节能柜带电切换装置制造方法及图纸

节能柜带电切换装置，涉及一种电气节能柜，包括节电机芯、三相输入电压电流检测传感器、节电开关、调整相位模块、三相输出电压电流检测传感器、旁路开关、等电位切换开关模块、输入/输出电流/电压相位检测模块、微控制器，其采用带有调整相位控制的节电机芯与微控制器相结合设计而成，它能够有效地实现节能柜的带电切换工作，达到节能柜在线安全、平稳的接入与撤出切换控制效果。同时该装置能够最大限度地方便用户中途察看节能柜的节电情况，且避免了节能柜因断电接入与撤出而造成的费工费时、影响生产、缩短设备使用寿命等问题。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】节能柜带电切换装置，涉及一种电气节能柜，包括节电机芯、三相输入电压电流检测传感器、节电开关、调整相位模块、三相输出电压电流检测传感器、旁路开关、等电位切换开关模块、输入/输出电流/电压相位检测模块、微控制器，其采用带有调整相位控制的节电机芯与微控制器相结合设计而成，它能够有效地实现节能柜的带电切换工作，达到节能柜在线安全、平稳的接入与撤出切换控制效果。同时该装置能够最大限度地方便用户中途察看节能柜的节电情况，且避免了节能柜因断电接入与撤出而造成的费工费时、影响生产、缩短设备使用寿命等问题。【专利说明】节能柜带电切换装置
本技术涉及一种电气节能柜，特别是一种节能柜带电切换装置。
技术介绍
我国改革开放以来，国民经济得到快速增长，以“科技创新，自主创新”已成为我国目前工业发展的主流，我国工业逐步向集约型，节能减排，低碳的方向发展。随着我国经济的迅猛发展，能源已悄然成为制约我国经济发展的重要因素。电能作为应用最为广泛的能源形式，其需求正以前所未有的速度在快速增长。对电能的最高效利用已成为电力部门及各个企业在节能领域中研究的热点，节能配电柜是用户实现节能和配电的第一级设备，其性能的优劣对用户的安全用电、生产安全、节能降耗起着至关重要的作用。现有的配电柜或节能柜都是采用断电切换的控制方法，它需要开启或断开配电柜或节能柜，其步骤为:①将其负载上的所有用电设备停车，②进行配电柜或节能柜的开启或断开控制，③将其负载上的所有用电设备启动。很显然这种切换控制方法存在着费工费时、影响生产、缩短设备使用寿命等问题。为了解决这一系列问题，科研单位和电力系统的科技人员在不断的研究、探索，利用现代科学技术对节能柜的内部结构装置进行了优化设计，虽然在技术上取得了一些进步，但在实际运用中仍然存在着尚未克服的技术难题。
技术实现思路
本技术的目的在于克服以上不足，提供一种节能柜带电切换装置，该装置采用带调整相位控制的节电机芯与微控制器相结合设计而成，其能够有效地实现节能柜的带电切换工作，达到节能柜在线安全、平稳的接入与撤出切换控制效果。同时该装置能够最大限度地方便用户中途察看节能柜的节电情况，且避免了节能柜因断电接入或撤出而造成的费工费时、影响生产、缩短设备使用寿命等问题。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:包括节电机芯、三相输入电压电流检测传感器、节电开关、调整相位模块、三相输出电压电流检测传感器、旁路开关、等电位切换开关模块、输入/输出电流/电压相位检测模块、微控制器，节电机芯串接在供电主回路中，其包括串联电抗器、并联自耦固定式调压器，将串联电抗器和并联自耦固定式调压器均固定在同一个三柱铁芯上，上述三柱铁芯从上至下依次设有主线圈(1-A、1-B、1-C)、调节线圈(I1-A、I1-B、I1-C)、电压调整线圈(1-a、I_b、I_c)、调整相位线圈(R、S、T)，通过Z字型绕线方法将线圈缠绕于三柱铁芯上；三相输入电压电流检测传感器设在节电机芯的三相输入电路中；节电开关设在三相输入电压电流检测传感器的输出端口，且与节电机芯的主线圈(1-A、1-B、1-C)相连；调整相位模块由三相可调容性负载构成，其与节电机芯的调整相位线圈(R、S、T)相连；三相输出电压电流检测传感器设在节电机芯的三相输出电路中；输入/输出电流/电压相位检测模块位于三相输入电压电流检测传感器和三相输出电压电流检测传感器与微控制器之间；微控制器是基于ARM Cortex-M3体系结构的32位高速微控制器；等电位切换开关由三组单相零电位开关切换控制器构成，其通过微控制器并接在节电开关的输入端与三相输出电压电流检测传感器的输出端之间；旁路开关并接在等电位切换开关的两端，组成了一种节能柜带电切换装置。本技术所采用的技术原理是:本技术采用ARM型32位高速微控制器、输入/输出电流/电压相位检测模块、调整相位模块、等电位切换开关、旁路开关、节电开关与节电机芯进行控制线路连接，以实现检测信息的及时分析计算和切换过程的准确、快速控制，保证节能柜在带电投入与撤出的切换过程中负载无需停机、电源电压无冲击性波动，具有电流过度平稳、电网污染小等优点。节电机芯串接在供电主回路中，微控制器通过调整相位模块调节三相输入与输出电压的幅值和相位，使它们达到相同，为实现等电位切换控制提供基本条件。三相输入电压电流检测传感器和三相输出电压电流检测传感器分别串接在节电机芯的三相输入和输出电路中，分别来检测节电机芯的输入与输出的电流和电压大小所对应的模拟电流和电压幅值，为微控制器进行带电安全、平稳替换控制提供所需要的模拟量信号。输入/输出电流/电压相位检测模块对输入/输出电压/电流相位差进行高精度检测(相位差精度可达±0.001度)，电压幅值的检测精度可达±0.1V，以保障节能柜切换时的电压波动小、对电网负载影响小。调整相位模块是微控制器与节电机芯中的调整相位线圈之间的控制桥梁，微控制器通过调整相位模块实现对输出电压的相位进行无级调节，使输出三相电压的相位与输入电压的相位一致，为在电压过零点时进行节能柜切换控制做好准备。节电开关和旁路开关均为三相带过流保护开关，是节能柜长期正常工作和停止工作时的控制开关，节能柜长期正常工作时，由节电开关控制将节电机芯接入电源与负载之间，进行节能运行；节能柜长期停止工作时，由旁路开关控制将负载直接接入电源，不进行节能运行，节电开关和旁路开关既保障了节能和不节能工作状态的运行控制，还为这两种工作状态时的系统运行提供了过电流安全保护。等电位切换开关是节电机芯带电切换的过度控制开关，是实现带电切换控制的关键，当微控制器将输出电压与输入电压调节到相同相位后，发出控制信号，等电位切换开关在电压过零点时进行闭合或断开，以实现节电机芯带电投入与撤出的无电压差切换，保证节能柜带电切换的安全、平稳运作。微控制器是整个装置的分析计算和控制核心，其进行节能柜的带电接入控制过程如下:当节能柜需要带电接入时，旁路开关处于闭合状态，通过旁路开关为负载供电，此时，微控制器首先调节节电机芯的输出电压幅值与输入电压幅值相等，节电开关闭合，等电位切换开关闭合，使节电机芯两端电位相等，并由等电位切换开关为负载供电，同时，节电机芯处于待工作状态。接下来，延迟两秒，控制等电位切换开关断开，节电机芯进入工作状态，并由节电机芯为负载供电，由于节电机芯的电压幅值与负载原供电电压幅值相同，加之节电机芯对电流畸变具有抑制作用，因此在切换过程中电流过度相对较为平稳，最后，再延迟两秒，控制节电机芯的电压幅值和三相电的平衡度达到节电状态，至此，完成了节能柜的带电接入控制；其进行节能柜的带电撤出控制过程如下:当节能柜需要带电撤出时，微控制器首先调节节电机芯的输出电压幅值与输入电压幅值相同，并对输入输出的电流/电压相位进行调整，使它们同步。然后，在节电机芯两端电位相等且为过零点时控制等电位切换开关闭合，使节电机芯两端电位相等并处于待撤出状态，并由等电位切换开关为负载供电，此时，如果负载为纯电阻负载，则负载电压过零点对应电流过零点，电流可以平稳过渡；如果负载是感性负载，电流不为零，且感性负载使电流不能发生突变，因此电流过渡也是比较平稳的。接下来，延迟两秒，控制旁路开关闭合，由等电位切本文档来自技高网...

【技术保护点】
节能柜带电切换装置，涉及一种电气节能柜，包括节电机芯、三相输入电压电流检测传感器、节电开关、调整相位模块、三相输出电压电流检测传感器、旁路开关、等电位切换开关模块、输入/输出电流/电压相位检测模块、微控制器，其特征在于：节电机芯串接在供电主回路中，其包括串联电抗器、并联自耦固定式调压器，将串联电抗器和并联自耦固定式调压器均固定在同一个三柱铁芯上，上述三柱铁芯从上至下依次设有主线圈(I‑A、I‑B、I‑C)、调节线圈(II‑A、II‑B、II‑C)、电压调整线圈(I‑a、I‑b、I‑c)、调整相位线圈(R、S、T)，通过Z字型绕线方法将线圈缠绕于三柱铁芯上；三相输入电压电流检测传感器设在节电机芯的三相输入电路中；节电开关设在三相输入电压电流检测传感器的输出端口，且与节电机芯的主线圈(I‑A、I‑B、I‑C)相连；调整相位模块由三相可调容性负载构成，其与节电机芯的调整相位线圈(R、S、T)相连；三相输出电压电流检测传感器设在节电机芯的三相输出电路中；输入/输出电流/电压相位检测模块位于三相输入电压电流检测传感器和三相输出电压电流检测传感器与微控制器之间；微控制器是基于ARM Cortex‑M3体系结构的32位高速微控制器；等电位切换开关由三组单相零电位开关切换控制器构成，其通过微控制器并接在节电开关的输入端与三相输出电压电流检测传感器的输出端之间；旁路开关并接在等电位切换开关的两端，组成了一种节能柜带电切换装置。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张美琪，赵志祥，
申请(专利权)人：江苏普瑞特科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32