一種負荷接入模塊的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種負荷接入模塊，包括控制器、四個三極管、四個繼電器、濾波支路和12V電源；所述四個繼電器分別均由主開關(guān)和線圈組成，所述四個繼電器主開關(guān)的第一端分別與交流A、B、C相和不帶電的COM端連接，所述四個繼電器主開關(guān)的第二端分別均與負荷的第一端連接，所述負荷的第二端與零線N連接；所述控制器輸出的四個驅(qū)動信號分別與所述四個三極管的基極連接，所述四個三極管的發(fā)射極分別均與地線連接，所述四個三極管的集電極分別與四個繼電器線圈的第一端連接，所述四個繼電器線圈的第二端分別均通過所述濾波支路與所述12V電源連接。該負荷接入模塊避免了人工換相的長時間停電和人力的投入問題，與相應(yīng)的負荷切換過渡模塊配合使用，可以保證負荷在切換過程對負荷的沖擊電流為零。
【專利說明】
一種負荷接入模塊
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型涉及一種用于三相負荷不平衡調(diào)整裝置的負荷接入模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)網(wǎng)改造中，采取了諸如將配電變壓器設(shè)置在負荷中心、縮短供電半徑、選用較大截面積導(dǎo)線等措施，極大地改善了農(nóng)村低壓電網(wǎng)狀況，構(gòu)建了一個良好的電網(wǎng)“硬件”。
[0003]農(nóng)網(wǎng)改造及“同網(wǎng)同價”實施后，大量的大功率家用電器進入尋常百姓家，造成單相負荷激增，三相負荷不平衡的問題越來越嚴重，導(dǎo)致電網(wǎng)運行狀況變差。三相負荷不平衡，一相或兩相畸重，必將增大線路的電壓降，降低用戶的電壓質(zhì)量，影響用戶的生產(chǎn)、生活用電；三相電流不平衡度較大時，產(chǎn)生的零序電流非常大，有時甚至?xí)龜嘞到y(tǒng)零線，使負荷中性點向負荷大的相移動，負荷大的相電壓降低了，負荷小的相電壓則會升高，若升高后的電壓大大超過低壓電器的額定電壓，則會造成用戶大量家用電器燒毀的事故;三相負荷不平衡，使變壓器和低壓電網(wǎng)損耗增大，會導(dǎo)致變壓器和線路因發(fā)熱嚴重而燒毀，一方面增大供電成本，另一方面停電檢修會造成長時間停電，降低了供電可靠性，影響了供電企業(yè)的經(jīng)濟效益。
[0004]目前國內(nèi)解決低壓配網(wǎng)三相負荷不平衡這一問題，通常是采用人工切換單相負荷供電相的方式，但是這種方法存在著一定的局限性。一方面，由于負荷變化頻繁，需要經(jīng)常切換調(diào)整，增加了人力成本；另一方面，人工切換需要配置負荷監(jiān)測設(shè)備，以確保負荷換相的正確性，且換相時需要先對負荷停電再進行操作，負荷的停電時間往往要超過30分鐘，嚴重影響了用戶的正常用電。
[0005]本實用新型針對上述情況，設(shè)計了一種用于三相負荷不平衡調(diào)整裝置的負荷接入模塊，當負荷不平衡產(chǎn)生時，控制器輸出相應(yīng)的繼電器驅(qū)動信號，控制不同相線的繼電器閉合或斷開，切換單相負荷接入電力系統(tǒng)的相線，使線路中的三相負荷趨于平衡。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的發(fā)明目的是為三相負荷不平衡調(diào)整裝置提供一種負荷接入模塊，當線路中出現(xiàn)三相負荷不平衡時，控制器輸出相應(yīng)的繼電器驅(qū)動信號，控制不同相線的繼電器閉合或斷開，切換單相負荷接入電力系統(tǒng)的相線，將重負荷相的某些負荷切換到輕負荷相，使線路中的三相負荷趨于平衡。該負荷接入模塊采用繼電器控制負荷的切換，避免了人工換相的長時間停電和人力的投入問題，該負荷接入模塊與相應(yīng)的負荷切換過渡模塊配合使用，可以保證負荷在短時間內(nèi)完成切換，且切換過程對負荷的沖擊電流為零。
[0007]本實用新型具體通過如下技術(shù)手段實現(xiàn)其發(fā)明目的:一種負荷接入模塊，包括控制器、四個三極管、四個繼電器、濾波支路、12V電源。所述四個繼電器分別均由主開關(guān)和線圈組成，所述四個繼電器主開關(guān)的第一端分別與三相四線交流電的A、B、C相和三相負荷不平衡調(diào)整裝置不帶電的COM端連接，所述四個繼電器主開關(guān)的第二端分別均與外部交流負荷的第一端連接，所述外部交流負荷的第二端與三相四線交流電的零線N連接。所述控制器輸出的四個驅(qū)動信號分別與所述四個三極管的基極b連接，所述四個三極管的發(fā)射極e分別均與裝置地線連接，所述四個三極管的集電極c分別與四個繼電器線圈的第一端連接，所述四個繼電器線圈的第二端分別均通過所述濾波支路與所述12V電源連接。
[0008]作為本實用新型的可選實施方式:所述濾波支路由一個電阻和一個電容并聯(lián)組成。在電路中，當有電壓加到電容器兩端的時候，便對電容器充電，把電能儲存在電容器中；當外加電壓失去(或降低)之后，電容器將把儲存的電能再放出來。充電的時候，電容器兩端的電壓逐漸升高，直到接近充電電壓;放電的時候，電容器兩端的電壓逐漸降低，直到完全消失。電容器的容量越大，并聯(lián)電阻的阻值越大，充電和放電所需的時間越長。這種電容兩端電壓不能突變的特性，正好可以用來承擔濾波的任務(wù)。
[0009]作為本實用新型的可選實施方式:所述濾波支路由一個電感和一個電阻串聯(lián)組成。電感對交流電阻抗大而對直流電阻抗小，因此可以用帶鐵心的線圈做成濾波器，這種濾波電路輸出電壓波動小，隨負載變化也很小。
[0010]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型具有如下有益效果:
[0011]I)該負荷接入模塊采用繼電器控制負荷的切換，避免了人工換相的長時間停電和人力的投入問題。
[0012]2)該負荷接入模塊可與相應(yīng)的負荷切換過渡模塊配合使用，可以保證負荷在短時間內(nèi)完成切換，且切換過程對負荷的沖擊電流為零。
【附圖說明】

[0013]圖1為本實用新型較佳實施例的負荷接入模塊的原理圖。
【具體實施方式】
[0014]如圖1所示，本實施例的負荷接入模塊包括控制器，四個三極管Q1、Q2、Q3、Q4，四個繼電器，濾波支路、12￥電源。所述四個繼電器分別由主開關(guān)1(1、1(2、1(3、1(4和線圈(:1工2、〇3、C4組成。所述繼電器主開關(guān)Kl的第一端與交流電A相連接，所述繼電器主開關(guān)K2的第一端與交流電B相連接，所述繼電器主開關(guān)K3的第一端與交流電C相連接，所述繼電器主開關(guān)K4的第一端與三相負荷不平衡調(diào)整裝置不帶電的COM端連接;所述四個繼電器的主開關(guān)K1、K2、Κ3、Κ4的第二端分別均與外部交流負荷Load的第一端連接，所述Load的第二端與交流電零線N連接。所述控制器輸出的驅(qū)動信號KDrvl與所述三極管Ql的基極b連接，所述控制器輸出的驅(qū)動信號KDrv2與所述三極管Q2的基極b連接，所述控制器輸出的驅(qū)動信號KDrv3與所述三極管Q3的基極b連接，所述控制器輸出的驅(qū)動信號KDrv4與所述三極管Q4的基極b連接;所述Q1、Q2、Q3、Q4的發(fā)射極e分別均與裝置地線連接;所述Ql的集電極c與繼電器線圈Cl第一端連接，所述Q2的集電極c與繼電器線圈C2的第一端連接，所述Q3的集電極c與繼電器線圈C3的第一端連接，所述Q4的集電極c與繼電器線圈C4的第一端連接，所述繼電器線圈C1、C2、C3、C4的第二端分別均通過所述濾波支路與所述12V電源連接。所述濾波支路由電阻Rl和電容Cl并聯(lián)組成。
[0015]本實施例的工作原理如下:外部交流負荷Load默認接在相線A上，即控制器輸出低電平驅(qū)動信號KDrvl，三極管Ql的集電極c輸出低電平，此時繼電器線圈Cl獲得12V直流電，繼電器主開關(guān)Kl閉合，控制器輸出的其他驅(qū)動信號KDrv2、KDrv3、KDrv4均為高電平，三極管Q2、Q3、Q4的集電極c輸出高電平，繼電器線圈C2、C3、C4均沒有電流流過，因此繼電器主開關(guān)K1、K2、K3均斷開。
[0016]當配電系統(tǒng)A相負荷較重，B相負荷較輕，需要將負荷Load從A相切換到B相時，則進行如下一系列動作:首先，控制器輸出低電平驅(qū)動信號KDrv4，三極管Q4的集電極c輸出低電平，此時繼電器線圈C4獲得12V直流電，繼電器主開關(guān)K4閉合，負荷Load同時接在交流相線A和裝置的不帶電COM端上。
[0017]然后，控制器輸出高電平驅(qū)動信號KDrvl，三極管Ql的集電極c輸出高電平，此時繼電器線圈Cl沒有電流流過，繼電器主開關(guān)Kl斷開，負荷Load從交流相線A斷開，暫時接入裝置的不帶電COM端上。
[0018]接下來，控制器輸出低電平驅(qū)動信號KDrv2，其它驅(qū)動信號保持上一時刻的狀態(tài)，三極管Q2的集電極c輸出低電平，此時繼電器線圈C2獲得12V直流電，繼電器主開關(guān)K2閉合，此時負荷Load同時接在交流相線B和裝置的不帶電COM端上。
[0019]待系統(tǒng)穩(wěn)定后，控制器輸出高電平驅(qū)動信號KDrv4，三極管Q4的集電極c輸出高電平，此時繼電器線圈C4沒有電流流過，繼電器主開關(guān)K4斷開，負荷Load從裝置的不帶電COM端斷開，只接在交流相線B上。此時完成了負荷Load從A相切換到B相的全過程。
[0020]負荷Load的其它相線切換的過程與上述切換過程的原理相似。本實用新型公開的負荷接入模塊，采用繼電器控制負荷的切換，避免了人工換相的長時間停電和人力的投入問題。該負荷接入模塊與相應(yīng)的負荷切換過渡模塊配合使用，可以保證負荷在短時間內(nèi)完成切換，且切換過程對負荷的沖擊電流為零。
【主權(quán)項】
1.一種負荷接入模塊，包括控制器、四個三極管、四個繼電器、濾波支路和12V電源;所述四個繼電器分別均由主開關(guān)和線圈組成，所述四個繼電器主開關(guān)的第一端分別與三相四線交流電的A、B、C相和不帶電的COM端連接，所述四個繼電器主開關(guān)的第二端分別均與外部交流負荷的第一端連接，所述外部交流負荷的第二端與三相四線交流電的零線N連接;所述控制器輸出的四個驅(qū)動信號分別與所述四個三極管的基極b連接，所述四個三極管的發(fā)射極e分別均與地線連接，所述四個三極管的集電極c分別與四個繼電器線圈的第一端連接，所述四個繼電器線圈的第二端分別均通過所述濾波支路與所述12V電源連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負荷接入模塊，其特征在于:所述濾波支路由一個電阻和一個電容并聯(lián)組成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負荷接入模塊，其特征在于:所述濾波支路由一個電感和一個電阻串聯(lián)組成。
【文檔編號】H02J3/26GK205693372SQ201620551840
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月10日 公開號201620551840.1, CN 201620551840, CN 205693372 U, CN 205693372U, CN-U-205693372, CN201620551840, CN201620551840.1, CN205693372 U, CN205693372U
【發(fā)明人】蔡曉燕
【申請人】廣州開能電氣實業(yè)有限公司