一种负荷接入模块的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种负荷接入模块，包括控制器、四个三极管、四个继电器、滤波支路和12V电源；所述四个继电器分别均由主开关和线圈组成，所述四个继电器主开关的第一端分别与交流A、B、C相和不带电的COM端连接，所述四个继电器主开关的第二端分别均与负荷的第一端连接，所述负荷的第二端与零线N连接；所述控制器输出的四个驱动信号分别与所述四个三极管的基极连接，所述四个三极管的发射极分别均与地线连接，所述四个三极管的集电极分别与四个继电器线圈的第一端连接，所述四个继电器线圈的第二端分别均通过所述滤波支路与所述12V电源连接。该负荷接入模块避免了人工换相的长时间停电和人力的投入问题，与相应的负荷切换过渡模块配合使用，可以保证负荷在切换过程对负荷的冲击电流为零。
【专利说明】
一种负荷接入模块
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种用于三相负荷不平衡调整装置的负荷接入模块。
【背景技术】
[0002]农网改造中，采取了诸如将配电变压器设置在负荷中心、缩短供电半径、选用较大截面积导线等措施，极大地改善了农村低压电网状况，构建了一个良好的电网“硬件”。
[0003]农网改造及“同网同价”实施后，大量的大功率家用电器进入寻常百姓家，造成单相负荷激增，三相负荷不平衡的问题越来越严重，导致电网运行状况变差。三相负荷不平衡，一相或两相畸重，必将增大线路的电压降，降低用户的电压质量，影响用户的生产、生活用电；三相电流不平衡度较大时，产生的零序电流非常大，有时甚至会烧断系统零线，使负荷中性点向负荷大的相移动，负荷大的相电压降低了，负荷小的相电压则会升高，若升高后的电压大大超过低压电器的额定电压，则会造成用户大量家用电器烧毁的事故;三相负荷不平衡，使变压器和低压电网损耗增大，会导致变压器和线路因发热严重而烧毁，一方面增大供电成本，另一方面停电检修会造成长时间停电，降低了供电可靠性，影响了供电企业的经济效益。
[0004]目前国内解决低压配网三相负荷不平衡这一问题，通常是采用人工切换单相负荷供电相的方式，但是这种方法存在着一定的局限性。一方面，由于负荷变化频繁，需要经常切换调整，增加了人力成本；另一方面，人工切换需要配置负荷监测设备，以确保负荷换相的正确性，且换相时需要先对负荷停电再进行操作，负荷的停电时间往往要超过30分钟，严重影响了用户的正常用电。
[0005]本实用新型针对上述情况，设计了一种用于三相负荷不平衡调整装置的负荷接入模块，当负荷不平衡产生时，控制器输出相应的继电器驱动信号，控制不同相线的继电器闭合或断开，切换单相负荷接入电力系统的相线，使线路中的三相负荷趋于平衡。
【发明内容】
[0006]本实用新型的发明目的是为三相负荷不平衡调整装置提供一种负荷接入模块，当线路中出现三相负荷不平衡时，控制器输出相应的继电器驱动信号，控制不同相线的继电器闭合或断开，切换单相负荷接入电力系统的相线，将重负荷相的某些负荷切换到轻负荷相，使线路中的三相负荷趋于平衡。该负荷接入模块采用继电器控制负荷的切换，避免了人工换相的长时间停电和人力的投入问题，该负荷接入模块与相应的负荷切换过渡模块配合使用，可以保证负荷在短时间内完成切换，且切换过程对负荷的冲击电流为零。
[0007]本实用新型具体通过如下技术手段实现其发明目的:一种负荷接入模块，包括控制器、四个三极管、四个继电器、滤波支路、12V电源。所述四个继电器分别均由主开关和线圈组成，所述四个继电器主开关的第一端分别与三相四线交流电的A、B、C相和三相负荷不平衡调整装置不带电的COM端连接，所述四个继电器主开关的第二端分别均与外部交流负荷的第一端连接，所述外部交流负荷的第二端与三相四线交流电的零线N连接。所述控制器输出的四个驱动信号分别与所述四个三极管的基极b连接，所述四个三极管的发射极e分别均与装置地线连接，所述四个三极管的集电极c分别与四个继电器线圈的第一端连接，所述四个继电器线圈的第二端分别均通过所述滤波支路与所述12V电源连接。
[0008]作为本实用新型的可选实施方式:所述滤波支路由一个电阻和一个电容并联组成。在电路中，当有电压加到电容器两端的时候，便对电容器充电，把电能储存在电容器中；当外加电压失去(或降低)之后，电容器将把储存的电能再放出来。充电的时候，电容器两端的电压逐渐升高，直到接近充电电压;放电的时候，电容器两端的电压逐渐降低，直到完全消失。电容器的容量越大，并联电阻的阻值越大，充电和放电所需的时间越长。这种电容两端电压不能突变的特性，正好可以用来承担滤波的任务。
[0009]作为本实用新型的可选实施方式:所述滤波支路由一个电感和一个电阻串联组成。电感对交流电阻抗大而对直流电阻抗小，因此可以用带铁心的线圈做成滤波器，这种滤波电路输出电压波动小，随负载变化也很小。
[0010]相对于现有技术，本实用新型具有如下有益效果:
[0011]I)该负荷接入模块采用继电器控制负荷的切换，避免了人工换相的长时间停电和人力的投入问题。
[0012]2)该负荷接入模块可与相应的负荷切换过渡模块配合使用，可以保证负荷在短时间内完成切换，且切换过程对负荷的冲击电流为零。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型较佳实施例的负荷接入模块的原理图。
【具体实施方式】
[0014]如图1所示，本实施例的负荷接入模块包括控制器，四个三极管Q1、Q2、Q3、Q4，四个继电器，滤波支路、12￥电源。所述四个继电器分别由主开关1(1、1(2、1(3、1(4和线圈(:1工2、〇3、C4组成。所述继电器主开关Kl的第一端与交流电A相连接，所述继电器主开关K2的第一端与交流电B相连接，所述继电器主开关K3的第一端与交流电C相连接，所述继电器主开关K4的第一端与三相负荷不平衡调整装置不带电的COM端连接;所述四个继电器的主开关K1、K2、Κ3、Κ4的第二端分别均与外部交流负荷Load的第一端连接，所述Load的第二端与交流电零线N连接。所述控制器输出的驱动信号KDrvl与所述三极管Ql的基极b连接，所述控制器输出的驱动信号KDrv2与所述三极管Q2的基极b连接，所述控制器输出的驱动信号KDrv3与所述三极管Q3的基极b连接，所述控制器输出的驱动信号KDrv4与所述三极管Q4的基极b连接;所述Q1、Q2、Q3、Q4的发射极e分别均与装置地线连接;所述Ql的集电极c与继电器线圈Cl第一端连接，所述Q2的集电极c与继电器线圈C2的第一端连接，所述Q3的集电极c与继电器线圈C3的第一端连接，所述Q4的集电极c与继电器线圈C4的第一端连接，所述继电器线圈C1、C2、C3、C4的第二端分别均通过所述滤波支路与所述12V电源连接。所述滤波支路由电阻Rl和电容Cl并联组成。
[0015]本实施例的工作原理如下:外部交流负荷Load默认接在相线A上，即控制器输出低电平驱动信号KDrvl，三极管Ql的集电极c输出低电平，此时继电器线圈Cl获得12V直流电，继电器主开关Kl闭合，控制器输出的其他驱动信号KDrv2、KDrv3、KDrv4均为高电平，三极管Q2、Q3、Q4的集电极c输出高电平，继电器线圈C2、C3、C4均没有电流流过，因此继电器主开关K1、K2、K3均断开。
[0016]当配电系统A相负荷较重，B相负荷较轻，需要将负荷Load从A相切换到B相时，则进行如下一系列动作:首先，控制器输出低电平驱动信号KDrv4，三极管Q4的集电极c输出低电平，此时继电器线圈C4获得12V直流电，继电器主开关K4闭合，负荷Load同时接在交流相线A和装置的不带电COM端上。
[0017]然后，控制器输出高电平驱动信号KDrvl，三极管Ql的集电极c输出高电平，此时继电器线圈Cl没有电流流过，继电器主开关Kl断开，负荷Load从交流相线A断开，暂时接入装置的不带电COM端上。
[0018]接下来，控制器输出低电平驱动信号KDrv2，其它驱动信号保持上一时刻的状态，三极管Q2的集电极c输出低电平，此时继电器线圈C2获得12V直流电，继电器主开关K2闭合，此时负荷Load同时接在交流相线B和装置的不带电COM端上。
[0019]待系统稳定后，控制器输出高电平驱动信号KDrv4，三极管Q4的集电极c输出高电平，此时继电器线圈C4没有电流流过，继电器主开关K4断开，负荷Load从装置的不带电COM端断开，只接在交流相线B上。此时完成了负荷Load从A相切换到B相的全过程。
[0020]负荷Load的其它相线切换的过程与上述切换过程的原理相似。本实用新型公开的负荷接入模块，采用继电器控制负荷的切换，避免了人工换相的长时间停电和人力的投入问题。该负荷接入模块与相应的负荷切换过渡模块配合使用，可以保证负荷在短时间内完成切换，且切换过程对负荷的冲击电流为零。
【主权项】
1.一种负荷接入模块，包括控制器、四个三极管、四个继电器、滤波支路和12V电源;所述四个继电器分别均由主开关和线圈组成，所述四个继电器主开关的第一端分别与三相四线交流电的A、B、C相和不带电的COM端连接，所述四个继电器主开关的第二端分别均与外部交流负荷的第一端连接，所述外部交流负荷的第二端与三相四线交流电的零线N连接;所述控制器输出的四个驱动信号分别与所述四个三极管的基极b连接，所述四个三极管的发射极e分别均与地线连接，所述四个三极管的集电极c分别与四个继电器线圈的第一端连接，所述四个继电器线圈的第二端分别均通过所述滤波支路与所述12V电源连接。2.根据权利要求1所述的一种负荷接入模块，其特征在于:所述滤波支路由一个电阻和一个电容并联组成。3.根据权利要求1所述的一种负荷接入模块，其特征在于:所述滤波支路由一个电感和一个电阻串联组成。
【文档编号】H02J3/26GK205693372SQ201620551840
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年6月10日 公开号201620551840.1, CN 201620551840, CN 205693372 U, CN 205693372U, CN-U-205693372, CN201620551840, CN201620551840.1, CN205693372 U, CN205693372U
【发明人】蔡晓燕
【申请人】广州开能电气实业有限公司