择触头10与分流高压首端分接触点22-1～22-n一一短路连接。

本实施例的有载分接开关采用贵州长征电气有限公司生产：ZVND有载分接开关；控制电机采用贵州长征电气有限公司生产的ZVND有载分接开关配套电动机构。控制电机与有载分接开关连接，用于控制选择有载分接开关分接选择分流高压首端分接触点中的一个触点与有载分接开关输出端子短路连接。通过电机控制接口与微处理器连接。

参见附图7.

所述切换开关是在切换控制电机30上连接转动连接杆31，切换控制电机30转动连接杆31 的转动，短路电刷32固定在转动连接杆一端，并与导线连接端口短路连接；切换开关对外有三个连接端子，分别导线连接端口29、短路连接端口39、融冰连接端口40；

使用时，导线连接端口29与单相输入端71或单相输出端72短路连接，融冰连接端口40与有载分接开关9输出端子短路连接，或者与分流低压首端短路连接；切换控制电机为步进电机，在微处理器78控制下转动任意角度，使得转动连接杆转动任意角度；

当转动连接杆按顺时针方向转动到不同角度时，依次完成短路电刷如下短路方式：

1)短路电刷与短路连接触点33短路；

2)短路电刷同时与短路连接触点33和短路连接电阻触点34短路；

3)短路电刷同时与短路连接电阻触点34和融冰连接电阻触点35短路；

4)短路电刷同时与融冰连接电阻触点35和融冰连接触点36短路；

5)短路电刷与融冰连接触点36短路；

当切换控制电机顺时针方向旋转时，控制导线连接端口从与短路连接触点33短路连接的方式切换到与融冰连接触点36短路连接；当切换控制电机逆时针方向旋转时，控制导线连接端口从与融冰连接触点36短路连接的方式切换到与短路连接触点33短路连接；

短路连接触点33短路连接到短路连接端口39；

短路连接电阻37一端连接短路连接电阻触点34，一端连接短路连接端口39；融冰连接触点 36短路连接到融冰连接端口40；

融冰连接电阻38一端短路连接融冰连接触点36，一端连接融冰连接端口40。

参见附图8～11。

分流变压器12采用升压变压器，根据结构的不同，分为双绕组分流变压器，自耦分流变压器两种，分流变压器铁芯遵照三相变压器国家标准，三个单相分流模块的分流变压器组成一个三相变压器，共用一个三相变压器铁芯。

双绕组分流变压器为两个绕组的变压器结构，分别称为分流低压绕组23和分流高压绕组27，分流低压绕组23和分流高压绕组23的首端为同名端；分流低压绕组23线圈匝数小于所有分流高压首端分接触点22-1～22-n n与分流中性点之间的线圈匝数。分流高压首端调压分接触头13 由若干个分流高压首端分接触点22-1～22-n构成，连接在分流高压绕组27首端；通过分流高压首端分接触点22-1～22-n与分流高压绕组末端形成不同的线圈匝数，其中，第一分流高压首端分接触点22-1与分流高压绕组末端之间的线圈匝数最少；第二分流高压首端分接触点22-2与分流高压绕组末端之间的线圈匝数，第三分流高压首端分接触点22-3与分流高压绕组末端之间的线圈匝数，……，末尾分流高压首端分接触点22-n与分流高压绕组末端之间的线圈匝数依次增加，末尾分流高压首端分接触点22-n与分流高压绕组末端之间的线圈匝数最多；分流高压绕组末端为分流高压绕组的末端；

分流高压首端分接触点22-1～22-n与有载分接开关分接选择触头一一短路连接。

分流低压首端11为分流低压绕组的首端；分流低压绕组末端24为分流低压绕组的末端；分流低压绕组末端24与分流高压绕组末端26短路连接，构成分流中性点。

所述自耦分流变压器采用自耦升压变压器结构，只有一个变压器绕组，称为自耦分流绕组；分流低压首端为由自耦分流绕组的中间抽头引出，，分流中性点为自耦分流绕组的末端；分流高压首端调压分接触头由若干个分流高压首端分接触点构成，末尾分流高压首端分接触点22-n 为自耦分流绕组的首端；。

分流低压首端与分流中性点之间的线圈匝数小于所有分流高压首端调压分接触头22-n与分流中性点之间的线圈匝数。

通过分流高压首端分接触点22-1～22-n与分流低压绕组末端形成不同的线圈匝数，其中，第一分流高压首端分接触点22-1与分流中性点的线圈匝数最少；第二分流高压首端分接触点22-2 与分流中性点的线圈匝数，第三分流高压首端分接触点22-3与分流中性点的线圈匝数，……，末尾分流高压首端分接触点22-n与分流中性点的线圈匝数依次增加，末尾分流高压首端分接触点22-n与分流中性点的线圈匝数最多。

分压变压器采用升压变压器，根据结构的不同，分为：双绕组分压变压器，自耦分压变压器；三个单相分流模块的分压变压器组成一个三相变压器，共用一个三相变压器铁芯。

所述双绕组分压变压器由两个绕组组成，分别是分压低压绕组50和分压高压绕组52；分压低压绕组的线圈匝数比分压高压绕组的线圈匝数少。

分压低压首端15和分压高压首端17为同名端；分压低压末端51和分压高压末端53短路连接后，构成单相中性端73。

双绕组分压变压器匝比Ksv：

自耦分压变压器只有一个绕组，称为自耦分压绕组；分压高压首端17连接自耦分压绕组首端，自耦分压绕组末端构成单相中性端73。分压低压首端15从自耦分压绕组中抽出；分压低压首端13与自耦分压绕组末端之间的线圈匝数小于分压高压首端17与自耦分压绕组末端之间的线圈匝数；分压高压首端17与分压低压首端13为同名端；

自耦分压变压器匝比Kzv

Claims (7)

1.一种线间无损三相分流器,简称三相分流器，输电线路的输电导线采用同轴电缆结构的自制热导线，其特征在于：线间无损三相分流器(1-1～1-n)安装在送端电源和受端负载间自制热导线之间，自制热导线分成若干段，将本三相分流器与送端电源一端的相邻三相分流器之间的自制热导线称为上一段自制热导线；将本三相分流器与受端负载一端的相邻三相分流器之间的自制热导线称为下一段自制热导线；

送端电源为三相输出，受端负载为三相输入，三相分流器有三相输入端和三相输出端，分别为A相输入端(2A-1～2A-n)，B相输入端(2B-1～2B-n)，C相输入端(2C-1～2C-n)；A相输出端(3A-1～3A-n)，B相输出端(3B-1～3B-n)，C相输出端(3C-1～3C-n)；

对于A相输电线路，相邻段自制热导线外导体短路连接，每段自制热导线靠近送端电源一端的内导体和外导体短路连接，靠近受端负载一端的内导体与三相分流器A相输入端短路连接；三相分流器A相输出端与下一段自制热导线靠近送端电源一端的内导体和外导体短路连接；B相输电线路与C相输电线路的连接方法与A相类同；

线间无损三相分流器由三个单相分流模块和微处理器(78)构成，单相分流模块对外有7个接口，分别是单相输入端(71)、单相输出端(72)、单相中性端(73)、温度通信接口(74)、输入切换控制接口(75)、电机控制接口(76)、输出切换控制接口(77)；单相分流模块由有载分接开关(9)，分流变压器(12)，分压变压器(16)，控制电机(18)，第一切换开关(56-1)，第二切换开关(56-2)，温度传感单元(55)构成；

所述三相分流器根据单相中性点的不同连接方式，有三角式三相分流器和星型三相分流器两种结构，三个单相分流模块分别为A相分流模块(79)、B相分流模块(80)、C相分流模块(81)；三个单相分流模块的温度通信接口(74)、输入切换控制接口(75)、电机控制接口(76)、输出切换控制接口(77)都与微处理器(78)连接；单相分流模块的第一切换开关(56-1)通过输入切换控制接口(75)连接到微处理器，第二切换开关(56-2)通过输出切换控制接口(77)连接到微处理器(78)。

2.如权利要求1所述的线间无损三相分流器，其特征在于：所述分流变压器(12)有三个对外连接端子：分流低压首端(11)、分流高压首端调压分接触头(13)、分流变压器中性点(14)；分流低压首端(11)与第一切换开关(56-1)的融冰连接端口(40)短路连接；分流高压首端调压分接触头(13)的分流高压首端分接触点(22-1～22-n)与有载分接开关分接选择触头(10)一一短路连接；分流变压器中性点(14)与分压变压器的分压低压首端(15)短路连接；

所述分压变压器(16)对外有两个连接端：分压低压首端(15)，分压高压首端(17)；分压低压首端(15)与分流变压器的分流中性点(14)短路连接，分压高压首端(17)与第二切换开关(56-2)的融冰连接端子短路连接；

温度传感单元(55)测量自制热导线温度，并通过温度通信接口将温度传送给微处理器；

第一切换开关(56-1)、第二切换开关(56-2)分别通过输入切换控制接口(75)、输出切换控制接口(77)连接到微处理器(78)，在微处理控制下，选择正常输电模式或防冰融冰模式；在正常输电模式下，第一切换开关(56-1)、第二切换开关(56-2)的导线连接端口(29)与短路连接端口(39)短路连接；在防冰融冰模式下，第一切换开关(56-1)、第二切换开关(56-2)的导线连接端口(29)与融冰连接端口(40)短路连接。

3.如权利要求1所述的线间无损三相分流器，其特征在于：

所述三角式三相分流器A相分流模块(79)的单相输入端(71)与A相输入端(2A)短路连接，A相分流模块的单相输出端(72)与A相输出端(3A)短路连接；B相分流模块的单相输入端(71)与B相输入端(2B)短路连接，B相分流模块的单相输出端(72)与B相输出端(3B)短路连接；C相分流模块的单相输入端(71)与C相输入端(2C)短路连接，C相分流模块的单相输出端(72)与C相输出端(3C)短路连接；A相分流模块的单相中性端(73)与B相输出端(3B)短路连接；B相分流模块的单相中性端(73)与C相输出端(3C)短路连接；C相分流模块的单相中性端(73)与A相输出端(3A)短路连接；

所述星型三相分流器A相分流模块(79)的单相输入端(71)与A相输入端(2A)短路连接，A相分流模块的单相输出端(72)与A相输出端(3A)短路连接；B相分流模块的单相输入端(71)与B相输入端(2B)短路连接，B相分流模块的单相输出端(72)与B相输出端(3B)短路连接；C相分流模块的单相输入端(71)与C相输入端(2C)短路连接，C相分流模块的单相输出端(72)与C相输出端(3C)短路连接；

所述星型三相分流器A相分流模块(79)的单相中性端(73)、B相分流模块的单相中性端(73)、C相分流模块的单相中性端(73)短路连接，短路连接点称为星型中性点(82)；星型中性点或不接地或直接接地或通过电阻接地或通过消弧线圈接地。

4.如权利要求1所述的线间无损三相分流器，其特征在于：所述单相分流模块的单相输入端(71)与上一段自制热导线靠近用电负载一端的内导体短路连接，与第一切换开关(56-1) 的导线连接端口(29)短路连接；第一切换开关(56-1)的导线连接端口(29)与单相输入端(71)短路连接；短路连接端口(39)与第二切换开关(56-2)的短路连接端口(39)短路连接；融冰连接端口(40)与分流变压器(12)的分流低压首端(11)短路连接；单相输出端(72)与下一段自制热导线靠近送电电源一端的内导体和外导体短路连接，与第二切换开关(56-2)的导线连接端口(29)短路连接；第二切换开关(56-2)的短路连接端口(39)与第一切换开关(56-1)的短路连接端口(39)短路连接，短路连接端口(39)与第一切换开关(56-2)的短路连接端口(39)短路连接，融冰连接端口(40)与分压高压首端(17)和有载分接开关输出端子(19)短路连接；

有载分接开关(9)有两个连接端子：有载分接开关输出端子(19)和有载分接开关分接选择触头(10)；有载分接开关输出端子(19)与第二切换开关(56-2)的融冰连接端口(40)短路连接，有载分接开关分接选择触头(10)与分流高压首端分接触点(22-1～22-n)一一短路连接。

5.如权利要求1所述的线间无损三相分流器，其特征在于：所述切换开关是在切换控制电机(30)上连接转动连接杆(31)，切换控制电机(30)转动连接杆(31)的转动，短路电刷(32)固定在转动连接杆一端，并与导线连接端口短路连接；切换开关对外有三个连接端子，分别为导线连接端口(29)、短路连接端口(39)、融冰连接端口(40)；

使用时，导线连接端口(29)与单相输入端(71)或单相输出端(72)短路连接，融冰连接端口(40)与有载分接开关(9)输出端子短路连接，或者与分流低压首端短路连接，两个切换开关的短路连接端口(39)短路连接；切换控制电机为步进电机，在微处理器(78)控制下转动任意角度，使得转动连接杆转动任意角度；

当转动连接杆按顺时针方向转动到不同角度时，依次完成短路电刷如下短路方式：

1)短路电刷与短路连接触点(33)短路；

2)短路电刷同时与短路连接触点(33)和短路连接电阻触点(34)短路；

3)短路电刷同时与短路连接电阻触点(34)和融冰连接电阻触点(35)短路；

4)短路电刷同时与融冰连接电阻触点(35)和融冰连接触点(36)短路；

5)短路电刷与融冰连接触点(36)短路；

当切换控制电机顺时针方向旋转时，控制导线连接端口从与短路连接触点(33)短路连接的方式切换到与融冰连接触点(36)短路连接；当切换控制电机逆时针方向旋转时，控制导线连接端口从与融冰连接触点(36)短路连接的方式切换到与短路连接触点(33)短路连接；

短路连接触点(33)短路连接到短路连接端口(39)；

短路连接电阻(37)一端连接短路连接电阻触点(34)，一端连接短路连接端口(39)；

融冰连接触点36短路连接到融冰连接端口(40)；

融冰连接电阻(38)一端短路连接融冰连接电阻触点(35)，一端连接融冰连接端口(40)。

6.如权利要求1所述的线间无损三相分流器，其特征在于：所述分流变压器(12)采用升压变压器，根据结构的不同，分为双绕组分流变压器，自耦分流变压器两种，分流变压器铁芯遵照三相变压器国家标准，三个单相分流模块的分流变压器组成一个三相变压器，共用一个三相变压器铁芯；

双绕组分流变压器为两个绕组的变压器结构，分别称为分流低压绕组(23)和分流高压绕组(27)，分流低压绕组(23)和分流高压绕组(23)的首端为同名端；分流低压绕组(23)线圈匝数小于所有分流高压首端分接触点(22-1～22-n)与分流中性点之间的线圈匝数；分流高压首端调压分接触头(13)由若干个分流高压首端分接触点(22-1～22-n)构成，连接在分流高压绕组(27)首端；通过分流高压首端分接触点(22-1～22-n)与分流高压绕组末端形成不同的线圈匝数，其中，第一分流高压首端分接触点(22-1)与分流高压绕组末端之间的线圈匝数最少；第二分流高压首端分接触点(22-2)与分流高压绕组末端之间的线圈匝数，第三分流高压首端分接触点(22-3)与分流高压绕组末端之间的线圈匝数，……，末尾分流高压首端分接触点(22-n)与分流高压绕组末端之间的线圈匝数依次增加，末尾分流高压首端分接触点(22-n)与分流高压绕组末端之间的线圈匝数最多；分流高压绕组末端为分流高压绕组的末端；

分流高压首端分接触点(22-1～22-n)与有载分接开关分接选择触头一一短路连接；

分流低压首端(11)为分流低压绕组的首端；分流低压绕组末端(24)为分流低压绕组的末端；分流低压绕组末端(24)与分流高压绕组末端(26)短路连接，构成分流中性点；

所述自耦分流变压器采用自耦升压变压器结构，只有一个变压器绕组，称为自耦分流绕组；分流低压首端(11)由自耦分流绕组的中间抽头引出，分流中性点为自耦分流绕组的末端；分流高压首端调压分接触头(13)由若干个分流高压首端分接触点(22-1～22-n)构成；末尾分流高压首端分接触点(22-n)为自耦分流绕组的首端；

分流低压首端与分流中性点之间的线圈匝数小于所有分流高压首端调压分接触头(22-1～22-n n)与分流中性点之间的线圈匝数；

通过分流高压首端分接触点(22-1～22-n)与分流低压绕组末端形成不同的线圈匝数，其中，第一分流高压首端分接触点(22-1)与分流中性点的线圈匝数最少；第二分流高压首端分接触点(22-2)与分流中性点的线圈匝数，第三分流高压首端分接触点(22-3)与分流中性点的线圈匝数，……，末尾分流高压首端分接触点(22-n)与分流中性点的线圈匝数依次增加，末尾分流高压首端分接触点(22-n)与分流中性点的线圈匝数最多。

7.如权利要求1所述的线间无损三相分流器，其特征在于：所述分压变压器采用升压变压器，根据结构的不同，分为：双绕组分压变压器，自耦分压变压器；三个单相分流模块的分压变压器组成一个三相变压器，共用一个三相变压器铁芯；

所述双绕组分压变压器由两个绕组组成，分别是分压低压绕组(50)和分压高压绕组(52)；分压低压绕组的线圈匝数比分压高压绕组的线圈匝数少；

分压低压首端(15)和分压高压首端(17)为同名端；分压低压末端(51)和分压高压末端(53)短路连接后，构成单相中性端(73)；

双绕组分压变压器匝比K_sv：

所述自耦分压变压器只有一个绕组，称为自耦分压绕组；分压高压首端(17)连接自耦分压绕组首端，自耦分压绕组末端构成单相中性端(73)；分压低压首端(15)从自耦分压绕组中抽出；分压低压首端(15)与自耦分压绕组末端之间的线圈匝数小于分压高压首端(17)与自耦分压绕组末端之间的线圈匝数；分压高压首端(17)与分压低压首端(15)为同名端；

自耦分压变压器匝比K_zv