一种船用发电机组主配电板的制作方法

本发明涉及一种船用发电机组主配电板，特别涉及船用发电机主配电板的检测显示系统，属于船用发电机保护技术领域。

背景技术：

船用发电机组通常为三相三线交流发电机组，通过主配电板，对发电机工作参数进行有效的监视测量，如通过主配电板内发电机主回路上设置的电流互感器,利用电流表，对发电机电流进行有效的监视测量。传统的主配电板上，每台发电机对应设有一屏发电机屏；在发电机屏内的发电机主回路上，设有一组电流互感器，由于船舶电站的负载为三相对称负载，即所以因此，v相电流可以通过u相电流和w相电流的向量叠加获得，也就是说，v相不需要设置电流互感器，就可以测量出v相电流，从而节约元器件成本，并且还能节省元器件安装空间。在发电机屏的仪表板上，每台发电机设置一只电磁式电流表，以及对应设有一只转换开关，通过电流互感器、转换开关、电流表，实现对发电机u、v、w三相电流分别进行监视测量。

为了工作方便，对于大型船舶，通常对每台发电机的参数，如：发电机各相电流，在监视室内设有的监控台上也能适时监视。因此船舶辅机除了在主配电板上，对每只发电机，在发电机屏的仪表板上，设有一只电流表，以及对应设有一只转换开关，通过转换开关，查看发电机的各相电流；在监视室内的监控台上，对每台发电机同样也设置一只电流表，以及对应设有一只转换开关，用于查看和记录发电机的各相电流。

众所周知，一只电流互感器在一个电路里，对应二只电流表，二只电流表应当串联。由于目前观察发电机三相电流，是利用一只电磁式电流表，通过转换开关选择，可以分别观看各单相电流，即通过转换开关的选择，将需要观察的某单相电流互感器输出输送至电流表，不需输送的电流互感器输出接地，因此，每台发电机如果使用一组电流互感器，在不同地点，同时查看电流时，因同时观察的相序不同，如发电机屏在测量u相电流时，而此时监视室内的监控台在测量v项或w相电流，就可能产生电路干涉。通过现代技术手段，对电流互感器电流的测量结果通过通讯网络送多终端显示，不但成本高，由于中央处理单元为有源电路，还必须有为其供电的供电单元。因此，目前解决上述问题的办法一般有二种，其一：发电机屏与发电机控制台同时均使用三只电磁式电流表,直接串联，三相同时在二处均显示，其二：在发电机主回路上安装二组电流互感器，发电机屏和发电机监控台各用一组电流互感器，组成二路独立的电流监测回路。

上述解决办法存在的问题，其一：发电机屏与监控台同时均使用三只电磁式电流表，因仪表板上还有其它测量仪表，如电压表、频率表、功率表、功率因素表等，由于仪表板上仪表较多，使用三只电流表占用仪表板面积较大，容易造成视觉混乱，观察记录错误，且不符合仪表板常规布置和使用习惯，且三相发电机需三只电流互感器；其二：使用二组电流互感器，即利用二个回路加以分隔，该方法不仅提高了制造成本，同时也增大了互感器占用设备的内部空间，增加了设备的体积，同时由于同相测量互感器不同，其精度有差异，导致同相电流在同一时刻示值不同。

综上所述，在三相电路里，通过传统电路设计，利用一组互感器，实现本地和远程，在同一回路里，均使用电磁式电流表设计，并能够有效避免二电流表电路互相干扰的问题，到目前仍未发现被解决。

技术实现要素：

本发明的目的是克服目前发电机主配电板三相电路，利用一组电流互感器和传统电路，不能同时被本地和远程的电磁式电流表使用；发明一种电路，使得用一组电流互感器，能够被多处电磁式电流表同时使用，而不会产生电路干涉。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现。

一种船用发电机组主配电板，所述船用发电机主配电板在于其发电机屏上的仪表系统，包含三相三线发电机g的电源输出线u、v、w，以及u、w相的电流互感器，第一转换开关，第一电流表，以及远程(安装在船舶监视室内的监控台上)第二转换开关，第二电流表；其特征在于：所述u、w相的电流互感器为检测所述三相三线发电机u、v、w相的电流互感器；所述u、w相的电流互感器，其输出端为上端，即上端为电流检测信号的输出端，下端口接地；所述u相电流互感器输出端的输出线为a，w相电流互感器输出端的输出线为c，分别连接在第一转换开关上；第一转换开关共9组触点，其接通表触点排布由上至下，每组触点的左右端头的编号方法，按自然数由小到大，由上至下，顺次编号，左边为奇数，右边为偶数；所述第一转换开关，绕转轴可旋转三个位置分别为左、中、右，对应第一电流表，分别测量三相电流iu、iv、iw；所述第一转换开关，旋转至左位，电流表测量电流iu，其触点3-4、5-6、7-8、13-14闭合，旋转至中位，电流表测量电流iv，其触点1-2、7-8、15-16、17-18闭合，旋转至右位，电流表测量电流iw，其触点1-2、9-10、11-12、13-14闭合；所述第一转换开关与第二转换开关接通表相同，且第一转换开关与第二转换开关串联，串联的电流检测信号线为(a1)、(c1)和(e1)；

所述第一转换开关，其外部接线，所述输出线a与第一转换开关中的1、3端相连，输出线c与第一转换开关的7、9端相连，接地线e与第一转换开关的13、15端相连；所述第一电流表，其接线柱1与第一转换开关的5、11、17端连接，其接线柱2与第一转换开关的4、10、16端连接；所述第一转换开关，其2、6联通后作为输出线a1,其8、12联通后作为输出线c1,其14、18联通后作为输出线e1；

所述第二转换开关，其外部接线，所述输出线a1与第二转换开关的1、3端相连；所述输出线c1与第二转换开关的7、9端相连；所述输出线e1与第二转换开关的13、15端相连；所述第二电流表，其接线柱1与第二转换开关的5、11、17端头连接，其接线柱2与第二转换开关的4、10、16端头连接；所述第二转换开关，其2、6、8、12、14、18端互相连通。

本发明的目的还可以通过以下技术解决措施来进一步实现。

上述所述电流互感器为穿心式仪用电流互感器,穿心数为1匝。

上述所述电流互感器输出端的输出线，其截面积不小于2.5平方毫米。

上述所述第一、第二转换开关、第一、第二电流表的连接，具有扩展功能，可以扩展出更多转换开关和电流表。

本发明的优点和有益效果：本发明在发电机三相回路中，利用转换开关的设定的连接关系，使多处电磁式电流表，利用一组电流互感器，同时测量不同相位的电流时，电流表的电流回路互不干涉，从而使产品的内在资源得到充分利用，为了进一步节约资源，本发明根据三相电源对称负载的电流关系式，即得出即v相电流的向量等于u相和w相电流的向量和的反向，也就是说，v相电流可以通过u相电流和w相电流的向量叠加获得。本发明仅使用二只电流互感器组成一组，测量三相电源中的三相电流；同时，为扩大产品的应用范围，利用相同的转换开关和电流表，以及接线规律，还可以方便扩展更多转换开关和电流表。

此外，为了保证对同一发电机的功率、功率因数等测量监视的需要，在本发明上述输出线a、a1、c、c1上，串联功率表内的电流线圈、功率因数内的电流线圈，不影响本发明的有效功能。

本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。

附图说明

图1是主配电板电流表显示电路系统图

图中：g、发电机，ta1：u相电流互感器，ta3：w相电流互感器，lw1、第一转换开关，lw2、第二转换开关，a01、第一电流表，a02、第二电流表，a、a1、u相电流检测线，c、c1、w相电流检测线，e、接地，e1、u相+w相电流检测线，iu、u相测量电流，iv、v相测量电流，iw、w相测量电流。

具体实施方式

为使本发明的目的和技术方案表述更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1所示，发电机g发出的三相电，经电缆引入发电机主配电板，与发电机主配电板内u、v、w相汇流排对应相连、在u、w相的汇流排上，对应设有u、w相电流互感器，其电流互感器为穿心式仪用电流互感器；穿心式是指汇流排从电流互感器中心孔中穿过，且汇流排为单匝。

u相电流互感器为ta1,w相电流互感器为ta3,电流互感器ta1的上端为信号输出端，输出线为a，电流互感器ta3的上端为信号输出端，输出线为c，ta1和ta3电流互感器的下端接地e，

第一转换开关共9组触点，触点排布由上至下，每组触点的左右端头的编号方法，按自然数由小到大，由上至下，顺次编号，左边为奇数，右边为偶数；所述第一转换开关，其接通表如图1，其手柄绕转轴可旋转三个位置分别为左、中、右，对应第一电流表a01，分别测量三相电流iu、iv、iw；所述第一转换开关lw1，旋转至左位，测量电流iu，其触点3-4、5-6、7-8、13-14闭合，旋转至中位，测量电流iv，其触点1-2、7-8、15-16、17-18闭合，旋转至右位，测量电流iw，其触点1-2、9-10、11-12、13-14闭合；所述第一转换开关与第二转换开关接通表相同，且第一转换开关与第二转换开关串联，串联的电流检测信号线为a1、c1和e1。

所述第一转换开关lw1，其外部接线，所述电流互感器ta1的输出线a与第一转换开关lw1中的1、3端相连，电流互感器ta3输出线c与第一转换开关lw1的7、9端相连，接地线e与第一转换开关lw1的13、15端相连；所述第一电流表a01，其接线柱1与第一转换开关lw1的5、11、17端连接，其接线柱2与第一转换开关lw1的4、10、16端连接；所述第一转换开关lw1，其2、6联通后作为输出线a1,其8、12联通后作为输出线c1,其14、18联通后作为输出线e1；

所述第二转换开关lw2，其外部接线，所述输出线a1与第二转换开关lw2的1、3端相连；所述输出线c1与第二转换开关lw2的7、9端相连；所述输出线e1与第二转换开关lw2的13、15端相连；所述第二电流表ao2，其接线柱1与第二转换开关lw2的5、11、17端头连接，其接线柱2与第二转换开关lw2的4、10、16端头连接；所述第二转换开关lw2，其2、6、8、12、14、18端互相连通。

工作时，本实施例电流表a01、a02可以同时查看不同相的电流。当查看u相电流iu时，仅需要将电流互感器ta1的信号输送至电流表a01(a02)中，当查看w相电流iw时，仅需要将电流互感器ta3的信号输送至电流表a01(a02)中，且输送的信号经电流表a01(a02)的接线柱2至电流表a01(a02)的接线柱1；当查看v相电流iv时，需要将电流互感器ta1和ta2的信号叠加一起输送至电流表a01(a02)中，且叠加后的信号经电流表a01(a02)的接线柱1至电流表a01(a02)的接线柱2，即叠加的信号输送方向与单电流互感器ta1(ta2)输送的信号至电流表a01(a02)的接线柱方向是反向的，以满足

为了进一步说明查看电流表a01(a02)不同相位时,电流表a01与电流表a02之间电路不发生干涉，本实施例列举查看如下几种相位电流时，其检测信号的通路路径。

为避免语言表述过于冗长，在下面的描述中，本文使用代号表示：如电流互感器ta1仅使用ta1，电流互感器ta3仅使用ta3；第一转换开关lw1信号，从第一接线柱输入到第二接线柱输出仅使用lw1(1～2)，第二转换开关lw2信号，从第二接线柱输入到第一接线柱输出仅使用lw2(2～1)，第一电流表a01信号，从第一接线柱输入到第二接线柱输出仅使用a01(1～2)，第一电流表a01信号，从第二接线柱输入到第一接线柱输出仅使用a01(2～1)，以此类推，不再枚举。

1、电流表a01查看iv,电流表a02查看iv

将第一转换开关lw1转换至中位，第二转换开关lw2转换至中位。

(ta1、ta3)信号在lw2(18～17)处叠加后→a02(1～2)→lw2(16～15)→线e1→lw1(18～17)→a01(1～2)→lw1(16～15)→接地e→ta1(ta3)下端。

也就是说：电流互感器ta1与电流互感器ta3的信号先叠加，再串联通过电流表a02测量iv和电流表a01测量iv。

2、电流表a01查看iv,电流表a02查看iw

将第一转换开关lw1转换至中位，第二转换开关lw2转换至右位。

(ta1、ta3)信号在lw2(14～13)处叠加后→线e1→lw1(18～17)→a01(1～2)→lw1(16～15)→接地e→ta1(ta3)下端。

也就是说：电流互感器ta3的信号先通过电流表a02测量iw，再与电流互感器ta1的信号叠加后，串联通过电流表a01测量iv。

3、电流表a01查看iu,电流表a02查看iv

将第一转换开关lw1转换至左位，第二转换开关lw2转换至中位。

(ta1、ta3)信号在lw2(18～17)处叠加后→a02(1～2)→lw2(16～15)→线e1→lw1(14～13)→接地e→ta1(ta3)下端。

也就是说：电流互感器ta1的信号先通过电流表a01测量iu，再与电流互感器ta3的信号叠加后，串联通过电流表a02测量iv。

4、电流表a01查看iw,电流表a02查看iu

将第一转换开关lw1转换至右位，第二转换开关lw2转换至左位。

ta1上端→lw1(1～2)→线a1→lw2(3～4)→a02(2～1)→lw2(5～6)→lw2(14～13)→线e1→lw1(14～13)→接地e→ta1下端。

ta3上端→lw1(9～10)→a01(2～1)→lw1(11～12)→线c1→lw2(7～8)→lw2(14～13)→线e1→lw1(14～13)→接地e→ta3下端。

也就是说：电流互感器ta3的信号通过电流表a01测量iw，电流互感器ta1的信号通过电流表a02测量iu。

电流表a01、电流表a02查看不同相位的其它组合，其检测电流通路路径，原理与上述相同，不再赘述。