[发明专利]在三相功率分配网络上均匀分配电负载的系统

说明书

本发明涉及在三相电功率分配网络上均匀地分配电负载的装置和方法。

当前，许多住宅家庭和商业设备在他们的引入线接受由电气公用网或电力公司提供的三相电功率分配网上的所有三相电。在一个典型的三相分配环境中每一相提供一个或多个分支电路。在设计或构造设备时通常要作出哪一个分支电路或哪些分支电路连接到三个输入相的每一个的决定，并且一旦设备完成了就很难改变。例如，在住宅设备中，不同的分支电路可以给厨房、起居室、卧室等提供电。在一个商业环境中，不同的分支电路可以提供给机器、办公室等。一个经常产生的问题是如何均匀地从电气公用网提供的三个输入相分配电功率到所有的分支电路。经常在超时工作时，设备的负载拓扑结构会变化，有时会急剧地变化。由于例如在工厂场地上机器的移动，家庭中的高瓦特数电器(即电冰箱、电炉、微波炉等)的添加或移动，一些分支电路变得更重地加载而其他的电路是较少的加载。这样，在三个输入相的每一个上的负载也将随着在分支电路上变化的负载而变化。最初均匀地平衡的三相网络在超时工作中变得不平衡了。

对于这个问题的一个解决方案是重新分配每个分支电路到一个输入相以通过对每个分支电路实际地重新连线在所有三相上得到一个均匀的加载。这种解决方案的一个缺点是每次三相变得不平衡时(这可能经常发生)它可能要求电气室和配电盘昂贵的重新连线。另一个缺点是重新连线一般地要求中断电源，对于公用网消费者这将导致潜在的问题。此外，这个解决方案仅提供在三个输入相上平衡负载的原始的装置。它不会经常地跟踪在每一相和分支电路上的功率消耗。在电负载上发生的一小时一小时和一分钟一分钟的变化(可以大到足够引起三个输入相上主要的不平衡)没有被发现地放过。

本发明提供一种能够克服先前解决方案的缺点的在一个三相电功率分配网络上均匀地分配电负载的装置和方法。

本发明的另一个目的是允许用户更充分地实现电气设施的容量。

本发明的再一个目的是消除功率切断，或者大大降低由于三相中的任何一相的过载导致的功率切断的频率。

本发明提供一种用于在三相功率分配网络上均匀地分配出现在多个分支电路上的电负载的三相负载分配系统，该三相功率分配网络具有第一，第二和第三相，该负载分配系统包括：至少一个公用网断路器，连接到三相功率分配网络；多个支路断路器，每个所述支路断路器连接到多个分支电路之一，其特征在于，该三相负载分配系统还包括：

第一，第二和第三电流传感器，分别地耦连到功率分配网络的第一，第二和第三相，所述第一、第二和第三电流传感器用于分别地测量流过所述第一，第二和第三相的电流；多个开关，所述开关的每一个耦连到多个分支电路中的一个，所述多个开关的每一个用于连接所述第一，第二或第三相的任何一个到多个分支电路中的一个；多个电流传感器，用于测量流过所述多个分支电路的每一个的电流；所述电流传感器的每一个耦连到所述多个分支电路中的一个；以及一个处理器，用于控制所述多个开关，使得流过第一，第二和第三相中每一个的电流不会超过一个预定的门限；所述处理器耦连到所述第一，第二和第三电流传感器，所述多个开关和所述多个电流传感器。

参照附图仅根据例子在这里描述本发明，其中：

图1是本发明的一个实施例的方框图；以及

图2是本发明的一个实施例的方框图。

参照附图和附加的描述可以更好地理解本发明的原理和操作。

体现本发明的装置10的方框图如图1所示。由φ1、φ2、φ3表示的三相电功率由一个电功率公用网提供。相φ1、φ2、φ3是由一个公用网断路器14过流保护的。公用网断路器14的输出在住宅或商业设备的引入线处出现。电流电感器16、18、20分别地测量流过相φ1、φ2、φ3的电流，电流传感器16、18、20的输出由处理器12监控。处理器12可以是任何适合的计算装置如一个微处理器、微控制器、个个计算机等等。