【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及三相不平衡換相開關及換相互鎖控制方法，屬于電氣開關。
技術介紹
1、在低壓三相四線制的城市居民和農網供電系統中，由于用電戶多為單相負荷或者單相和三相負荷混用，并且負荷和用電時間通常均不同，電網中三相間不平衡電流是客觀存在的，并且這種用電不平衡狀況無規律性，也無法事先預知，導致低壓供電系統三相負載的長期性不平衡。三相不平衡會給供電系統及設施帶來以下危害：
2、（1）增加線路的電能損耗。在三相四線制供電網絡中，電流通過線路導線時，因存在阻抗必將產生電能損耗，其損耗與通過電流的平方成正比。當三相負載不平衡運行時，中性線即有電流通過，這樣不但相線有損耗，而且中性線也產生損耗，從而增加了電網線路的損耗。
3、（2）增加配電變壓器的電能損耗。配電變壓器是低壓電網的供電主設備，當其在三相負載不平衡工況下運行時，由于配電變壓器的功率損耗是隨負載的不平衡度而變化的，將會造成配電變壓器損耗的增加。
4、（3）配電變壓器出力減少。配變設計時，其繞組結構是按負載平衡運行工況設計的，其繞組性能基本一致，各相額定容量相等。當配電變壓器處于三相負載不平衡工況下運行，負載輕的一相就有富余容量，從而使配變的出力減少，其出力減少程度與三相負載的不平衡度有關，三相負載不平衡越大，配電變壓器出力減少越多。為此，配電變壓器在三相負載不平衡時運行，其輸出的容量就無法達到額定值，其備用容量亦相應減少，過載能力也降低。
5、（4）配電變壓器產生零序電流。配電變壓器在三相負載不平衡工況下運行，將產生零序電流，該電流將
6、（5）影響用電設備的安全運行。當配電變壓器在三相負載不平衡時運行，其各相輸出電流就不相等，其內部三相壓降就不相等，這必將導致配變輸出電壓三相不平衡。同時，配電變壓器在三相負載不平衡時運行，三相輸出電流也不一樣，而中性線就會有電流通過，因而使中性線產生阻抗壓降，從而導致中性點漂移，致使各相相電壓發生變化，負載重的一相電壓降低，而負載輕的一相電壓升高。在電壓不平衡狀況下供電，即容易造成電壓高的一相接帶的用戶用電設備燒壞，而電壓低的一相接帶的用戶用電設備則可能無法使用。
7、（6）電動機效率降低。配電變壓器在三相負載不平衡工況下運行，將引起輸出電壓三相不平衡。由于不平衡電壓存在著正序、負序、零序三個電壓分量，當這種不平衡的電壓輸入電動機后，負序電壓產生旋轉磁場與正序電壓產生的旋轉磁場相反，起到制動作用，由于負序磁場的制動作用，必將引起電動機輸出功率減少，從而導致電動機效率降低，同時，電動機的溫升和無功損耗，也將隨三相電壓的不平衡度而增大。
8、目前，傳統的解決三相不平衡的解決方案是利用接觸器或者可控硅作為執行器件，中央控制器作為檢測單元，實時檢測三相電流，實時調整負載的供電相位。從而達到三相平衡。但仍然存在以下缺陷：采用接觸器作為執行器件，不能滿足主干線路上的大電流參數的要求，各相之間的接觸器無機械連鎖，容易出現相間或者三相短路，相間切換速度慢，對于一些對切換速度有明確要求的使用場景不適用，也無法實現無感換相，無法開斷短路電流，并且采用接觸器換相，由于單個接觸器為三相聯動式，因此要想實現換相需要三個獨立的接觸器，三個獨立的接觸器雖然能夠實現電氣閉鎖，但無法實現分相控制及相間的機械互鎖；采用可控硅作為執行器件，回路無機械斷口，各相工作位置不能直接指示，開斷電流參數小，無法開斷大短路電流，且拓撲結構及控制復雜。
技術實現思路
1、為克服現有技術的上述缺陷，本專利技術提供了三相不平衡換相開關及換相互鎖控制方法，可實現采用不同相序為同一負載供電，并且能夠實現相間機械互鎖，避免出現相間或三相短路。
2、本專利技術實現上述目的的技術方案是：三相不平衡換相開關，包括分別與三相供電線路對應連接的三個斷路器，各所述斷路器設有各自的磁控操作機構，任意兩相的磁控操作機構之間均設有互鎖板，所述互鎖板的主體呈長條狀，兩端分別設有向主體的同側伸出的支點，各所述磁控操作機構的動鐵芯均設有向外伸出的動鐵芯壓板，各所述互鎖板均轉動連接在任一所述磁控操作機構的同側外壁上且均位于所述動鐵芯壓板的合閘方向側，各所述互鎖板的兩個支點分別與相應兩相的磁控操作機構的動鐵芯壓板相接觸或留有間隙。
3、三個所述斷路器采用可獨立操作的斷路器且均豎向設置（即動、靜觸頭上下設置），三個所述斷路器優選排成一排布置，三個所述磁控操作機構設置在相應的所述斷路器的正下方，可以固定安裝在換相開關底板上。
4、所述互鎖板與所述動鐵芯壓板構成換相開關的合閘互鎖機構。通常，在各相均處于分閘狀態時，各所述互鎖板的兩端支點與相對應的動鐵芯壓板不接觸。
5、所述互鎖板可以呈長條狀的直板狀，也可以呈長條狀的弧形板狀，優選呈長條狀的直板狀，其兩端的兩個支點優選與其主體部分垂直。
6、優選的，所述動鐵芯壓板固定設于相應磁控操作機構的動鐵芯的底部，并水平向換相開關的前后兩側伸出。
7、優選的，三個所述互鎖板位于同一平面內（指三個所述互鎖板的外側面和內側面分別位于同一豎向平面內）。
8、優選的，ac相磁控操作機構之間的互鎖板（相隔兩相磁控機構之間的互鎖板，或稱ac相互鎖板）為長互鎖板，ab相磁控操作機構之間和bc相磁控操作機構之間的互鎖板（相鄰兩相磁控機構之間的互鎖板，或稱ab相互鎖板和bc相互鎖板）均為短互鎖板，兩個所述短互鎖板左右對稱設置并位于所述長互鎖板的兩個支點之間。
9、優選的，任一所述磁控操作機構的外壁上固定設有互鎖機構安裝板，各所述互鎖板均轉動連接在所述互鎖機構安裝板上。
10、進一步的，所述互鎖機構安裝板豎向設置，固定連接在b相磁控操作機構的外壁上，也可以固定連接在換相開關底板上。
11、所述互鎖板可以采用任意適宜的轉動連接方式連接在所述互鎖機構安裝板上，例如，軸與軸套配合方式、軸孔配合方式或軸承配合方式等。
12、優選的，各所述互鎖板均設有互鎖板復位彈性件。
13、所述互鎖板復位彈性件可以依據設置需要采用任意適宜的復位彈性件，例如，彈簧片或拉簧等，通常，所述互鎖板復位彈性件的一端連接在所述互鎖機構安裝板上，另一端抵在或連接在相應的所述互鎖板上。
14、優選的，各所述磁控操作機構的同側外壁上均轉動連接有凸輪（或稱分閘凸輪），各所述凸輪的輪軸位于同一水平直線上，各所述凸輪的同側端部均鉸接在同一個聯動板上，任一所述凸輪的側面上設有向外伸出的用于轉動凸輪的分閘接口或分閘手柄，各所述凸輪的輪面分別抵在相應的磁控操作機構的動鐵芯壓板上，或者分別與相應本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.三相不平衡換相開關，包括分別與三相供電線路對應連接的三個斷路器，各所述斷路器設有各自的磁控操作機構，其特征在于任意兩相的磁控操作機構之間均設有互鎖板，所述互鎖板的主體呈長條狀，兩端分別設有向主體的同側伸出的支點，各所述磁控操作機構的動鐵芯均設有向外伸出的動鐵芯壓板，各所述互鎖板均轉動連接在任一所述磁控操作機構的同側外壁上且均位于所述動鐵芯壓板的合閘方向側，各所述互鎖板的兩個支點分別與相應兩相的磁控操作機構的動鐵芯壓板相接觸或留有間隙。
2.如權利要求1所述的三相不平衡換相開關，其特征在于三個所述互鎖板位于同一平面內。
3.如權利要求2所述的三相不平衡換相開關，其特征在于AC相磁控操作機構之間的互鎖板為長互鎖板，AB相磁控操作機構之間和BC相磁控操作機構之間的互鎖板均為短互鎖板，兩個所述短互鎖板左右對稱設置并位于所述長互鎖板的兩個支點之間。
4.如權利要求1所述的三相不平衡換相開關，其特征在于任一所述磁控操作機構的外壁上固定設有互鎖機構安裝板，各所述互鎖板均轉動連接在所述互鎖機構安裝板上。
5.如權利要求1所述的三相不平衡換相開關
6.如權利要求1-5中任一項所述的三相不平衡換相開關，其特征在于各所述磁控操作機構的同側外壁上均轉動連接有凸輪，各所述凸輪的輪軸位于同一水平直線上，各所述凸輪的同側端部均鉸接在同一個聯動板上，任一所述凸輪的側面上設有向外伸出的用于轉動凸輪的分閘接口或分閘手柄，各所述凸輪的輪面分別抵在相應的磁控操作機構的動鐵芯壓板上，或者分別與相應的磁控操作機構的動鐵芯壓板相接觸或留有間隙。
7.如權利要求6所述的三相不平衡換相開關，其特征在于所述磁控操作機構的外壁上固定設有手動分閘機構安裝板，各所述凸輪均轉動連接在所述手動分閘機構安裝板上。
8.如權利要求6所述的三相不平衡換相開關，其特征在于所述聯動板設有聯動板復位彈性件。
9.如權利要求6所述的三相不平衡換相開關，其特征在于所述凸輪與所述互鎖板分別位于換相開關相對的兩側。
10.三相不平衡換相互鎖控制方法，其特征在于采用權利要求1-9中任一項所述的三相不平衡換相開關進行換相互鎖操作，當需要將負載切換到某一相或需要在各相均處于分閘狀態下將某一相合閘時，控制該相的磁控操作機構執行合閘動作，動鐵芯與靜鐵芯吸合，動鐵芯移動的過程中，其動鐵芯壓板向其移動方向頂起相應的兩個所述互鎖板的相應側端部，致使兩個所述互鎖板轉動，兩個所述互鎖板的另一側端部向與合閘方向相反的方向分別抵在另外兩相的磁控操作機構的動鐵芯壓板上，確保另外兩相處于分閘狀態。
...【技術特征摘要】
1.三相不平衡換相開關，包括分別與三相供電線路對應連接的三個斷路器，各所述斷路器設有各自的磁控操作機構，其特征在于任意兩相的磁控操作機構之間均設有互鎖板，所述互鎖板的主體呈長條狀，兩端分別設有向主體的同側伸出的支點，各所述磁控操作機構的動鐵芯均設有向外伸出的動鐵芯壓板，各所述互鎖板均轉動連接在任一所述磁控操作機構的同側外壁上且均位于所述動鐵芯壓板的合閘方向側，各所述互鎖板的兩個支點分別與相應兩相的磁控操作機構的動鐵芯壓板相接觸或留有間隙。
2.如權利要求1所述的三相不平衡換相開關，其特征在于三個所述互鎖板位于同一平面內。
3.如權利要求2所述的三相不平衡換相開關，其特征在于ac相磁控操作機構之間的互鎖板為長互鎖板，ab相磁控操作機構之間和bc相磁控操作機構之間的互鎖板均為短互鎖板，兩個所述短互鎖板左右對稱設置并位于所述長互鎖板的兩個支點之間。
4.如權利要求1所述的三相不平衡換相開關，其特征在于任一所述磁控操作機構的外壁上固定設有互鎖機構安裝板，各所述互鎖板均轉動連接在所述互鎖機構安裝板上。
5.如權利要求1所述的三相不平衡換相開關，其特征在于各所述互鎖板均設有互鎖板復位彈性件。
6.如權利要求1-5中任一項所述的三相不平衡換相開關，其特征在于各所述磁控操作機構的同側...
【專利技術屬性】
技術研發人員：米玉斌，李普柳，
申請(專利權)人：北京法拉特科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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