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摘要： 一种新颖的三相电力系统保护装置，是由本体外壳和滑竿组成。其技术特征为：本体外壳的一侧固定连接有出线螺柱，出线螺柱分别与稳压器的输出端电性连接，稳压器的输入端分别焊接固定有第一电极，本体外壳的另一侧固定连接有进线螺柱，进线螺柱的尾端焊固定有第二电极，第二电极端部转动连接有导电杆。
关键词： 三相电力系统保护装置; 本体外壳; 滑竿; 电磁铁
中图分类号： TM77 文献标识码： A
A novel protection device for three phase power system
YAO-wei， LIU Yan-yan， PENG Long-sheng， YU Zhen-jiang
（The Electrical and Mechanical Engineering Department of YiLi Vocational and
Technical College，Yining 835000， china）
Abstract： A novel three-phase power system protection device is composed of a body shell and a slide rod. The technical features are as follows： one side of the body shell is fixedly connected with an outlet bolt， the outlet bolt is electrically connected with the output end of the regulator， the input end of the regulator is respectively welded and fixed with a first electrode， the other side of the body shell is fixedly connected with an inlet bolt bolt， the tail end of the inlet bolt is welded and fixed with a second electrode and the second electricity. A conductive rod is rotated at the extreme part and connected with a conductive rod.
Key words： Three-phase power system protection device; body shell; slide rod; electromagnet
1 引言
三相交流电源供电的电路简称三相电路。三相交流电源指能够提供3个频率相同而相位不同的电压或电流的电源，最常用的是三相交流发电机。三相发电机的各相电压的相位互差120°。它们之间各相电压超前或滞后的次序称为相序。三相电动机在正序电压供电时正转，改为负序电压供电时则反转。因此，使用三相电源时必须注意其相序。一些需要正反转的生产设备可通过改变供电相序来控制三相电动机的正反转。三相电路是一种特殊的交流电路，由三相电源、三相负载和三相输电线路组成。世界上电力系统电能生产供电方式大都采用三相制。
在三相电路系统中，需要通过保护装置对电路系统进行保护，现有的电路保护装置通常采用空气开关，可在电路电压增大时自动切换电路。但是对于需要一直使用三相电路进行供电时，由于空气开关不能根据三相电源的输入电压自动调整连接通路进行降压稳定，因此，空气开关难以适用。为此提出一种智能三相电力系统保护装置，在三相电路系统电压不稳定时，持续输出稳定电压，以满足生产需求。
2 总体设计
本体外壳的一侧固定连接有出线螺柱，出线螺柱分别与稳压器的输出端电性连接，稳压器的输入端分别焊接固定有第一电极，本體外壳的另一侧固定连接有进线螺柱，进线螺柱的尾端焊固定有第二电极，第二电极端部转动连接有导电杆;滑竿滑动连接于本体外壳内的内腔中固定的垫板，导电杆穿过滑竿与第一电极贴合，滑竿的一端固定有衔铁，本体外壳上通过螺栓固定有吸引衔铁的电磁铁，滑竿的另一端安装有弹簧。
3 各子模块设计
3.1 本体外壳
本体外壳的一侧固定连接有出线螺柱，出线螺柱分别与稳压器的输出端电性连接，稳压器的输入端分别焊接固定有第一电极，本体外壳的另一侧固定连接有进线螺柱，进线螺柱的尾端焊固定有第二电极，第二电极端部转动连接有导电杆。
3.2 滑竿
滑竿滑动连接于本体外壳内的内腔中固定的垫板，导电杆穿过滑竿与第一电极贴合，滑竿的一端固定有衔铁，本体外壳上通过螺栓固定有吸引衔铁的电磁铁，滑竿的另一端安装有弹簧，滑竿上设有通孔。
3.3 第一电极
第一电极成对设置，且共设置有三对，每一对中的第一电极上分别电性连接有第一电阻和第二电阻，每一对第一电极分别焊接固定在稳压器的输入端，分别用于接收三相电，其中第一电阻的阻值大于第二电阻，利用大阻值的第一电阻，可以对短时间内升高的电压进行降压，从而保护电力系统的稳定。
3.4 导电杆
导电杆位于成对设置的第一电极之间，通过导电杆，可以在第一电阻和第二电阻之间切换，改变三相电的电阻负载，实现降压。 3.5 电磁铁
电磁铁通过导线连接于进线螺柱，进线螺柱用于三相电输入时连接使用，通过将三相电直接连接于电磁铁，可以通过三相电直接驱动电磁铁，当三相电电压增大时，电磁铁吸引滑竿上的衔铁，從而拉动滑竿，利用滑竿改变导电杆的连接位点，使得三相电通过第一电阻所在通路，利用大阻值的第一电阻降低三相电的输入电压，再将降压后的三相电通过稳压器进行稳压，对三相电力系统进行稳定。
4 系统功能的描述
通过电磁铁，可以直接通过三相电的输入电压大小进行直接驱动，当三相电电压增大时，电磁铁吸引滑竿上的衔铁，从而拉动滑竿，利用滑竿改变导电杆的连接位点，使得三相电通过第一电阻所在通路，利用大阻值的第一电阻降低三相电的输入电压，再将降压后的三相电通过稳压器进行稳压，对三相电力系统进行稳定，当三相电电压下降至稳定电压值时，弹簧推动滑竿复位，使得导电杆与第二电阻所在通路连接，取消降压保护，三项电力系统恢复正常，通过稳压器，可以维持导电杆在第一电阻和第二电阻之间切换时保持出线螺柱上输出电压的稳定。
5 结束语
本文基于电气自动化技术和自动控制技术设计了一种新颖的的三相电力系统保护装置，即可在电路电压增大时自动切换电路。又能根据三相电源的输入电压自动调整连接通路进行降压稳定。整个装置为自动控制系统，在三相电路系统电压不稳定时，持续输出稳定电压，以满足生产需求。不仅全面提升了三相电力系统保护装置的科学水平，而且结构上也做了优化，安装方便，对于电力系统保护方面具有广泛的实用性。
参考文献：
[1]朱 彤. 三相电动机智能保护器的研究[D]. 湖北科技学院：电子与信息工程学院，2013年.
[2]洪 炜，陈宇晨. 基于采样修正的三相电机保护器的设计[J]. 电子科技，2017，30（2）：12-15.、
[3]陈柱峰. 三相交流电相序、缺相检测保护电路设计[J]. 湖南农机，2009，36（1）：34-36.
作者简介：
姚 伟（1988-），男，汉族，河南驻马店人士。硕士，讲师，研究方向：电子与通信领域，信号检测与自动控制领域。
收稿日期：2019-04-22
关键词： 三相电力系统保护装置; 本体外壳; 滑竿; 电磁铁
中图分类号： TM77 文献标识码： A
A novel protection device for three phase power system
YAO-wei， LIU Yan-yan， PENG Long-sheng， YU Zhen-jiang
（The Electrical and Mechanical Engineering Department of YiLi Vocational and
Technical College，Yining 835000， china）
Abstract： A novel three-phase power system protection device is composed of a body shell and a slide rod. The technical features are as follows： one side of the body shell is fixedly connected with an outlet bolt， the outlet bolt is electrically connected with the output end of the regulator， the input end of the regulator is respectively welded and fixed with a first electrode， the other side of the body shell is fixedly connected with an inlet bolt bolt， the tail end of the inlet bolt is welded and fixed with a second electrode and the second electricity. A conductive rod is rotated at the extreme part and connected with a conductive rod.
Key words： Three-phase power system protection device; body shell; slide rod; electromagnet
1 引言
三相交流电源供电的电路简称三相电路。三相交流电源指能够提供3个频率相同而相位不同的电压或电流的电源，最常用的是三相交流发电机。三相发电机的各相电压的相位互差120°。它们之间各相电压超前或滞后的次序称为相序。三相电动机在正序电压供电时正转，改为负序电压供电时则反转。因此，使用三相电源时必须注意其相序。一些需要正反转的生产设备可通过改变供电相序来控制三相电动机的正反转。三相电路是一种特殊的交流电路，由三相电源、三相负载和三相输电线路组成。世界上电力系统电能生产供电方式大都采用三相制。
在三相电路系统中，需要通过保护装置对电路系统进行保护，现有的电路保护装置通常采用空气开关，可在电路电压增大时自动切换电路。但是对于需要一直使用三相电路进行供电时，由于空气开关不能根据三相电源的输入电压自动调整连接通路进行降压稳定，因此，空气开关难以适用。为此提出一种智能三相电力系统保护装置，在三相电路系统电压不稳定时，持续输出稳定电压，以满足生产需求。
2 总体设计
本体外壳的一侧固定连接有出线螺柱，出线螺柱分别与稳压器的输出端电性连接，稳压器的输入端分别焊接固定有第一电极，本體外壳的另一侧固定连接有进线螺柱，进线螺柱的尾端焊固定有第二电极，第二电极端部转动连接有导电杆;滑竿滑动连接于本体外壳内的内腔中固定的垫板，导电杆穿过滑竿与第一电极贴合，滑竿的一端固定有衔铁，本体外壳上通过螺栓固定有吸引衔铁的电磁铁，滑竿的另一端安装有弹簧。
3 各子模块设计
3.1 本体外壳
本体外壳的一侧固定连接有出线螺柱，出线螺柱分别与稳压器的输出端电性连接，稳压器的输入端分别焊接固定有第一电极，本体外壳的另一侧固定连接有进线螺柱，进线螺柱的尾端焊固定有第二电极，第二电极端部转动连接有导电杆。
3.2 滑竿
滑竿滑动连接于本体外壳内的内腔中固定的垫板，导电杆穿过滑竿与第一电极贴合，滑竿的一端固定有衔铁，本体外壳上通过螺栓固定有吸引衔铁的电磁铁，滑竿的另一端安装有弹簧，滑竿上设有通孔。
3.3 第一电极
第一电极成对设置，且共设置有三对，每一对中的第一电极上分别电性连接有第一电阻和第二电阻，每一对第一电极分别焊接固定在稳压器的输入端，分别用于接收三相电，其中第一电阻的阻值大于第二电阻，利用大阻值的第一电阻，可以对短时间内升高的电压进行降压，从而保护电力系统的稳定。
3.4 导电杆
导电杆位于成对设置的第一电极之间，通过导电杆，可以在第一电阻和第二电阻之间切换，改变三相电的电阻负载，实现降压。 3.5 电磁铁
电磁铁通过导线连接于进线螺柱，进线螺柱用于三相电输入时连接使用，通过将三相电直接连接于电磁铁，可以通过三相电直接驱动电磁铁，当三相电电压增大时，电磁铁吸引滑竿上的衔铁，從而拉动滑竿，利用滑竿改变导电杆的连接位点，使得三相电通过第一电阻所在通路，利用大阻值的第一电阻降低三相电的输入电压，再将降压后的三相电通过稳压器进行稳压，对三相电力系统进行稳定。
4 系统功能的描述
通过电磁铁，可以直接通过三相电的输入电压大小进行直接驱动，当三相电电压增大时，电磁铁吸引滑竿上的衔铁，从而拉动滑竿，利用滑竿改变导电杆的连接位点，使得三相电通过第一电阻所在通路，利用大阻值的第一电阻降低三相电的输入电压，再将降压后的三相电通过稳压器进行稳压，对三相电力系统进行稳定，当三相电电压下降至稳定电压值时，弹簧推动滑竿复位，使得导电杆与第二电阻所在通路连接，取消降压保护，三项电力系统恢复正常，通过稳压器，可以维持导电杆在第一电阻和第二电阻之间切换时保持出线螺柱上输出电压的稳定。
5 结束语
本文基于电气自动化技术和自动控制技术设计了一种新颖的的三相电力系统保护装置，即可在电路电压增大时自动切换电路。又能根据三相电源的输入电压自动调整连接通路进行降压稳定。整个装置为自动控制系统，在三相电路系统电压不稳定时，持续输出稳定电压，以满足生产需求。不仅全面提升了三相电力系统保护装置的科学水平，而且结构上也做了优化，安装方便，对于电力系统保护方面具有广泛的实用性。
参考文献：
[1]朱 彤. 三相电动机智能保护器的研究[D]. 湖北科技学院：电子与信息工程学院，2013年.
[2]洪 炜，陈宇晨. 基于采样修正的三相电机保护器的设计[J]. 电子科技，2017，30（2）：12-15.、
[3]陈柱峰. 三相交流电相序、缺相检测保护电路设计[J]. 湖南农机，2009，36（1）：34-36.
作者简介：
姚 伟（1988-），男，汉族，河南驻马店人士。硕士，讲师，研究方向：电子与通信领域，信号检测与自动控制领域。
收稿日期：2019-04-22