CN102130495A - 基于常开常闭主触点接触器的交流旁路直供方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于常开常闭主触点接触器的交流旁路直供方法，所述旁路的功率控制器件采用自带两组常开主触点及两组常闭主触点的接触器，所述常开主触点与所述常闭主触点呈互锁状态。所述接触器采用稳压输入本身或采用交流稳压设备的状态信号作为其控制驱动信号。其基于常开常闭主触点接触器作为旁路的功率控制器件，可有效降低了导通电流损耗及发热，过流量能力强，实现机械互锁，可靠性高，器件少成本低，并可完全实现故障导向安全设计，保证系统供电的可靠性。

Description

基于常开常闭主触点接触器的交流旁路直供方法

技术领域

本发明属于工业电气领域，具体是一种基于常开常闭主触点接触器的交流旁路直供方法。

背景技术

在供电品质要求高的电气领域，多采用交流稳压设备进行供电，为保证在紧急状况下负载不会失去电力供应，需在交流稳压设备输入输出之间引入旁路，其不是简单的一条直通导线，中间可能串联了空开、接触器、电子开关(如双向并联的可控硅组成的静态开关)及简单的滤波装置等；其作用是当交流稳压装置出现故障或工作条件有问题时，供电系统会转到旁路，使交流稳压装置输入输出间短接，由未经交流稳压装置稳压的市电直接给负载供电。

其结构如图1所示，旁路电路中，功率控制器件QF3控制旁路电路的通断，若该器件出现故障，轻则导致旁路电路失效，重则会导致交流输入及输出共通，因交流稳压设备的输出电压及相位与输入往往存在较大差别，输入输出共通将会导致很大的电流环流，导致交流稳压设备乃至电网设备损坏。故该器件已成为影响旁路电路，乃至整个供电系统稳定性的关键器件。

图2至4给出了目前常用的三种旁路结构。

图2采用采用手动旁路控制方式，K1为手动控制负荷开关，当操作人员确认交流稳压设备故障，输出中断后，手动闭合K1，接入旁路，同时断开QF2；当操作人员确认交流稳压设备修复，输出恢复后，手动断开K1，同时接入QF2，恢复负载供电。其缺点是反应速度较慢，负载会出现较长时间断电，需操作人员确认交流稳压设备故障，且输出中断后方能接入旁路，确认过程中负载都处于输入断电状态，断电时间较长，需配备专门人员对设备进行值守，运行成本高且容易出现误操作。

图3采用晶闸管作为旁路电路的功率控制器件，该方案可采用自动控制，KS1为双向并联的可控硅组成的静态开关，当控制电路检测到交流稳压设备故障，输出中断时，即驱动KS1导通；当控制电路检测到交流稳压设备恢复，输出正常时，即驱动KS1关断。其缺点是晶闸管属于半导体器件，自身存在导通压降，通过大电流时损耗较大，需配备较大体积散热器，整体成本及体积大，在过零点附近无法导通问题，存在电压失真同时抗过流能力差，另外其属于半导体器件，相对机械结构器件平均无故障工作时间较短。

图4旁路电路采用晶闸管与延时控制开关配合使用的方式，采用自动控制，可有效解决晶闸管损耗问题，KS1为双向并联的可控硅组成的静态开关，与图3相同，在此基础上增加了延时控制开关K1，并将输出开关改为延时控制开关K2，当控制电路检测到交流稳压设备故障，输出中断时，即驱动KS1导通，随后控制K1导通，将KS1短路以降低导通损耗，同时控制K2断开；当控制电路检测到交流稳压设备恢复，输出正常时，先控制K1断开，即驱动KS1关断。其缺点是K1与K2仅依靠程序控制的电气互锁，故存在共通可能从而导致系统环流；逻辑控制电路设计相应复杂，增加了整体成本并降低了供电系统稳定性，K1与KS1故障都可能导致输入输出短路，增加了故障点，可能导致负载供电中断，从而不能实现故障导向安全功能。

发明内容

针对以上问题，本发明的目的是提供一种交流旁路直供方法，其基于常开常闭主触点接触器，可有效降低了导通电流损耗及发热，过流量能力强，实现机械互锁，可靠性高，器件少成本低，并可完全实现故障导向安全设计，保证系统供电的可靠性。

本发明的目的是通过以下方法来实现：

一种基于常开常闭主触点接触器的交流旁路直供方法，所述旁路的功率控制器件采用自带两组常开主触点及两组常闭主触点的接触器，所述常开主触点与所述常闭主触点呈互锁状态。

所述接触器采用稳压输入本身或采用交流稳压设备的状态信号作为其控制驱动信号。

如图5所示，给出了本发明所述的接触器的结构原理图，其具有两组常开主触点及两组常闭主触点，A1、A2为接触器线圈5接口，1、2、3、4分别为2只常开主触点接口，R1、R2、R3、R4分别为2只常闭主触点接口。其在供电系统中应用方式如图6所示，KM1即为自带两组常开主触点及两组常闭主触点的接触器，默认上电时使用接触器常闭触点，使用市电直供给负载供电。当控制电路检测到交流稳压设备正常，输出正常时，即驱动KM1线包吸合，KM1常开触点导通，将交流稳压设备输出接入给负载供电，同时KM1常闭触点断开；当控制电路检测到交流稳压设备故障时，接触器线包失电，KM1常开触点断开，同时常闭触点闭合，旁路电路导通，市电直接通过旁路电路给负载供电。

本发明针对现有技术的缺点，采用接触器作为旁路功率控制器件，具有电路结构简单，易于实现的特点，可实现电路自动切换功能；接触器触点导通电阻很小，有效降低了导通电流损耗及发热，过流分断能力强，在较大过流情况下仍能够有效进行电路切换；接触器平均无故障工作时间远高于功率半导体器件，提升了整体系统稳定性；旁路开关及输出开关合并入同一接触器内，可自身实现机械互锁，简化了旁路主体电路及逻辑控制电路，降低成本的同时提高了供电系统稳定性；旁路电路故障时，接触器线包失电时仍能保证负载供电，可完全实现故障导向安全设计。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1是具有旁路的交流稳压供电结构示意图；

图2至图4是目前常用的三种旁路结构图；

图5是本发明所述接触器的结构原理图；

图6是基于常开常闭主触点接触器的交流旁路结构原理图；

图7是实施例一所述采用交流稳压设备的状态信号作为控制信号的交流稳压供电结构原理图；

图8是实施例二所述采用稳压输入本身作为控制信号的交流稳压供电结构原理图。

具体实施方式

如图7和图8所示，分别给出了两种采用本发法所述方法的具体实施例。

实施例一：

如图7所示，KM1即为即为自带两组常开主触点及两组常闭主触点的接触器。其中控制板可为1块也可为多块，其主要功能为检测本供电系统内交流稳压设备状态并依照该状态控制接触器KM1线包吸合及断开。交流稳压设备状态信号可由多种方式得到，如：1、由交流稳压设备引入；2、检测稳压输入状态等方式得到；3、由其他检测设备得到等。

实施例二：

稳压输入电压与接触器驱动电压相同，则可利用稳压输入本身作为接触器驱动，如图8所示，当稳压输入电压正常，则说明稳压设备正常，接触器KM1吸合，输出由系统内交流稳压设备提供。如稳压输入电压中断，则说明稳压设备故障，接触器KM1断开，输出由市电直供。

Claims (3)

1.一种基于常开常闭主触点接触器的交流旁路直供方法，其特征在于：所述旁路的功率控制器件采用自带两组常开主触点及两组常闭主触点的接触器，所述常开主触点与所述常闭主触点呈互锁状态。

2.根据权利要求1所述的基于常开常闭主触点接触器的交流旁路直供方法，其特征在于，所述接触器采用稳压输入本身作为其控制驱动。

3.根据权利要求1所述的基于常开常闭主触点接触器的交流旁路直供方法，其特征在于，所述接触器的控制信号来自交流稳压设备的状态信号。

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