本發(fā)明涉及低壓電器領(lǐng)域，具體涉及到三相供電與單相負(fù)載的切換裝置。

背景技術(shù)：

低壓配電網(wǎng)系統(tǒng)中存在著大量的單相、不對稱、非線性、沖擊性負(fù)荷，三相負(fù)荷系統(tǒng)是隨機(jī)變化的，這些負(fù)荷會使配電系統(tǒng)產(chǎn)生三相不平衡，三相負(fù)荷不平衡導(dǎo)致變壓器和線路以及用電設(shè)備的電能損耗增加，進(jìn)而增加線路損耗，降低供電可靠性，嚴(yán)重時會造成變壓器、線路及設(shè)備燒毀，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)的用電安全。

目前，解決三相不平衡問題主要有以下幾種方案：一是人工離線調(diào)整負(fù)荷相序，達(dá)到三相平衡，缺點是無法實時調(diào)整；二是在配電變壓器低壓側(cè)通過相間無功補(bǔ)償方式調(diào)整三相負(fù)荷不平衡，缺點是不能解決配電臺區(qū)低壓三相線路的三相負(fù)荷不平衡問題；三是在低壓配網(wǎng)用戶端加裝三相負(fù)荷不平衡自動換相裝置，裝置實時監(jiān)測線路的負(fù)荷情況，發(fā)現(xiàn)負(fù)荷嚴(yán)重不平衡時自動發(fā)送切換命令，使三相線路負(fù)荷自動平衡，此方式實時調(diào)整效果好，效率高。

公告日2014月05月14日，公告號cn103795076a的專利公開了一種三相負(fù)荷自動平衡器及其換相裝置，它在控制模塊的控制下能實現(xiàn)不斷電的自動換相，由三個換相電路并聯(lián)組成，每個換相電路是一對可控硅反并聯(lián)后、與磁保持繼電器并聯(lián)。每個換相電路接在三相供電電路的對應(yīng)相線上，控制模塊控制換相裝置，二者構(gòu)成三相負(fù)荷自動平衡器。

該方案的不足之處在于：首先，該方案沒有機(jī)械閉鎖裝置，會在換相過程中，出現(xiàn)短路的情況；其次，需要采用3個換相電路來實現(xiàn)換相過程，構(gòu)成較為復(fù)雜。

公告日為2013年03月06日，公告號為cn101854062b的中國發(fā)明專利公開了”一種負(fù)荷三相自動切換的方法”，其三相電源與單相負(fù)荷之間設(shè)一切換開關(guān)，設(shè)有三個相互獨立的、帶有互鎖裝置的單相開關(guān)；其電源輸入端分別于三相電源的三根相線對應(yīng)連接，三個單相開關(guān)的電源輸出端并聯(lián)構(gòu)成切換開關(guān)的電源輸出端；三個單相開關(guān)，在互鎖機(jī)構(gòu)或互鎖功能電路的聯(lián)鎖作用下，只有一個單相開關(guān)可以閉合/接通，獲得單相電源與單相負(fù)荷連接；需要進(jìn)行三相供電線路之間負(fù)荷的調(diào)節(jié)/均衡時，按所檢測到的各相供電線路負(fù)荷電流的大小，確定相電流最小的一路相線；打開/斷開原來處于閉合/接通狀態(tài)的某一路單相開關(guān)，閉合/接通與相電流最小的相線所對應(yīng)的單相開關(guān)，使負(fù)荷由原來所在的相線轉(zhuǎn)移到另一相線進(jìn)行單相供電，實現(xiàn)即時自動調(diào)整線路負(fù)荷。

該方案的不足之處在于：首先，該方案使用了3個單項開關(guān)才能實現(xiàn)換相，構(gòu)成結(jié)構(gòu)復(fù)雜；其次，該方案在換相時，必須要先控制重負(fù)載的那一相斷開，才能控制輕負(fù)載的那一相導(dǎo)通，其實現(xiàn)換相過程較為復(fù)雜；另外，該方案需要三個單相開關(guān)，成本較高。

上述采用三個獨立開關(guān)的換相方法，與本發(fā)明所采用的利用兩個開關(guān)的換相方法，原理上完全不同。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明采用兩個單獨控制的開關(guān)實現(xiàn)了負(fù)載與三相電之間的切換動作。解決換相時存在的相間短路問題，并使切換動作更簡單，切換時間更短，結(jié)構(gòu)更緊湊，成本更低。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下方案：

一種用兩個開關(guān)實現(xiàn)帶相間閉鎖功能的三相負(fù)載切換裝置，包括開關(guān)一、開關(guān)二、靜觸頭連接件、連桿；所述開關(guān)一與開關(guān)二軸對稱設(shè)置；所述開關(guān)一包括動力元件一、靜觸頭組一、靜觸頭組二、動觸頭組一、開關(guān)一外殼，動力元件一和動觸頭組一相連接，靜觸頭組一與靜觸頭組二分別設(shè)置于動觸頭組一的左側(cè)與右側(cè)；所述開關(guān)二包括動力元件一、靜觸頭組三、靜觸頭組四、動觸頭組二、開關(guān)二外殼，動力元件二和動觸頭組二相連接，靜觸頭組三與靜觸頭組四分別設(shè)置于動觸頭組二的左側(cè)與右側(cè)；所述動觸頭組一和動觸頭組二通過連桿連接；所述靜觸頭組一、靜觸頭組二、靜觸頭組三、靜觸頭組四互相之間不導(dǎo)通，在構(gòu)成負(fù)載切換裝置時要將靜觸頭組二與靜觸頭組三通過靜觸頭連接件相連。

進(jìn)一步的，動觸頭組一與靜觸頭組一相吸合時則與靜觸頭組二斷開，動觸頭組一與靜觸頭組二相吸合時則與靜觸頭組一斷開；動觸頭組二與靜觸頭組三相吸合時則與靜觸頭組四斷開，動觸頭組二與靜觸頭組四相吸合時則與靜觸頭組三斷開；在連桿的作用下，動觸頭組一與靜觸頭組一吸合時則動觸頭組二與靜觸頭組四斷開，動觸頭組二與靜觸頭組四吸合時則動觸頭組一與靜觸頭組一斷開，實現(xiàn)了換相過程中的相間閉鎖。

進(jìn)一步的，動觸頭組一與靜觸頭組一吸合時，實現(xiàn)a相導(dǎo)通；動觸頭組二與靜觸頭組四吸合時，實現(xiàn)c相導(dǎo)通；動觸頭組一與靜觸頭組二、動觸頭組二與靜觸頭組三一同吸合時，實現(xiàn)b相導(dǎo)通。

進(jìn)一步的，當(dāng)此裝置處于b相導(dǎo)通時，開關(guān)一上的動力元件一帶動動觸頭組一向左移動，使其與靜觸頭組一吸合，實現(xiàn)a相導(dǎo)通；當(dāng)此裝置處于c相導(dǎo)通時，開關(guān)一上的動力元件一帶動動觸頭組一向左移動，使其與靜觸頭組一吸合，動觸頭組二在連桿的作用下同時向左移動，或通過開關(guān)二上的動力元件二帶動向左移動，使其與靜觸頭組三相吸合，即可實現(xiàn)a相導(dǎo)通。

進(jìn)一步的，當(dāng)此裝置處于b相導(dǎo)通時，開關(guān)二上的動力元件二帶動動觸頭組二向右移動，使其與靜觸頭組四吸合，實現(xiàn)c相導(dǎo)通；當(dāng)此裝置處于a相導(dǎo)通時，開關(guān)二上的動力元件二帶動動觸頭組二向右移動，使其與靜觸頭組四吸合，動觸頭組一在連桿的作用下同時向右移動，或通過開關(guān)一上的動力元件一帶動向右移動，使其與靜觸頭組二相吸合，即可實現(xiàn)c相導(dǎo)通。

進(jìn)一步的，當(dāng)此裝置處于a相導(dǎo)通時，開關(guān)一上的動力元件一帶動動觸頭組一向右移動，使其與靜觸頭組二吸合，實現(xiàn)b相導(dǎo)通；當(dāng)此裝置處于c相導(dǎo)通時，開關(guān)二上的動力元件二帶動動觸頭組二向左移動，使其與靜觸頭組三吸合，即可實現(xiàn)b相導(dǎo)通。

進(jìn)一步的，按照此實現(xiàn)原理和實現(xiàn)方式，通過開關(guān)一中的動力元件一帶動動觸頭組一和開關(guān)二中的動力元件二帶動動觸頭組二進(jìn)行左右移動，就可以實現(xiàn)c→a、c→b、a→b、a→c、b→c、b→a任何一種換相動作。

本發(fā)明的有益效果是：

該裝置用兩個獨立的開關(guān)，帶動兩個動觸頭組在四靜觸頭組之間左右移動，分別進(jìn)行吸合或斷開，即可實現(xiàn)負(fù)載和電網(wǎng)中的三相供電的切換動作，使得控制線路更簡單。

該裝置利用兩個動觸頭組之間用帶有限位功能的連桿進(jìn)行連接，不僅可以保證每次切換只能導(dǎo)通一相電路，避免因誤動作產(chǎn)生兩相同時導(dǎo)通的短路情況發(fā)生。

該裝置采用了四個靜觸頭組，且每個靜觸頭組都分為上下兩段，根據(jù)不同的控制動作，始終能夠保證在導(dǎo)通一相電路時，另外兩相電路中都有斷開的靜觸頭組。

該裝置采用了兩個雙面四觸點的動觸頭組機(jī)構(gòu)，使控制的方法更加簡單，在換相過程中，只要控制一個開關(guān)動作，就可以實現(xiàn)本路的斷開和另外一路的吸合。

綜上所述，本發(fā)明提供了一種控制方法簡單、閉鎖原理可靠、成本低的三相切換裝置。

附圖說明

圖1是發(fā)明一種用兩個開關(guān)實現(xiàn)帶相間閉鎖功能的三相負(fù)載切換裝置的總體立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是開關(guān)1的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是開關(guān)2的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是負(fù)載和a相連接的立體示意圖。

圖5是負(fù)載和b相連接的立體示意圖。

圖6是負(fù)載和c相連接的立體示意圖。

圖7是動觸頭組一的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是動觸頭組二的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記列表：

1.動力元件一、2.靜觸頭組一、3.靜觸頭組二、4.動觸頭組一、5.開關(guān)一外殼、6.動力元件二、7.靜觸頭組三、8.靜觸頭組四、9.動觸頭組二、10.開關(guān)二外殼、11.連桿、12.靜觸頭連接件；13.殼體連接件、14.a相連接件、15.b相連接件、16.c相連接件、17.負(fù)載端連接件，21.靜觸點一、22.靜觸點二、31.靜觸點三、32.靜觸點四、71.靜觸點五、72.靜觸點六81.靜觸點七、82.靜觸點八、41.動觸點一、42.動觸點二、43.動觸點三、44.動觸點四、91.動觸點五、92.動觸點六、93.動觸點七、94.動觸點八。

具體實施方式

以下結(jié)合圖1至圖8，進(jìn)一步說明對本發(fā)明一種用兩個開關(guān)實現(xiàn)帶相間閉鎖功能的三相負(fù)載切換裝置的具體實施方式，需要說明的是，下述具體實施方式僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，描述中使用的詞語“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附圖中的方向。

結(jié)合圖1，本發(fā)明提供了一種用兩個開關(guān)實現(xiàn)帶相間閉鎖功能的三相負(fù)載切換裝置，上端為用電輸入端，分別是a相連接件14為a相輸入端、b相連接件15為b相輸入端、c相連接件16為b相輸入端，下端的負(fù)載端連接件17為負(fù)載的輸出端。本裝置通過兩個單獨控制的開關(guān)：開關(guān)一和開關(guān)二，控制兩組雙面四觸點的動觸頭組：動觸頭組一4和動觸頭組二9左右移動，分別和a、b、c三相的輸入端和輸出端上的靜觸頭組進(jìn)行吸合或斷開，使得輸入和輸出端得以導(dǎo)通或斷開，實現(xiàn)負(fù)載線路相對于a、b、c三相供電的切換連接。具體實現(xiàn)切換的過程如下。

負(fù)載由c相切換到a相：結(jié)合圖2、圖4和圖6，通過控制開關(guān)一上的動力元件一1帶動動觸頭組一4向靜觸頭組一2的方向移動，使得動觸點一41和靜觸點一21、動觸點二42和靜觸點二22同時吸合，將靜觸頭組一2的上下兩段導(dǎo)通；同時動觸頭組二9在連桿的作用下，使動觸點七93和靜觸點七81、動觸點八94和靜觸點八82同時分離，將靜觸頭組四8的上下兩段斷開，并向靜觸頭組三7的方向移動，最終使動觸點五91和靜觸點五71、動觸點六92和靜觸點六72同時吸合，或可以控制開關(guān)二上的控動力元件二6帶動動觸頭組二9向靜觸頭組三7的方向移動，將靜觸頭組四8斷開，靜觸頭組三7導(dǎo)通，實現(xiàn)負(fù)載由c相切換到a相的過程；由于在此換相過程中靜觸頭組四8和靜觸頭組二3同時處于斷開狀態(tài)，b相與c相都不導(dǎo)通，從而避免了a、b、c三相之間短路，實現(xiàn)換相過程中的相間閉鎖。

負(fù)載由a相切換到c相：結(jié)合圖3、圖4和圖6，通過控制開關(guān)二上的動力元件二6帶動動觸頭組二9向靜觸頭組四8的方向移動，使得動觸點七93和靜觸點七81、動觸點八94和靜觸點八82同時吸合，將靜觸頭組四8的上下兩段導(dǎo)通；同時動觸頭組一在連桿的作用下，使動觸點一41和靜觸點一21、動觸點二42和靜觸點二22同時分離，將靜觸頭組一2的上下兩段斷開，并向靜觸頭組二3的方向移動，最終使動觸點三43和靜觸點三31、動觸點四44和靜觸點四32同時吸合，或可以控制開關(guān)一上的控動力元件一1帶動動觸頭組一4向靜觸頭組二3的方向移動，將靜觸頭組一2斷開，靜觸頭組二3導(dǎo)通，實現(xiàn)負(fù)載由c相切換到a相的過程；由于在此換相過程中靜觸頭組一2和靜觸頭組三7同時處于斷開狀態(tài)，a相與b相都不導(dǎo)通，從而避免了a、b、c三相之間短路，實現(xiàn)換相過程中的相間閉鎖。

負(fù)載由a相切換到b相：結(jié)合圖2、圖4和圖5，通過控制開關(guān)一上的動力元件一1帶動動觸頭組一4向靜觸頭組二3的方向移動，使得動觸點三43和靜觸點三31、動觸點四44和靜觸點四32同時吸合，將靜觸頭組二3的上下兩段導(dǎo)通；在此移動過程中，由于兩個動觸頭組上的連接孔徑大于連桿直徑，此時動觸頭組二9的位置不會發(fā)生變化，即動觸點五91和靜觸點五71、動觸點六92和靜觸點六72還是處于吸合狀態(tài)，實現(xiàn)負(fù)載由a相切換到b相的過程;由于在此換相過程中靜觸頭組一2和靜觸頭組四8同時處于斷開狀態(tài)，a相與c相都不導(dǎo)通，從而避免了a、b、c三相之間短路，實現(xiàn)換相過程中的相間閉鎖。

負(fù)載由b相切換到a相：結(jié)合圖2、圖4和圖5，通過控制開關(guān)一上的動力元件一1帶動動觸頭組一4向靜觸頭組一2的方向移動，使得動觸點一41和靜觸點一21、動觸點二42和靜觸點二22同時吸合，將靜觸頭組一2的上下兩段導(dǎo)通；此時動觸頭組二9的位置不會發(fā)生變化，即動觸點五91和靜觸點五71、動觸點六92和靜觸點六72還是處于吸合狀態(tài)，實現(xiàn)負(fù)載由b相切換到a相的過程。由于在此換相過程中靜觸頭組二4和靜觸頭組四8同時處于斷開狀態(tài)，b相與c相都不導(dǎo)通，從而避免了a、b、c三相之間短路，實現(xiàn)換相過程中的相間閉鎖。

負(fù)載由c相切換到b相：通過控制開關(guān)二上的動力元件二6帶動動觸頭組二9向靜觸頭組三7的方向移動，使得動觸點五91和靜觸點五71、動觸點六92和靜觸點六72同時吸合，將靜觸頭組三7的上下兩段導(dǎo)通；在此移動過程中，由于兩個動觸頭組上的連接孔徑大于連桿直徑，此時動觸頭組一4的位置不會發(fā)生變化，即動觸點三43和靜觸點三31、動觸點四44和靜觸點四32還是處于吸合狀態(tài)，實現(xiàn)負(fù)載由c相切換到b相的過程；由于在此換相過程中靜觸頭組一2和靜觸頭組四8同時處于斷開狀態(tài)，a相與c相都不導(dǎo)通，從而避免了a、b、c三相之間短路，實現(xiàn)換相過程中的相間閉鎖。

負(fù)載由b相切換到c相：結(jié)合圖3、圖5和圖6，通過控制開關(guān)二上的動力元件二6帶動動觸頭組二9向靜觸頭組四8的方向移動，使得動觸點七93和靜觸點七81、動觸點八94和靜觸點八82同時吸合，將靜觸頭組四8的上下兩段導(dǎo)通；此時動觸頭組一的位置不會發(fā)生變化，即動觸點三43和靜觸點三31、動觸點四44和靜觸點四32還是處于吸合狀態(tài)，實現(xiàn)負(fù)載由b相切換到c相的過程。由于在此換相過程中靜觸頭組一2和靜觸頭組三7同時處于斷開狀態(tài)，a相與b相都不導(dǎo)通，從而避免了a、b、c三相之間短路，實現(xiàn)換相過程中的相間閉鎖。

本發(fā)明還可通過配備其他的檢測單元，對裝置中的電流和電壓進(jìn)行監(jiān)測和分析，亦可以配備相應(yīng)的控制線路、通過增加其他元件，實現(xiàn)一些輔助功能，如過零投切、遙信功能、滅弧功能等，還可以配備相應(yīng)的通訊功能，實現(xiàn)組網(wǎng)控制或調(diào)節(jié)，做到根據(jù)上級線路負(fù)載的不平衡的情況，做出負(fù)載與a、b、c三項供電的遠(yuǎn)程切換等。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是：本發(fā)明方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述實施方式所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案；在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，在具體運(yùn)用到產(chǎn)品上時，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)。