CN217984544U - 一种具有三相负荷自动平衡调整功能的断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有三相负荷自动平衡调整功能的断路器，涉及断路器领域，该具有负荷自动平衡调整功能的断路器包括：电流互感模块，用于获得三条火线上的互感电流；电流转换电压模块，用于将三个互感电流转换为三个采样电压；平衡控制模块，用于根据三个采样电压两两之间的电压差值是否达到阈值，达到时控制电容调节模块工作；电容调节模块，用于在火线上并入电容，来平衡电路负荷；与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过电流互感模块采样流过三条火线的电流，并将其转化为采样电压，平衡控制模块根据采样电压之间的差值来决定是否控制电容与负载工作模块并联，以此来平衡负荷。

Description

一种具有三相负荷自动平衡调整功能的断路器

技术领域

本实用新型涉及断路器领域，具体是一种具有三相负荷自动平衡调整功能的断路器。

背景技术

断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。断路器可用来分配电能。

由于引入三相火线供电后，每条火线上的负载不同，致使每条火线负载上的功率不同，使得三相供电不平衡，需要改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有三相负荷自动平衡调整功能的断路器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种具有三相负荷自动平衡调整功能的断路器，包括：

三相供电模块，用于供给三相交流电，经过断路器模块为负载工作模块供电；

断路器模块，用于在电路温度、电压、电流异常时断开，使得三相供电模块停止为负载工作模块供电；调节每条火线上的负荷；

负载工作模块，用于得电负载工作；

断路器模块包括：

电流互感模块，用于获得三条火线上的互感电流；

电流转换电压模块，用于将三个互感电流转换为三个采样电压；

平衡控制模块，用于根据三个采样电压两两之间的电压差值是否达到阈值，达到时控制电容调节模块工作；

电容调节模块，用于在火线上并入电容，来平衡电路负荷；

三相供电模块连接断路器模块，断路器模块连接负载工作模块，在断路器模块内部，电流互感模块连接电流转换电压模块，电流转换电压模块连接平衡控制模块，平衡控制模块连接电容调节模块。

作为本实用新型再进一步的方案：电流互感模块包括电流互感器N1、电流互感器N2、电流互感器N3，三相供电模块包括火线L1、火线L2、火线L3，电流互感器N1、电流互感器N2、电流互感器N3分别设于火线L1、火线L2、火线L3侧边。

作为本实用新型再进一步的方案：电流转换电压模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、二极管D1、二极管D2、二极管D3、电容C1、电容C2、电容C3，电阻R1的一端连接电流互感器N1的一端，电阻R2的一端连接电流互感器N1的另一端，电阻R4的一端连接电流互感器N2的一端，电阻R5的一端连接电流互感器N2的另一端，电阻R7的一端连接电流互感器N3的一端，电阻R8的一端连接电流互感器N3的另一端；

电阻R1的另一端连接二极管D1的正极，二极管D1的负极连接电容C1的一端、电阻R3的一端，电容C1的另一端连接电阻R2的另一端，电阻R3的另一端输出电压VCC1；电阻R4的另一端连接二极管D2的正极，二极管D2的负极连接电容C2的一端、电阻R6的一端，电容C2的另一端连接电阻R5的另一端，电阻R6的另一端输出电压VCC2；电阻R7的另一端连接二极管D3的正极，二极管D7的负极连接电容C3的一端、电阻R9的一端，电容C3的另一端连接电阻R8的另一端，电阻R9的另一端输出电压VCC3。

作为本实用新型再进一步的方案：平衡控制模块包括MOS管V1、MOS管V2、MOS管V3、继电器J1、继电器J2、继电器J3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、电阻R10、电阻R11、电阻R12，MOS管V1的S极连接电压VCC2/VCC3，MOS管V1的G极连接电压VCC1，MOS管V1的D极连接继电器J1的一端、二极管D4的负极，继电器J1的另一端连接二极管D4的正极、电阻R10的一端，电阻R10的另一端接地；MOS管V2的S极连接电压VCC1/VCC3，MOS管V2的G极连接电压VCC2，MOS管V2的D极连接继电器J2的一端、二极管D5的负极，继电器J2的另一端连接二极管D5的正极、电阻R11的一端，电阻R11的另一端接地；MOS管V3的S极连接电压VCC1/VCC2，MOS管V3的G极连接电压VCC3，MOS管V3的D极连接继电器J3的一端、二极管D6的负极，继电器J3的另一端连接二极管D6的正极、电阻R12的一端，电阻R12的另一端接地。

作为本实用新型再进一步的方案：电容调节模块包括开关S1、开关S2、开关S3、电容C4、电容C5、电容C6，三相供电模块包括火线L1、火线L2、火线L3、零线N，开关S1的一端连接火线L1，开关S1的另一端通过电容C4连接零线N，开关S2的一端连接火线L2，开关S2的另一端通过电容C5连接零线N，开关S3的一端连接火线L3，开关S3的另一端通过电容C6连接零线N。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过电流互感模块采样流过三条火线的电流，并将其转化为采样电压，平衡控制模块根据采样电压之间的差值来决定是否控制电容与负载工作模块并联，以此来平衡负荷。

附图说明

图1为一种具有三相负荷自动平衡调整功能的断路器的原理图。

图2为一种具有三相负荷自动平衡调整功能的断路器的电路图。

图3为断路器模块的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1和图2，一种具有三相负荷自动平衡调整功能的断路器，包括：

三相供电模块，用于供给三相交流电，经过断路器模块为负载工作模块供电；

断路器模块，用于在电路温度、电压、电流异常时断开，使得三相供电模块停止为负载工作模块供电；调节每条火线上的负荷；

负载工作模块，用于得电负载工作；

断路器模块包括：

电流互感模块，用于获得三条火线上的互感电流；

电流转换电压模块，用于将三个互感电流转换为三个采样电压；

平衡控制模块，用于根据三个采样电压两两之间的电压差值是否达到阈值，达到时控制电容调节模块工作；

电容调节模块，用于在火线上并入电容，来平衡电路负荷；

三相供电模块连接断路器模块，断路器模块连接负载工作模块，在断路器模块内部，电流互感模块连接电流转换电压模块，电流转换电压模块连接平衡控制模块，平衡控制模块连接电容调节模块。

在具体实施例中：请参阅图1和图2，断路器模块引入三条火线为负载供电，每条火线上的负载工作负载不同，造成流经火线的电流不同，而电流火线的电压较稳定，使得每条火线上的功率不同，因此通过在低功率的火线上并联电容，以此来增加功率，平衡不同火线上的负荷。断路器模块在电路温度、电压、电流异常时断开为现有技术，在此不在赘述。

在本实施例中：请参阅图3，电流互感模块包括电流互感器N1、电流互感器N2、电流互感器N3，三相供电模块包括火线L1、火线L2、火线L3，电流互感器N1、电流互感器N2、电流互感器N3分别设于火线L1、火线L2、火线L3侧边。

通过电流互感器N1、电流互感器N2、电流互感器N3采样三条火线上的互感电流。

在本实施例中：请参阅图3，电流转换电压模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、二极管D1、二极管D2、二极管D3、电容C1、电容C2、电容C3，电阻R1的一端连接电流互感器N1的一端，电阻R2的一端连接电流互感器N1的另一端，电阻R4的一端连接电流互感器N2的一端，电阻R5的一端连接电流互感器N2的另一端，电阻R7的一端连接电流互感器N3的一端，电阻R8的一端连接电流互感器N3的另一端；

电阻R1的另一端连接二极管D1的正极，二极管D1的负极连接电容C1的一端、电阻R3的一端，电容C1的另一端连接电阻R2的另一端，电阻R3的另一端输出电压VCC1；电阻R4的另一端连接二极管D2的正极，二极管D2的负极连接电容C2的一端、电阻R6的一端，电容C2的另一端连接电阻R5的另一端，电阻R6的另一端输出电压VCC2；电阻R7的另一端连接二极管D3的正极，二极管D7的负极连接电容C3的一端、电阻R9的一端，电容C3的另一端连接电阻R8的另一端，电阻R9的另一端输出电压VCC3。

互感电流经过处理后获得采样电压，以电流互感器N1举例，电流互感器N1输出的电流经过电阻R1、电阻R2限流，经过二极管D1整流，电容C1滤波变为平稳的直流电，经过电阻R3转化为电压信号VCC1，输出给平衡控制模块。

在本实施例中：请参阅图3，平衡控制模块包括MOS管V1、MOS管V2、MOS管V3、继电器J1、继电器J2、继电器J3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、电阻R10、电阻R11、电阻R12，MOS管V1的S极连接电压VCC2/VCC3，MOS管V1的G极连接电压VCC1，MOS管V1的D极连接继电器J1的一端、二极管D4的负极，继电器J1的另一端连接二极管D4的正极、电阻R10的一端，电阻R10的另一端接地；MOS管V2的S极连接电压VCC1/VCC3，MOS管V2的G极连接电压VCC2，MOS管V2的D极连接继电器J2的一端、二极管D5的负极，继电器J2的另一端连接二极管D5的正极、电阻R11的一端，电阻R11的另一端接地；MOS管V3的S极连接电压VCC1/VCC2，MOS管V3的G极连接电压VCC3，MOS管V3的D极连接继电器J3的一端、二极管D6的负极，继电器J3的另一端连接二极管D6的正极、电阻R12的一端，电阻R12的另一端接地。

MOS管V1为PMOS管，一般PMOS管在G极和S极之间的电压差为-5V到-10V时，PMOS管导通，因此通过电压VCC1、VCC2、VCC3是否能够使PMOS管导通，来判断火线上电流大小是否超出其他火线较多，例如火线L1上电流超出火线L2、L3上的电流较多，这时电压VCC1相较于电压VCC2、VCC3较大，使得MOS管V2、V3导通，继电器J2、J3得电工作，控制开关S2、S3闭合(同样，在电压VCC1较小时，继电器J1工作，控制开关S1闭合)。

在本实施例中：请参阅图3，电容调节模块包括开关S1、开关S2、开关S3、电容C4、电容C5、电容C6，三相供电模块包括火线L1、火线L2、火线L3、零线N，开关S1的一端连接火线L1，开关S1的另一端通过电容C4连接零线N，开关S2的一端连接火线L2，开关S2的另一端通过电容C5连接零线N，开关S3的一端连接火线L3，开关S3的另一端通过电容C6连接零线N。

以电压VCC1较大举例，开关S2、S3分别并入火线L2、火线L3中，以此来增大流经火线L2、L3的电流，增大火线L2、火线L3负荷，使得火线L1、火线L2、火线L3的负荷相近。

本实用新型的工作原理是：三相供电模块供给三相交流电，经过断路器模块为负载工作模块供电，断路器模块在电路温度、电压、电流异常时断开，使得三相供电模块停止为负载工作模块供电；调节每条火线上的负荷，负载工作模块在得电时负载工作，断路器模块包括：电流互感模块获得三条火线上的互感电流，电流转换电压模块将三个互感电流转换为三个采样电压，平衡控制模块根据三个采样电压两两之间的电压差值是否达到阈值，达到时控制电容调节模块工作，电容调节模块在火线上并入电容，来平衡电路负荷。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种具有三相负荷自动平衡调整功能的断路器，其特征在于：

该具有三相负荷自动平衡调整功能的断路器包括：

三相供电模块，用于供给三相交流电，经过断路器模块为负载工作模块供电；

断路器模块，用于在电路温度、电压、电流异常时断开，使得三相供电模块停止为负载工作模块供电；调节每条火线上的负荷；

负载工作模块，用于得电负载工作；

断路器模块包括：

电流互感模块，用于获得三条火线上的互感电流；

电流转换电压模块，用于将三个互感电流转换为三个采样电压；

平衡控制模块，用于根据三个采样电压两两之间的电压差值是否达到阈值，达到时控制电容调节模块工作；

电容调节模块，用于在火线上并入电容，来平衡电路负荷；

三相供电模块连接断路器模块，断路器模块连接负载工作模块，在断路器模块内部，电流互感模块连接电流转换电压模块，电流转换电压模块连接平衡控制模块，平衡控制模块连接电容调节模块。

2.根据权利要求1所述的具有三相负荷自动平衡调整功能的断路器，其特征在于，电流互感模块包括电流互感器N1、电流互感器N2、电流互感器N3，三相供电模块包括火线L1、火线L2、火线L3，电流互感器N1、电流互感器N2、电流互感器N3分别设于火线L1、火线L2、火线L3侧边。

3.根据权利要求2所述的具有三相负荷自动平衡调整功能的断路器，其特征在于，电流转换电压模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、二极管D1、二极管D2、二极管D3、电容C1、电容C2、电容C3，电阻R1的一端连接电流互感器N1的一端，电阻R2的一端连接电流互感器N1的另一端，电阻R4的一端连接电流互感器N2的一端，电阻R5的一端连接电流互感器N2的另一端，电阻R7的一端连接电流互感器N3的一端，电阻R8的一端连接电流互感器N3的另一端；

电阻R1的另一端连接二极管D1的正极，二极管D1的负极连接电容C1的一端、电阻R3的一端，电容C1的另一端连接电阻R2的另一端，电阻R3的另一端输出电压VCC1；电阻R4的另一端连接二极管D2的正极，二极管D2的负极连接电容C2的一端、电阻R6的一端，电容C2的另一端连接电阻R5的另一端，电阻R6的另一端输出电压VCC2；电阻R7的另一端连接二极管D3的正极，二极管D7的负极连接电容C3的一端、电阻R9的一端，电容C3的另一端连接电阻R8的另一端，电阻R9的另一端输出电压VCC3。

4.根据权利要求3所述的具有三相负荷自动平衡调整功能的断路器，其特征在于，平衡控制模块包括MOS管V1、MOS管V2、MOS管V3、继电器J1、继电器J2、继电器J3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、电阻R10、电阻R11、电阻R12，MOS管V1的S极连接电压VCC2/VCC3，MOS管V1的G极连接电压VCC1，MOS管V1的D极连接继电器J1的一端、二极管D4的负极，继电器J1的另一端连接二极管D4的正极、电阻R10的一端，电阻R10的另一端接地；MOS管V2的S极连接电压VCC1/VCC3，MOS管V2的G极连接电压VCC2，MOS管V2的D极连接继电器J2的一端、二极管D5的负极，继电器J2的另一端连接二极管D5的正极、电阻R11的一端，电阻R11的另一端接地；MOS管V3的S极连接电压VCC1/VCC2，MOS管V3的G极连接电压VCC3，MOS管V3的D极连接继电器J3的一端、二极管D6的负极，继电器J3的另一端连接二极管D6的正极、电阻R12的一端，电阻R12的另一端接地。

5.根据权利要求1所述的具有三相负荷自动平衡调整功能的断路器，其特征在于，电容调节模块包括开关S1、开关S2、开关S3、电容C4、电容C5、电容C6，三相供电模块包括火线L1、火线L2、火线L3、零线N，开关S1的一端连接火线L1，开关S1的另一端通过电容C4连接零线N，开关S2的一端连接火线L2，开关S2的另一端通过电容C5连接零线N，开关S3的一端连接火线L3，开关S3的另一端通过电容C6连接零线N。

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