CN108767857A - 一种矿用隔爆型双电源自动转换开关 - Google Patents

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张玉峰
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Abstract

一种矿用隔爆型双电源自动转换开关，主、备用三相输入模块分别用于主、备用三相电的接入，并分别向断路器QN、QR输出三相电；主、备电压电流检测模块用于检测主、备用电状态，并发送给处理器模块；断路器QN、QR分别用于控制主、备用三相电的输出的通断；处理器模块用于接收主、备用电状态信号，并将其与额定电压值进行比较，以输出控制切换信号给电机驱动电路；电机驱动电路用于根据切换控制信号驱动电机正、反向转动；电机用于驱动机械联锁传动机构；驱动机械联锁传动机构用于选择断路器QN和断路器QR其中的一个合闸作为设备用电的接入或均不接入。该转换开关自动化程度高、可靠性高，能保证对设备的可靠性和连续性供电。

Description

一种矿用隔爆型双电源自动转换开关
技术领域
本发明属于本安电源技术领域，具体涉及一种矿用隔爆型双电源自动转换开关。
背景技术
在煤矿中，一些电气设备对供电的需求较高，供电的可靠性、连续性已成为煤矿供电系统的重要解决问题。
现有的煤矿电源主备电源切换装置的自动化程度低、可靠性差、不能在设备的主电源断开后及时切换到备用电源，从而使设备无法正常运行，严重影响生产效率，甚至会造成一定的安全隐患。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种矿用隔爆型双电源自动转换开关，该转换开关自动化程度高、可靠性高，能保证对设备的可靠性和连续性供电，亦能保证设备的安全。
为了实现上述目的，本发明提供一种矿用隔爆型双电源自动转换开关，包括处理器模块、机械联锁传动机构、指示灯模块、断路器QN、断路器QR、主用三相输入模块、备用三相输入模块、主电压电流检测模块和备电压电流检测模块；
所述主用三相输入模块用于主用三相电的接入，并向断路器QN输出主用三相电；
所述备用三相输入模块用于备用三相电的接入，并向断路器QR输出备用三相电；
所述主电压电流检测模块用于检测接入主用三相输入模块的主用三相电的主用电状态，并将主用电状态信号发送给处理器模块；
所述备电压电流检测模块用于检测接入备用三相输入模块的备用三相电的备用电状态，并将备用电状态信号发送给处理器模块；
所述断路器QN用于控制主用三相电的输出的通断；
所述断路器QR用于控制备用三相电的输出的通断；
所述处理器模块用于接收主用电状态和备用电状态信号，并将其与额定电压值进行比较，以输出控制切换信号给电机驱动电路；
所述电机驱动电路用于根据切换控制信号驱动电机在设定时间内的正向转动或反向转动；
所述电机用于驱动机械联锁传动机构；
所述驱动机械联锁传动机构安装于断路器QN和断路器QR之间，用于根据电机的驱动控制断路器QN合闸或断路器QR合闸或断路器QN和断路器QR均不合闸，以选择断路器QN和断路器QR其中的一个合闸作为设备用电的接入或不接入设备用电。
在该技术方案中，通过主、备电压电流检测模块分别对主、备用电状态的进行检测，并将检测信号发送给处理器模块，这样处理器模块能比较出与设备用电的额定电压相接近的一路电源，并输出控制切换信号使电机驱动机械联锁传动机构来选择断路器QN和断路器QR其中的一个合闸作为设备用电的接入或均不接入，从而实现了设备用电的自动化转换，自动化程度高、可靠性高，能保证对设备的可靠性和连续性供电，亦能保证设备的安全。
进一步，为了便于感知断路器QN和断路器QR的通断状态，通断检测模块一和通断检测模块二，所述通断检测模块一用于检测断路器QN的状态，并将状态信号发送给处理器模块；所述通断检测模块二用于检测断路器QR的状态，并将状态信号发送给处理器模块。
进一步，为了便于显示状态信息，还包括与处理器模块连接的液晶显示模块。
进一步，为了在发生火警时及时切断设备的供电，还包括消防信号接入模块，消防信号接入模块通过信号转换电路与处理器模块连接，所述信号转换电路用于将消防信号接入模块接入信号转换为适合处理器模块处理的信号。
进一步，为了便于与其他设备的连接，还包括与处理器模块连接的RS485接口，所述RS485接口用于RS485数据的接入。
进一步，为了便于手动控制，还包括与处理器模块连接的操作按键，所述操作按键用于向处理器模块发出手动控制信号，处理器模块根据手动控制信号来控制电机驱动电路的动作，以通过电机驱动机械联锁传动机构控制断路器QN和断路器QR其中的一个合闸。
作为优选，断路器QN和断路器QR均具有过载荷保护功能。
附图说明
图1是本发明的电路原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种矿用隔爆型双电源自动转换开关，包括处理器模块、机械联锁传动机构、指示灯模块、断路器QN、断路器QR、主用三相输入模块、备用三相输入模块、主电压电流检测模块和备电压电流检测模块；
所述主用三相输入模块用于主用三相电的接入，并向断路器QN输出主用三相电；
所述备用三相输入模块用于备用三相电的接入，并向断路器QR输出备用三相电；
所述主电压电流检测模块用于检测接入主用三相输入模块的主用三相电的主用电状态，并将主用电状态信号发送给处理器模块；
所述备电压电流检测模块用于检测接入备用三相输入模块的备用三相电的备用电状态，并将备用电状态信号发送给处理器模块；
所述断路器QN用于控制主用三相电的输出的通断；
所述断路器QR用于控制备用三相电的输出的通断；
所述处理器模块用于接收主用电状态和备用电状态信号，并将其与额定电压值进行比较，以输出控制切换信号给电机驱动电路；处理器模块对主用电状态和备用电状态信号同时进行检测，对高于额定值(可调)的电源电压判为过电压，对低于额定值(可调)的判为欠电压，并对上述检测结果进行逻辑判断，处理结果通过电机驱动电路(具有延时设定功能的电路)发出分闸或合闸指令以驱动电机动作，进而控制机械联锁传动机构控制断路器QN和断路器QR的分闸或合闸。另外，处理器还能在主、备用电的三相中的某一相的电压出现欠压或过压或缺相时，控制电机驱动电路动作，以选择接入合适的电源。
所述电机驱动电路用于根据切换控制信号驱动电机在设定时间内的正向转动或反向转动；
所述电机用于驱动机械联锁传动机构；
所述驱动机械联锁传动机构安装于断路器QN和断路器QR之间，用于根据电机的驱动控制断路器QN合闸或断路器QR合闸或断路器QN和断路器QR均不合闸，以选择断路器QN和断路器QR其中的一个合闸作为设备用电的接入或不接入设备用电。驱动机械联锁传动机构具有机械联锁和电气联锁双重保护功能，可确保断路器QN和断路器QR不能同时合闸。其由电机输出轴上的齿轮驱动。
为了便于感知断路器QN和断路器QR的通断状态，通断检测模块一和通断检测模块二，所述通断检测模块一用于检测断路器QN的状态，并将状态信号发送给处理器模块；所述通断检测模块二用于检测断路器QR的状态，并将状态信号发送给处理器模块。
为了便于显示状态信息，这些信息包括主用电状态、备用电状态信号、断路器QN和断路器QR的通断状态等，还包括与处理器模块连接的液晶显示模块。
为了在发生火警时及时切断设备的供电，还包括消防信号接入模块，消防信号接入模块通过信号转换电路与处理器模块连接，所述信号转换电路用于将消防信号接入模块接入信号转换为适合处理器模块处理的信号。当消防信号接入模块输出消防信号时，处理器模块控制电机驱动电路驱动电机动作，以使机械联锁传动机构维持在中位，使断路器QN和断路器QR均保持断路状态。
为了便于与其他设备的连接，还包括与处理器模块连接的RS485接口，所述RS485接口用于RS485数据的接入。
为了便于手动控制，还包括与处理器模块连接的操作按键，所述操作按键用于向处理器模块发出手动控制信号，处理器模块根据手动控制信号来控制电机驱动电路的动作，以通过电机驱动机械联锁传动机构控制断路器QN和断路器QR其中的一个合闸。
作为优选，断路器QN和断路器QR均具有过载荷保护功能。
通过主、备电压电流检测模块分别对主、备用电状态的进行检测，并将检测信号发送给处理器模块，这样处理器模块能比较出与设备用电的额定电压相接近的一路电源，并输出控制切换信号使电机驱动机械联锁传动机构来选择断路器QN和断路器QR其中的一个合闸作为设备用电的接入或均不接入，从而实现了设备用电的自动化转换，自动化程度高、可靠性高，能保证对设备的可靠性和连续性供电，亦能保证设备的安全。作为一种优选，处理器模块的型号为SIMATIC S7-200CPU SR30。

Claims (7)

1.一种矿用隔爆型双电源自动转换开关，包括处理器模块、机械联锁传动机构、指示灯模块、断路器QN、断路器QR、主用三相输入模块、备用三相输入模块，其特征在于，还包括主电压电流检测模块和备电压电流检测模块；
所述主用三相输入模块用于主用三相电的接入，并向断路器QN输出主用三相电；
所述备用三相输入模块用于备用三相电的接入，并向断路器QR输出备用三相电；
所述主电压电流检测模块用于检测接入主用三相输入模块的主用三相电的主用电状态，并将主用电状态信号发送给处理器模块；
所述备电压电流检测模块用于检测接入备用三相输入模块的备用三相电的备用电状态，并将备用电状态信号发送给处理器模块；
所述断路器QN用于控制主用三相电的输出的通断；
所述断路器QR用于控制备用三相电的输出的通断；
所述处理器模块用于接收主用电状态和备用电状态信号，并将其与额定电压值进行比较，以输出控制切换信号给电机驱动电路；
所述电机驱动电路用于根据切换控制信号驱动电机在设定时间内的正向转动或反向转动；
所述电机用于驱动机械联锁传动机构；
所述驱动机械联锁传动机构安装于断路器QN和断路器QR之间，用于根据电机的驱动控制断路器QN合闸或断路器QR合闸或断路器QN和断路器QR均不合闸，以选择断路器QN和断路器QR其中的一个合闸作为设备用电的接入或不接入设备用电。
2.根据权利要求1所述的一种矿用隔爆型双电源自动转换开关，其特征在于，还包括通断检测模块一和通断检测模块二，所述通断检测模块一用于检测断路器QN的状态，并将状态信号发送给处理器模块；所述通断检测模块二用于检测断路器QR的状态，并将状态信号发送给处理器模块。
3.根据权利要求1或2所述的一种矿用隔爆型双电源自动转换开关，其特征在于，还包括与处理器模块连接的液晶显示模块。
4.根据权利要求3所述的一种矿用隔爆型双电源自动转换开关，其特征在于，还包括消防信号接入模块，消防信号接入模块通过信号转换电路与处理器模块连接，所述信号转换电路用于将消防信号接入模块接入信号转换为适合处理器模块处理的信号。
5.根据权利要求4所述的一种矿用隔爆型双电源自动转换开关，其特征在于，还包括与处理器模块连接的RS485接口，所述RS485接口用于RS485数据的接入。
6.根据权利要求5所述的一种矿用隔爆型双电源自动转换开关，其特征在于，还包括与处理器模块连接的操作按键，所述操作按键用于向处理器模块发出手动控制信号，处理器模块根据手动控制信号来控制电机驱动电路的动作，以通过电机驱动机械联锁传动机构控制断路器QN和断路器QR其中的一个合闸。
7.根据权利要求6所述的一种矿用隔爆型双电源自动转换开关，其特征在于，断路器QN和断路器QR均具有过载荷保护功能。
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