本发明涉及低压配电网系统，特别涉及一种无断电有载换相电路。
背景技术：
在低压配电网系统中，存在大量单相负荷，由于负荷的不均衡接入和用电的不同时性，会出现大量单相负荷集中在一相或两相的情况，这些不均衡负荷会使配电系统产生三相不平衡电流，这种三相不平衡电流会使中性点电压偏移，进而导致三相电压不平衡、单相过载跳闸、变压器带载能力下降、增大变损和线损。采用在变压器低压出口处并联安装电容式调补装置或电力电子式(svg)电能质量治理装置，可以对安装点前端(电网侧)的不平衡电流进行平衡化分配，但对安装点后端的各相负荷电流的大小没有任何改变。
而改变各相线上电流大小的直接有效办法就是对单相负荷在三相间进行动态重新分配，自动换相开关是实现动态分配负荷的专用装置，由于我国现有供电系统是频率50hz相位差120°的三相平衡系统，各相在零电位没有交叉点，因此就不存在过零换相。
现有技术中，采用常规机械开关将负荷从一相切换到另一相时，存在着必须断电的问题；即使采用可控硅过零切换电路也至少需对负荷断电1/3周波以上时间，否则会发生相间短路。
技术实现要素：
本发明针对换相开关的现有问题和改进需求，创造性地提出了一种无断电有载换相电路，真正实现单相负荷在三相电源之间无断电、无涌流切换供电，有效地解决了低压供电过程中实施负荷自动调度分配的一种执行设备的技术难题，完美的实现了对单相负荷在三相间进行动态重新分配，有利于电网的安全经济运行和提高供电质量。
为实现本发明目的采用的技术方案是：一种无断电有载换相电路，包括，单刀单掷永磁开关1，单相可控硅一2，单刀双掷永磁开关一3，单相可控硅二4，单刀双掷永磁开关二5，单相可控硅三6，其特征是：所述的单刀单掷永磁开关1常开接点与三相电源8的a相电连接，所述的单刀双掷永磁开关一3常闭接点与三相电源8的b相电连接,所述的单刀双掷永磁开关二5常闭接点与三相电源8的c相电连接,所述的单刀单掷永磁开关1与单相可控硅一2并联，所述的单刀单掷永磁开关1公共接点与单刀双掷永磁开关一3常开接点电连接，所述的导线7与单刀双掷永磁开关一3常闭接点电连接，所述的单刀双掷永磁开关一3常闭接点和公共接点与单相可控硅二4并联，所述的单刀双掷永磁开关一3公共接点与单刀双掷永磁开关二5常开接点电连接，所述的单刀双掷永磁开关二5常闭接点和公共接点间与单相可控硅6并联。
所述的单刀双掷永磁开关二5公共接点通过电流互感器ct与负载9电连接，所述的测控单元ua端口与三相电源8的a相电连接，所述的测试单元ub端口与三相电源8的b相电连接,所述的测控单元uc端口与三相电源8的c相电连接,所述的负载9的l端口电线穿过电流互感器ct,所述的测控单元的i端口与电流互感器ct二次侧电连接。
本发明一种无断电有载换相电路，由于将一个单刀单掷和两个单刀双掷永磁开关常开接点和公共接点依次头尾串联，在每个继电器开关长闭接点上并联一个单相可控硅，每个继电器的常闭接点引出分别与三相电源相连，最后一个带转换接点的继电器的公共接点连接负荷，继电器和可控硅由控制器单元控制动作的结构，其有益效果体现在：
1.实现将负载在三相之间，在线无断电任意切换，电源转换过程中无断电、无涌流现象发生；
2.即使出现单刀单掷永磁开关粘连或单刀双掷永磁开关卡住的特殊情况，也不会出现导致a相和b相短路情况；
3.进一步，即使任意一个或多个继电器触点，在任何位置烧粘或被卡住了，在投切过程中，只是会造成开关的切换失灵，而不会导致相间短路这样的危险事故发生，因此该电路具有极高的安全性。
附图说明
图1为本发明无断电有载换相电路的单负荷换相电路原理图；
图2单负荷换相开关a-b换相时序及流程图；
图3单负荷换相开关b-a换相时序及流程图；
图4单负荷换相开关b-c换相时序及流程图；
图5单负荷换相开关c-b换相时序及流程图；
图6单负荷换相开关a-c换相时序及流程图；
图7单负荷换相开关c-a换相时序及流程图；
图8为本发明无断电有载换相电路的全负荷换相开关一次电路构成原理图；
图9全负荷换相开关控制电路原理框图。
图中：1单刀单掷永磁开关，2单相可控硅一，3单刀双掷永磁开关一，4单相可控硅二，5单刀双掷永磁开关二，6单相可控硅三，7导线，8三相电源，9负荷。
实施方式
以下结合图1-图9和具体实施例对本发明作进一步详细说明，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，一种无断电有载换相电路，包括，单刀单掷永磁开关1，单相可控硅一2，单刀双掷永磁开关一3，单相可控硅二4，单刀双掷永磁开关二5，单相可控硅三6，导线7。
所述的单刀单掷永磁开关1常开接点通过导线7与三相电源8的a相电连接，所述的单刀双掷永磁开关一3常闭接点通过导线7与三相电源8的b相电连接,所述的单刀双掷永磁开关二5常闭接点通过导线7与三相电源8的c相电连接。所述的导线7与单刀单掷永磁开关1常开接点电连接，所述的单刀单掷永磁开关1与单相可控硅一2通过导线7并联，所述的单刀单掷永磁开关1公共接点与单刀双掷永磁开关一3常开接点通过导线7电连接，所述的导线7与单刀双掷永磁开关一3常闭接点电连接，所述的单刀双掷永磁开关一3常闭接点和公共接点与单相可控硅二4通过导线7并联，所述的单刀双掷永磁开关一3公共接点与单刀双掷永磁开关二5常开接点通过导线7电连接，所述的导线7与单刀双掷永磁开关二5常闭接点电连接，所述的单刀双掷永磁开关二5常闭接点和公共接点间与单相可控硅6通过导线7并联，所述的导线7与单刀双掷永磁开关二5公共接点电连接。
所述的单刀双掷永磁开关二5公共接点通过导线7连接的电流互感器ct与负载9电连接，所述的测控单元ua端口通过导线7与三相电源8的a相电连接，所述的测控单元ub端口通过导线7与三相电源8的b相电连接,所述的测控单元uc端口通过导线7与三相电源8的c相电连接,所述的负载9的l端口电线穿过电流互感器ct,所述的测控单元的i端口与电流互感器ct二次侧电连接。
永磁继电器j1是单刀单掷型永磁开关1,永磁继电器j2是单刀双掷型永磁开关一3，永磁继电器j3是单刀双掷型永磁开关二5，scr1是单向可控硅一2，scr2是单向可控硅二4，scr3是单向可控硅三6。
测控单元主要由微处理器、信号调理电路、可控硅驱动电路、永磁继电器驱动电路等电路构成，本领域技术人员都可以采取不同的电子元件构成等效的电路设计来实现。
实施例1：
参照图2，说明换相开关从a相切换到b相的过程，abc为正相序，b相滞后a相6.67ms。具体转换过程如下：
设电路原态为负荷由a相供电，继电器j1在断电后恢复闭合状态，上电时继电器j1处于闭合状态，继电器j2和j3的1和2接点处于导通状态。在换相时测控单元先触发单向可控硅scr1导通，并在a相电流正半周期关断继电器j1并触发scr2导通。继电器j1断开后a相电流通过单向可控硅scr1支路给负荷供电，大约在a相电流正半周期8.33ms之后，b相的电压将高于a相电压时，单向可控硅scr1自然反向关断，而单向可控硅scr2已被测控单元触发导通，在a相和b相等电位时刻后，基于二极管的单向导通特性，电路对负荷的供电将自动由a相切换到b相。在b相电流正半周期内测控单元再将继电器j2切换到3位置，然后等交流电负半周到来单向可控硅scr1，scr2相继自然反向关断，同时测控单元撤消scr1和scr2的触发信号，即完成负荷由a相线供电到b相线供电的转换，实现电源转换过程中无断电、无涌流现象发生。
参照图3，换相开关从b相切换到a相的过程，abc为正相序，b相滞后a相6.67ms。具体转换过程如下：
电路原态为负荷由b相供电，继电器j1处于断开状态，继电器j2和j3的处于2接点导通状态。在换相时测控单元先触发单向可控硅scr2导通，并在b相电流正半周期切换继电器j2到接点2同时并触发scr1导通。继电器j2断开接点3后b相电流通过单向可控硅scr2支路给负荷供电，大约在b相电流正半周期8.33ms之后，a相的电压将高于b相电压时，单向可控硅scr2自然反向关断，而单向可控硅scr1已被测控单元触发导通，在a相和b相等电位时刻后，基于二极管的单向导通特性，电路对负荷的供电将自动由b相切换到a相。在a相电流正半周期内测控单元再将继电器j1切换到闭合位置，然后等交流电负半周到来单向可控硅scr1，scr2相继自然反向关断，同时测控单元撤消scr1和scr2的触发信号，即完成负荷由b相线供电到a相线供电的转换。
参照附图4、附图5、附图6和附图7，同理，换相开关从b与c之间换相和a与c之间换相切换过程与上述a与b相之间换相过程同理。换相开关测控单元通过内部程序或外部指令确定控制由那相电源为负荷供电，进而控制继电器和可控硅动作，并由电流互感器ct测量通过开关的负荷电流。测控单元可通过433mlora或zigbee等无线网络与安装在外部的主控制器或其他控制器自由组网运行，实现多台换相开关装置统一控制运行，还可以通过gprs公用无线网接入互联网实现远程监控。
实施例2：
参照附图8和附图9，将三个单相负荷在三相电源间无断电任意换相连接的换相开关。该开关在使用时串联在电源和负荷之间，进线端a、b、c、n分别接在三相电源的ua、ub、uc和零线，出线端la、lb、lc分别接负，各相所接负荷全部为单相负荷。控制器根据程序或外部命令通过驱动电路发出控制脉冲信号控制各个永磁继电器的动作和触发单相可控硅的导通，从而实现la、lb、lc所接的负荷在三相间不断电任意换相供电。
以上所述仅是本发明的优选实施例，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应该视为本发明的保护范围。