[實用新型]一種平滑切換的換相裝置

有效

• 申請號: 201920311422.9
• 申請日: 2019-03-12
• 公開（公告）號: CN209472390U
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 郭文捷;范浩宇;高云凡;申曉陽;程雪穎;李一航;孟維琦;丁瑜;朱勁男
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/26;H02J9/06
• 代理公司: 山東濟南齊魯科技專利事務所有限公司 37108
• 代理人: 趙明媚

本申請公開一種平滑切換的換相裝置，所述換相裝置用于三相交流電路，以整流逆變器與變壓器形成備用電源，在換相過程中可以啟動備用電源，并且可以通過平滑調整備用電源的相位使負載平滑換相，從而有效解決現有換相開關型三相不平衡調節裝置在換相過程中存在的瞬間斷電的問題。并且，本申請提供的平滑切換換相裝置可以通過調整單刀多擲開關中不動端的數量來加載任意數量的負載。

技術領域

本申請屬于電器開關領域，特別涉及一種平滑切換的換相裝置。

背景技術

三相交流電是三個相位差互為120°的對稱正弦交流電的組合，它是由三相發電機三組對稱的繞組產生的，每一繞組連同其外部回路稱一相，分別記以A、B、C，它們的組合稱三相制，常以三相三線制和三相四線制方式，即三角形接法和星形接法供電。

三相制的主要優點是在電力輸送上節省導線；能產生旋轉磁場，并且能夠為結構簡單使用方便的異步電動機的發展和應用創造條件。由于三相制不排除對單相負載供電，因此三相交流電具有最廣泛的應用。

日常生活接觸的負載，如電燈、電視機、電冰箱、電風扇等家用電器及單相電動機，它們都是用兩根導線接到電路中，即屬于單相負載。在三相四線制供電時，多個單相負載應盡量均衡地分別接到三相電路中去，而不應把它們集中在三相電路中的一相電路里。如果三相電路中的每一根所接的負載的阻抗和性質都相同，則認為三相電路中負載是對稱的。在負載對稱的條件下，因為各相電流間的相位彼此相差120°，所以，在每一時刻流過中線的電流之和為零，可以把中線去掉而用三相三線制供電。但實際上多個單相負載接到三相電路中構成的三相負載并不能完全對稱。

現實的情況是，配電公變中存在三相負荷嚴重不平衡，導致配電公變損耗增加，配變運行溫度變高，零線電流過大，存在零線燒壞等隱患。傳統的解決方案是利用換相開關裝置對負載直接進行換相，雖然切換時間很短，但切換的瞬間負載是完全失去供電的，而且由于兩相之間相位差為120度，直接換相必然會造成電壓沖擊；如果帶有電感性負載，如風扇、電磁爐等，直接換相會導致負載斷電，此時電流會在一瞬間降至零，由于電感電壓與電感電流的變化率成正比，這勢必會產生很大的反電動勢，危害整個線路。

實用新型內容

本實用新型所要解決的是在三相電換相過程中電路瞬間斷電的問題。

本實用新型提供一種無需斷電的單相負荷平滑切換的自動換相裝置，所述裝置用于三相交流電路，所述三相交流電路包括A相、B相以及C相，所述三相交流電路還包括N線，所述換相裝置包括開關柜，伸出所述開關柜的外部端子包括三相四線電源進線和若干負載出線，在所述開關柜內部設置有整流逆變器1、變壓器2和控制器3，其中，在所述整流逆變器1可與三相交流電路中任一相連通；所述整流逆變器1包括兩個輸入端口，其中，一個輸入端口與三相交流電路中的N線連通，另一個輸入端口與三相交流電路中任一相連通；所述變壓器2包括兩個輸入端口和兩個輸出端口，其中，兩個輸入端口分別與所述整流逆變器1的兩個輸出端口相連通，一個輸出端口與所有負載的零線分別連通，另一個輸出端口與第一開關4連通，所述第一開關4可與任意一個負載的火線連通；在每個負載的火線前端設置有第二開關5，所述第二開關5可與三相交流電任一相連通，所述第二開關5與所述第一開關4并聯；所述控制器3分別與整流逆變器1、第一開關4以及所有第二開關5連通。

在一種可實現的方式中，在換相之前以及換相之后，所述第一開關4處于斷開狀態。

在一種可實現的方式中，在換相過程中，所述第一開關4搭接在需要換相的負載電路上。

在一種可實現的方式中，所述第二開關5為單刀三擲開關。

在一種可實現的方式中，所述第一開關4為單刀多擲開關，其中，不動端的個數與負載個數相同。

在一種可實現的方式中，在所述整流逆變器1與所述三相交流電路之間還可以設置第三開關6，所述第三開關6的不動端分別與三相交流電中的A相、B相以及C相連通，所述第三開關6的動端與所述整流逆變器1連通。