CN108461330A - 一种三电源自动转换开关装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种三电源自动转换开关装置，用以在三个不同的外部供电电源根据电源检测结果进行自动切换，该装置包括电压检测器、控制器、操作机构、第一接触模块和第二接触模块，所述的第一接触模块分别与第一供电电源、第二供电电源和负载连接，第二接触模块分别与第三供电电源和负载连接，所述的电压检测器分别设置在三个供电电源处，并且与控制器连接，所述的控制器通过操作机构控制第一接触模块和第二接触模块的通断。与现有技术相比，本发明具有三电源自动转换、安全稳定可靠、转换速度极快、适应性好等优点。

Description

一种三电源自动转换开关装置
技术领域
本发明涉及电源开关自动切换领域，尤其是涉及一种三电源自动转换开关装置。
背景技术
随着我国智能电网建设的迅猛发展，机场、医院、高层建筑、高铁等不允许断电的重要供电场所对电源连续性供电的可靠性要求越来越高。为了保证负载供电的连续性，应急电源供电系统正被广泛地应用。作为应急电源系统中不可或缺的重要组成部分，自动转换开关装置的应用需求也越来越大，对其技术性能要求也越来越高。一般的重要场合下，双电源自动转换开关装置已能满足目前二路供电的连续性。但在非常重要的场合下，必须有三路电源供电，以保证设备运行的绝对安全性。而目前自动转换开关尚没有PC级的三电源自动转换开关装置。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种三电源自动转换、安全稳定可靠、转换速度极快、适应性好的三电源自动转换开关装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种三电源自动转换开关装置，用以在三个不同的外部供电电源根据电源检测结果进行自动切换，该装置包括电压检测器、控制器、操作机构、第一接触模块和第二接触模块，所述的第一接触模块分别与第一供电电源、第二供电电源和负载连接，第二接触模块分别与第三供电电源和负载连接，所述的电压检测器分别设置在三个供电电源处，并且与控制器连接，所述的控制器通过操作机构控制第一接触模块和第二接触模块的通断。
所述的第一接触模块内设有第一电源输入端、第一电源动触头、第一电源静触头、第二电源输入端、第二电源动触头、第二电源静触头、负载输出端、第一转轴、第一驱动臂、第二转轴和第二驱动臂，所述的第一供电电源、第一电源输入端和第一电源动触头依次连接，所述的第一电源静触头通过铜排与负载输出端连接，所述的操作机构依次通过第一转轴和第一驱动臂带动第一电源动触头与第一电源静触头的离合，所述的第二供电电源、第二电源输入端和第二电源动触头依次连接，第二电源静触头通过铜排与负载输出端连接，所述的操作机构依次通过第二转轴和第二驱动臂带动第二电源动触头与第二电源静触头的离合。
所述的第一接触模块内设有第三电源输入端、第三电源第一动触头、第三电源第一静触头、第三电源第二动触头、第三电源第二静触头、负载输出端、第三转轴、第三驱动臂、第四转轴、第四驱动臂，所述的第三供电电源、第三电源输入端和第三电源第二动触头依次连接，所述的第三电源第二静触头通过铜排与第三电源第一静触头连接，所述的第三电源第一动触头与负载输出端连接，所述的操作机构依次通过第四转轴和第四驱动臂带动第三电源第二动触头与第三电源第二静触头的离合，所述的操作机构依次通过第三转轴和第三驱动臂带动第三电源第一动触头与第三电源第一静触头的离合。
所述的操作机构内设有合闸电磁铁和传动杆，控制器通过控制合闸电磁铁带动传动杆的下拉从而使得转轴转动。
所述的第一转轴和第三转轴同轴转动，所述的第二转轴和第四转轴同轴转动。
该开关装置具有M、N和P三个工作位置：
当处于工作位置M时，第一接触模块内的第一电源动触头和第一电源静触头接触，第一供电电源与负载输出端接通供电，第二电源动触头和第二电源静触头断开，第二供电电源与负载输出端断开不供电，第二接触模块内的第三电源第一动触头与第三电源第一静触头接触，但第三电源第二动触头与第三电源第二静触头断开，第三供电电源与负载输出端断开不供电；
当处于工作位置N时，第一接触模块内的第一电源动触头和第一电源静触头断开，第一供电电源与负载输出端断开不供电，第二电源动触头和第二电源静触头接触，第二供电电源与负载输出端接通供电，第二接触模块内的第三电源第一动触头与第三电源第一静触头断开，但第三电源第二动触头与第三电源第二静触头接触，第三供电电源与负载输出端断开不供电；
当处于工作位置P时，第一接触模块内的第一电源动触头和第一电源静触头断开，第一供电电源与负载输出端断开不供电，第二电源动触头和第二电源静触头断开，第二供电电源与负载输出端断开不供电，第二接触模块内的第三电源第一动触头与第三电源第一静触头接触，但第三电源第二动触头与第三电源第二静触头接触，第三供电电源与负载输出端接通供电。
所述的第一接触模块和第二接触模块内还设有灭弧室。
所述的第一接触模块和第二接触模块分别设有多个，其数量与供电电源的相级数对应。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
一、三电源自动转换：现在由于自动转换开关还没有PC级的三电源自动转换开关装置，本发明通过检测三个电源的电压状态对应三个工作位置，分别使得三个电源之间自动切换，补充了目前尚未有三电源自动转换开关装置的技术缺失。
二、安全稳定可靠：本发明采用灭弧室防止触头接触和断开时产生电弧影响安全，操作组件与接触模块隔开，有效的防止了危险的发生。
三、转换速度极快：保证供电的连续性。
四、适应性好：操作机构和接触模块能够根据电源的种类进行排列组合，以适用不同电源的转换。
附图说明
图1为三组电源单相二极结构示意图，其中，图(1a)为主视图，图(1b)为俯视图，图(1c)为仰视图。
图2为三组电源三相三极结构示意图，其中，图(2a)为主视图，图(2b)为俯视图，图(2c)为仰视图。
图3为三组电源三相四极结构示意图，其中，图(3a)为主视图，图(3b)为俯视图，图(3c)为仰视图。
图4为在工作位置M时接触模块的内部结构图，其中，图(4a)为第一接触模块内部结构图，图(4b)为第二接触模块内部结构图。
图5为在工作位置N时接触模块的内部结构图，其中，图(5a)为第一接触模块内部结构图，图(5b)为第二接触模块内部结构图。
图6为在工作位置P时接触模块的内部结构图，其中，图(6a)为第一接触模块内部结构图，图(6b)为第二接触模块内部结构图。
图7为三电源自动转换开关装置主电路原理图，其中，图(7a)为在工作位置M时开关装置主电路原理图，图(7b)为在工作位置N时开关装置主电路原理图，图(7c)为在工作位置P时开关装置主电路原理图。
其中，11、第一电源输入端，12、第二电源输入端，13、第三电源输入端，21、第一电源动触头，22、第二电源动触头，231、第三电源第一动触头，232、第三电源第二动触头，31、第一电源静触头，32、第二电源静触头，331、第三电源第一静触头，332、第三电源第二静触头，41、第一转轴，42、第二转轴，43、第三转轴，44、第四转轴，51、第一驱动臂，52、第二驱动臂，53、第三驱动臂，54、第四驱动臂，6、负载输出端，7、操作机构，K1、第一接触模块，K2、第二接触模块，Ⅰ、第一供电电源，Ⅱ、第二供电电源，Ⅲ、第三供电电源。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例：
本发明提供一种三电源自动转换开关装置应用于三电源自动切换系统中，负载可以由电源Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三路作为外部供电电源。在正常情况下，当任何一路电源不能满足用电设备需要时，自动转换开关就切换到其他电源供电。
本发明的三电源自动转换开关装置由操作机构、接触模块、灭弧室、控制器等组成。控制器带有检测三路电源电压值的电压检测器，当实时检测电源电压值或者频率与设定值有偏差时，可以实现电源的自动转换。
如图1-3所示，该三电源自动转换开关装置能够适应不同的电源接线方式，仅需使其数量与供电电源的相级数对应即可。
本发明的工作原理如下：
如图4和图(7a)所示，当处于工作位置M时，第一接触模块K1内的第一电源动触头21和第一电源静触头31接触，第一供电电源Ⅰ与负载输出端6接通供电，第二电源动触头22和第二电源静触头32断开，第二供电电源Ⅱ与负载输出端6断开不供电，第二接触模块K2内的第三电源第一动触头231与第三电源第一静触头331接触，但第三电源第二动触头232与第三电源第二静触头332断开，第三供电电源Ⅲ与负载输出端6断开不供电。
如图5和图(7b)所示，当处于工作位置N时，第一接触模块K1内的第一电源动触头21和第一电源静触头31断开，第一供电电源Ⅰ与负载输出端6断开不供电，第二电源动触头22和第二电源静触头32接触，第二供电电源Ⅱ与负载输出端6接通供电，第二接触模块K2内的第三电源第一动触头231与第三电源第一静触头331断开，但第三电源第二动触头232与第三电源第二静触头332接触，第三供电电源Ⅲ与负载输出端6断开不供电.
如图6和图(7c)所示，当处于工作位置P时，第一接触模块K1内的第一电源动触头21和第一电源静触头31断开，第一供电电源Ⅰ与负载输出端6断开不供电，第二电源动触头22和第二电源静触头32断开，第二供电电源Ⅱ与负载输出端6断开不供电，第二接触模块K2内的第三电源第一动触头231与第三电源第一静触头331接触，但第三电源第二动触头232与第三电源第二静触头332接触，第三供电电源Ⅲ与负载输出端6接通供电。

Claims (8)

1.一种三电源自动转换开关装置，用以在三个不同的外部供电电源根据电源检测结果进行自动切换，其特征在于，该装置包括电压检测器、控制器、操作机构(7)、第一接触模块(K1)和第二接触模块(K2)，所述的第一接触模块(K1)分别与第一供电电源(Ⅰ)、第二供电电源(Ⅱ)和负载连接，第二接触模块(K2)分别与第三供电电源(Ⅲ)和负载连接，所述的电压检测器分别设置在三个供电电源处，并且与控制器连接，所述的控制器通过操作机构(7)控制第一接触模块(K1)和第二接触模块(K2)的通断。
2.根据权利要求1所述的一种三电源自动转换开关装置，其特征在于，所述的第一接触模块(K1)内设有第一电源输入端(11)、第一电源动触头(21)、第一电源静触头(31)、第二电源输入端(12)、第二电源动触头(22)、第二电源静触头(32)、负载输出端(6)、第一转轴(41)、第一驱动臂(51)、第二转轴(42)和第二驱动臂(52)，所述的第一供电电源(Ⅰ)、第一电源输入端(11)和第一电源动触头(21)依次连接，所述的第一电源静触头(31)通过铜排与负载输出端(6)连接，所述的操作机构(7)依次通过第一转轴(41)和第一驱动臂(51)带动第一电源动触头(21)与第一电源静触头(31)的离合，所述的第二供电电源(Ⅱ)、第二电源输入端(12)和第二电源动触头(22)依次连接，第二电源静触头(32)通过铜排与负载输出端(6)连接，所述的操作机构(7)依次通过第二转轴(42)和第二驱动臂(52)带动第二电源动触头(22)与第二电源静触头(32)的离合。
3.根据权利要求2所述的一种三电源自动转换开关装置，其特征在于，所述的第一接触模块(K1)内设有第三电源输入端(13)、第三电源第一动触头(231)、第三电源第一静触头(331)、第三电源第二动触头(232)、第三电源第二静触头(332)、负载输出端(6)、第三转轴(43)、第三驱动臂(53)、第四转轴(44)、第四驱动臂(54)，所述的第三供电电源(Ⅲ)、第三电源输入端(13)和第三电源第二动触头(232)依次连接，所述的第三电源第二静触头(332)通过铜排与第三电源第一静触头(331)连接，所述的第三电源第一动触头(231)与负载输出端(6)连接，所述的操作机构(7)依次通过第四转轴(44)和第四驱动臂(54)带动第三电源第二动触头(232)与第三电源第二静触头(332)的离合，所述的操作机构(7)依次通过第三转轴(43)和第三驱动臂(53)带动第三电源第一动触头(231)与第三电源第一静触头(331)的离合。
4.根据权利要求3所述的一种三电源自动转换开关装置，其特征在于，所述的操作机构(7)内设有合闸电磁铁和传动杆，控制器通过控制合闸电磁铁带动传动杆的下拉从而使得转轴转动。
5.根据权利要求3所述的一种三电源自动转换开关装置，其特征在于，所述的第一转轴(41)和第三转轴(44)同轴转动，所述的第二转轴(42)和第四转轴(44)同轴转动。
6.根据权利要求3所述的一种三电源自动转换开关装置，其特征在于，该开关装置具有M、N和P三个工作位置：
当处于工作位置M时，第一接触模块(K1)内的第一电源动触头(21)和第一电源静触头(31)接触，第一供电电源(Ⅰ)与负载输出端(6)接通供电，第二电源动触头(22)和第二电源静触头(32)断开，第二供电电源(Ⅱ)与负载输出端(6)断开不供电，第二接触模块(K2)内的第三电源第一动触头(231)与第三电源第一静触头(331)接触，但第三电源第二动触头(232)与第三电源第二静触头(332)断开，第三供电电源(Ⅲ)与负载输出端(6)断开不供电；
当处于工作位置N时，第一接触模块(K1)内的第一电源动触头(21)和第一电源静触头(31)断开，第一供电电源(Ⅰ)与负载输出端(6)断开不供电，第二电源动触头(22)和第二电源静触头(32)接触，第二供电电源(Ⅱ)与负载输出端(6)接通供电，第二接触模块(K2)内的第三电源第一动触头(231)与第三电源第一静触头(331)断开，但第三电源第二动触头(232)与第三电源第二静触头(332)接触，第三供电电源(Ⅲ)与负载输出端(6)断开不供电；
当处于工作位置P时，第一接触模块(K1)内的第一电源动触头(21)和第一电源静触头(31)断开，第一供电电源(Ⅰ)与负载输出端(6)断开不供电，第二电源动触头(22)和第二电源静触头(32)断开，第二供电电源(Ⅱ)与负载输出端(6)断开不供电，第二接触模块(K2)内的第三电源第一动触头(231)与第三电源第一静触头(331)接触，但第三电源第二动触头(232)与第三电源第二静触头(332)接触，第三供电电源(Ⅲ)与负载输出端(6)接通供电。
7.根据权利要求1所述的一种三电源自动转换开关装置，其特征在于，所述的第一接触模块(K1)和第二接触模块(K2)内还设有灭弧室。
8.根据权利要求1所述的一种三电源自动转换开关装置，其特征在于，所述的第一接触模块(K1)和第二接触模块(K2)分别设有多个，其数量与供电电源的相级数对应。
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