專利名稱：一種可避免相間短路的三相線路相線切換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于變配電裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種用于使三相供電線路相間負(fù)荷均衡分配的裝置。
背景技術(shù)：
作為一個(gè)整體的供電系統(tǒng)，在其三相供電線路中，各相線間負(fù)荷的均衡分配是十分有必要的，這不僅涉及到三相供電線路的相線電流均衡問題，還涉及到減少線路損耗、電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及安全等諸多方面的問題。由于供電系統(tǒng)三相負(fù)荷的不平衡，某一相負(fù)荷偏大，使線路損耗增加。同時(shí)，這一相線路在大負(fù)荷下工作，既會影響變壓器的運(yùn)行安全，又降低了變壓器的供電能力。故此，三相供電線路中相線負(fù)荷的均衡分配，對整個(gè)配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行，以及保證配電設(shè)備的可靠性，均是十分關(guān)鍵的。公告日為2011年05月18日，公告號為CN201839007U的中國實(shí)用新型專利，公開了一種“遙控相位自動切換開關(guān)”，其在切換開關(guān)中設(shè)置三個(gè)相互獨(dú)立且?guī)в谢ユi裝置的單相開關(guān)；各單相開關(guān)電源輸入端與三相線路三根相線對應(yīng)連接，各單相開關(guān)的輸出端并聯(lián); 在其下端設(shè)置一個(gè)電流互感器；在切換開關(guān)上設(shè)置電子模塊；負(fù)荷電流互感器的輸出端與電子模塊的監(jiān)測信號輸入端連接；電子模塊的控制信號輸出端與三個(gè)單相開關(guān)分/合閘控制電路或模塊的控制端依次對應(yīng)連接；電子模塊的監(jiān)測信號輸出端和控制信號輸入端，經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)或載波線路與集中控制中心連接。其除了具有漏電保護(hù)和過電流保護(hù)功能之外， 還能在供電線路的三相電源之間遙控切換某一單相負(fù)荷線路所在的相序，有利于實(shí)現(xiàn)各相間負(fù)荷的均衡分配。上述技術(shù)方案可順利實(shí)現(xiàn)某一單相負(fù)荷在三相供電線路的各相線之間的切換，也解決了線路負(fù)荷調(diào)整的自動化問題，有助于自動實(shí)現(xiàn)各相間負(fù)荷的均衡分配，便于遠(yuǎn)程操作。但是，在該技術(shù)方案中，三個(gè)單相開關(guān)的電源輸入端分別與三相電源的三根相線對應(yīng)連接，三個(gè)單相開關(guān)的輸出端并聯(lián)，與負(fù)荷側(cè)電源輸入線對應(yīng)連接。這種電路連接方式和控制模式，仍然不能從根本上避免兩個(gè)相線同時(shí)接通的狀況，一旦開關(guān)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致兩個(gè)相線同時(shí)接通發(fā)生短路時(shí)，便會造成供電事故，因此其安全可靠性仍有待于進(jìn)一步改進(jìn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種可避免相間短路的三相線路相線切換裝置，其采用“多選一”的旋轉(zhuǎn)切換方式，且在切換過程中斷開其與負(fù)荷端的連接，整個(gè)切換過程安全可靠，徹底避免了換相開關(guān)裝置出現(xiàn)故障時(shí)發(fā)生兩個(gè)相線短路的情況。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供一種可避免相間短路的三相線路相線切換裝置， 包括帶有三相四線的主電源輸入端和單相的主電源輸出端的換相開關(guān)殼體，其特征是在換相開關(guān)的殼體中設(shè)置一個(gè)相線切換開關(guān)和一個(gè)自復(fù)位單相開關(guān)，相線切換開關(guān)的電源輸入端分別與三相電源的三根相線對應(yīng)連接；相線切換開關(guān)的輸出端與自復(fù)位單相開關(guān)的電源相線輸入線對應(yīng)連接；單相開關(guān)的電源相線輸出端設(shè)置一個(gè)用于監(jiān)測負(fù)荷電流的電流互感器；在換相開關(guān)殼體內(nèi)或換相開關(guān)殼體上，設(shè)置包括自復(fù)位單相開關(guān)“斷開” / “接通” 及切換開關(guān)電機(jī)的“通電”/ “斷電”操作命令發(fā)生功能電路和無線網(wǎng)絡(luò)或載波信號遠(yuǎn)傳/ 接收功能模塊電路的電子模塊；所述電子模塊的控制信號輸出端，與自復(fù)位單相開關(guān)“斷開”或“接通”及切換開關(guān)電機(jī)的“通電”或“斷電”控制電路模塊的控制端依次對應(yīng)連接；電子模塊的監(jiān)測信號輸出端和控制信號輸入端，經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)或載波線路與集中控制中心連接。進(jìn)一步的，所述的相線切換開關(guān)是電動式旋轉(zhuǎn)切換開關(guān)。所述的電子模塊包括單片機(jī)或工控機(jī)模塊電路。所述的電子模塊還包括電流、電壓、漏電監(jiān)測與保護(hù)功能電路。與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是I.采用“三選一”的旋轉(zhuǎn)切換方式，在任何情況下只能接通一根相線，可徹底避免換相開關(guān)出現(xiàn)故障時(shí)發(fā)生兩個(gè)相線短路的情況；采用“先斷開電源輸出，再進(jìn)行輸入端三相電源相線間切換”的切換方式和電路連接模式，整個(gè)切換過程是在無負(fù)荷狀態(tài)下切換，可避免切換時(shí)動、靜觸頭接觸過程中打火的現(xiàn)象，從而更加提高了供電運(yùn)行的安全性；2.能夠根據(jù)線路負(fù)荷電流的變化，再結(jié)合數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳和遙控技術(shù)，遙控單相開關(guān)斷開及切換開關(guān)將負(fù)荷切換到其他相線上，解決了線路負(fù)荷調(diào)整的自動化問題，并使線路負(fù)荷的調(diào)整實(shí)現(xiàn)及時(shí)性，同時(shí)還可對電流、電壓和漏電進(jìn)行監(jiān)測和保護(hù)；3.整個(gè)換相裝置結(jié)構(gòu)簡單，動作可靠，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，便于遠(yuǎn)程操作，有助于自動實(shí)現(xiàn)各相間負(fù)荷的均衡分配。

圖I是本實(shí)用新型的電路模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。圖I中，在換相開關(guān)的殼體I中，設(shè)置有一個(gè)相線切換開關(guān)2和一個(gè)自復(fù)位單相開關(guān)3，切換開關(guān)的電源輸入端分別與三相電源的三根相線對應(yīng)連接，構(gòu)成換相開關(guān)的三相電源輸入端5。相線切換開關(guān)的輸出端與自復(fù)位單相開關(guān)的電源輸入線對應(yīng)連接，相線切換開關(guān)的電源輸出端作為單相開關(guān)的電源相線輸入端，單相開關(guān)的電源相線輸出端作為換相開關(guān)的電源相線輸出端4。在切換開關(guān)的電源相線輸出端4上設(shè)置有一個(gè)用于監(jiān)測負(fù)荷電流的電流互感器 L0在換相開關(guān)殼體內(nèi)或換相開關(guān)殼體上，設(shè)置包括自復(fù)位單相開關(guān)“斷開”/ “接通” 及切換開關(guān)電機(jī)的“通電”/ “斷電”操作命令發(fā)生功能電路和無線網(wǎng)絡(luò)或載波信號遠(yuǎn)傳/接收功能模塊電路的電子模塊；所述電子模塊的控制信號輸出端，與自復(fù)位單相開關(guān)“斷開”或“接通”及切換開關(guān)電機(jī)的“通電”或“斷電”控制電路模塊的控制端依次對應(yīng)連接；電子模塊的監(jiān)測信號輸出端和控制信號輸入端，經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)或載波線路與集中控制中心連接。具體的，所述的相線切換開關(guān)是電動式旋轉(zhuǎn)切換開關(guān)。在換相開關(guān)殼體內(nèi)或換相開關(guān)殼體上，設(shè)置有電子模塊6 ;所述的電子模塊包括單片機(jī)或工控機(jī)模塊電路。所述的電子模塊還包括電流、電壓、漏電監(jiān)測與保護(hù)功能電路。由圖可知，負(fù)荷電流互感器的輸出端與電子模塊的監(jiān)測信號輸入端連接。電子模塊的控制信號輸出端與自復(fù)位單相開關(guān)“分閘” / “合閘”控制端和相線切換開關(guān)電機(jī)的“接通”與“斷開”控制電路模塊的控制端分別依次對應(yīng)連接。電子模塊的監(jiān)測信號輸出端和控制信號輸入端，經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)或載波線路，與集中控制中心連接。上述的換相功能電路確保當(dāng)換相開關(guān)進(jìn)行換相時(shí)，首先對單相開關(guān)進(jìn)行“打開/ 斷開”操作，而后再由電動機(jī)帶動切換開關(guān)滑片，切換到指定的相線上，再對單相開關(guān)進(jìn)行 “閉合/接通”操作。單相負(fù)荷(圖中未示出)與換相開關(guān)的電源輸出端連接，經(jīng)過切換開關(guān)的滑片與三相電源中的某一根相線連接，從所述三相電源中獲得單相電源。電子模塊部分采用現(xiàn)有技術(shù)即可，無特殊要求，故其具體線路在此不再敘述。由于本技術(shù)方案是在本申請人此前申請并獲得授權(quán)的公告號為CN201839007U的中國實(shí)用新型專利的基礎(chǔ)上的進(jìn)一步改進(jìn)，其與上一技術(shù)方案相同的地方在此不再敘述。由于電動切換開關(guān)采用“多選一”(圖中以“三選一”為例)的切換方式，其靜觸頭分別與三相電源的三根相線對應(yīng)連接，其動觸頭在電動機(jī)的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動/移動，依次與各個(gè)靜觸頭接觸，故而可徹底避免開關(guān)出現(xiàn)故障時(shí)發(fā)生兩個(gè)相線短路的情況，提高了供電運(yùn)行的安全性。在電動切換開關(guān)的輸出端串接一個(gè)自復(fù)位式單相開關(guān)，在切換過程中先斷開負(fù)荷端，一方面可以確保整個(gè)切換操作中，切換過程是在無負(fù)荷狀態(tài)下的切換，可避免切換時(shí)動、靜觸頭接觸過程中打火的現(xiàn)象；另一方面亦可進(jìn)一步保證在切換過程中防止電源端的三相相線之間發(fā)生相間短路故障。本裝置工作過程簡述電流互感器監(jiān)測負(fù)荷的電流大小，由電子模塊中的無線網(wǎng)絡(luò)或載波線路將負(fù)荷電流值遠(yuǎn)傳至集中控制中心，通過計(jì)算機(jī)/工控機(jī)及其監(jiān)控/控制軟件，由集中控制中心發(fā)出三相供電線路之間負(fù)荷的調(diào)節(jié)/均衡指令，輸出針對單相開關(guān)的“斷開”或“接通”及切換開關(guān)電機(jī)的“通電”或“斷電”操作控制信號。其單相開關(guān)的“斷開”或“接通”及切換開關(guān)電機(jī)的“通電”或“斷電”操作控制信號，經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)或載波線路傳輸至電子模塊。當(dāng)無線網(wǎng)絡(luò)或載波信號遠(yuǎn)傳/接收功能模塊電路接收到由集中控制中心電腦平臺的負(fù)荷相位調(diào)整指令后，電子模塊中的操作命令模塊電路，輸出單相開關(guān)的“斷開”或“接通”及切換開關(guān)電機(jī)的“通電”或“斷電”操作控制信號，做出相應(yīng)的切換步驟，實(shí)現(xiàn)三相負(fù)荷的遠(yuǎn)動、遙控、實(shí)時(shí)調(diào)整，順利實(shí)現(xiàn)某一單相負(fù)荷在三相供電線路的各相線之間的切換， 自動實(shí)現(xiàn)各相間負(fù)荷的均衡分配。由于本實(shí)用新型技術(shù)方案采用了“多選一”的旋轉(zhuǎn)切換方式，且在切換過程中斷開其與負(fù)荷端的連接，徹底避免了換相開關(guān)出現(xiàn)故障時(shí)發(fā)生兩個(gè)相線短路的情況，整個(gè)切換過程安全可靠，提高了供電運(yùn)行的安全性。本實(shí)用新型可廣泛用于低壓供電和電力網(wǎng)運(yùn)行領(lǐng)域。
權(quán)利要求1.一種可避免相間短路的三相線路相線切換裝置，包括帶有三相四線的主電源輸入端和單相的主電源輸出端的換相開關(guān)殼體，其特征是在換相開關(guān)的殼體中設(shè)置一個(gè)相線切換開關(guān)和一個(gè)自復(fù)位單相開關(guān)，相線切換開關(guān)的電源輸入端分別與三相電源的三根相線對應(yīng)連接；相線切換開關(guān)的輸出端與自復(fù)位單相開關(guān)的電源相線輸入線對應(yīng)連接；單相開關(guān)的電源相線輸出端設(shè)置一個(gè)用于監(jiān)測負(fù)荷電流的電流互感器；在換相開關(guān)殼體內(nèi)或換相開關(guān)殼體上，設(shè)置包括自復(fù)位單相開關(guān)“斷開”/ “接通”及切換開關(guān)電機(jī)的“通電”/ “斷電”操作命令發(fā)生功能電路和無線網(wǎng)絡(luò)或載波信號遠(yuǎn)傳/接收功能模塊電路的電子模塊；所述電子模塊的控制信號輸出端，與自復(fù)位單相開關(guān)“斷開”或“接通”及切換開關(guān)電機(jī)的“通電”或“斷電”控制電路模塊的控制端依次對應(yīng)連接；電子模塊的監(jiān)測信號輸出端和控制信號輸入端，經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)或載波線路與集中控制中心連接。
2.按照權(quán)利要求I所述的可避免相間短路的三相線路相線切換裝置，其特征是所述的相線切換開關(guān)是電動式旋轉(zhuǎn)切換開關(guān)。
3.按照權(quán)利要求I所述的可避免相間短路的三相線路相線切換裝置，其特征是所述的電子模塊包括單片機(jī)或工控機(jī)模塊電路。
4.按照權(quán)利要求I所述的可避免相間短路的三相線路相線切換裝置，其特征是所述的電子模塊包括電流、電壓、漏電監(jiān)測與保護(hù)功能電路。
專利摘要一種可避免相間短路的三相線路相線切換裝置，屬于變配電裝置領(lǐng)域。包括帶有三相四線的主電源輸入端和單相的主電源輸出端的換相開關(guān)殼體，其在換相開關(guān)的殼體中設(shè)置一個(gè)相線切換開關(guān)和一個(gè)自復(fù)位單相開關(guān)，相線切換開關(guān)的電源輸入端分別與三相電源的三根相線對應(yīng)連接；相線切換開關(guān)的輸出端與自復(fù)位單相開關(guān)的電源相線輸入線對應(yīng)連接；單相開關(guān)的電源相線輸出端設(shè)置一個(gè)用于監(jiān)測負(fù)荷電流的電流互感器。由于其采用了“多選一”的旋轉(zhuǎn)切換方式，且在切換過程中斷開其與負(fù)荷端的連接，徹底避免了換相開關(guān)出現(xiàn)故障時(shí)發(fā)生兩個(gè)相線短路的情況，整個(gè)切換過程安全可靠，提高了供電運(yùn)行的安全性。可廣泛用于低壓供電和電力網(wǎng)運(yùn)行領(lǐng)域。
文檔編號H02J3/00GK202353208SQ20112049654
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月3日
發(fā)明者于曉牧, 張和良, 柴傳烈, 王立剛, 趙政雨, 馬啟玉 申請人:山東卓爾電氣有限公司