CN202004530U - 一种机电一体化双路电源自动转换开关 - Google Patents

一种机电一体化双路电源自动转换开关 Download PDF

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石泉
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Abstract

本实用新型公开了一种机电一体化双路电源自动转换开关,整个开关更安全可靠,该开关主要包括有控制器、优先继电器、单相整流桥、直流动作线圈、执行机构和压控开关,所述的优先继电器接在常用电的相电压上面,优先继电器的两个常开和常闭点分别串联在常用电和备用电上,压控开关的两个常闭点和常开点分别串接在优先继电器的常开和常闭点的下端,单相整流桥的交流侧连接在压控开关的常闭点的下端为直流动作线圈供电,单相整流桥的直流侧接直流动作线圈,直流动作线圈连接并带动执行机构;所述的控制器通过线路连接常用电A和备用电B,常用电A上面接有一个优先继电器。

Description

一种机电一体化双路电源自动转换开关
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种电源自动转换开关,更具体地说涉及一种机电一体化双路电源自动转换开关。
背景技术
[0002] 国内市场用于两电源转换电器的产品目前有四类。第一类.是由接触器组成的 ATSE ;第二类是由断路器组成的ATSE ;第三类用电动负荷开关(符合GB140483标准)完成两路电源转换的产品,第四类为PC级(一体式)ATSE。由接触器组成的ATSE产品,它的优点是价格低;缺点是线圈长期通电耗能易烧毁,产品的接通分断能力低,触头易抖动、熔焊。 其产品可靠性很低,尤其是在带负荷转换时易出现爆炸性事故,这类产品在国外已被淘汰并禁止使用。为克服上述产品缺点,生产断路器企业推出了 CB级ATSE,CB级ATSE是由断路器加机械连锁组成,CB级的ATSE为机械保持,触头的接通与分断能力有所提高,但又不是理想的ATSE产品。因此,市场出现了第三类产品一电动负荷开关,这类产品是由两台负荷开关组合加上电操装置组成,产品操作的可靠性又有较大提高,但触头灭弧系统是以分断一次电弧要求设计的,用在双电源电路切换,也存在不合理因素。因此需要开发一种能综合了上述产品优点的机电一体化双路电源自动转换开关,并克服现有产品存在的缺点。
发明内容
[0003] 本实用新型的目的解决上述现有技术存在的不足和问题,提供一种机电一体化双路电源自动转换开关,整个开关更安全可靠。
[0004] 本实用新型的机电一体化双路电源自动转换开关,主要包括有控制器、优先继电器KA、单相整流桥、直流动作线圈K、执行机构和压控开关SB,所述的优先继电器KA接在常用电的相电压上面,用于检测主电是有没有符合标准的市电,优先继电器KA的两个常开和常闭点分别串联在常用电和备用电上,目的是常用电控制信号能够接到检测信息,并且与常闭点进行互锁控制,防止主电和备电短接,压控开关SB的两个常闭点和常开点分别串接在优先继电器KA的常开和常闭点的下端,防止线圈长时间通电,减少线圈的寿命,单相整流桥的交流侧连接在压控开关SB的常闭点的下端为直流动作线圈供电,单相整流桥的直流侧接直流动作线圈K,直流动作线圈连接并带动执行机构,控制常用电和备用电的切换; 所述的控制器通过线路连接常用电A和备用电B,常用电A上面接有一个优先继电器KA,它是控制器中设定的一个自投自复程序的执行部分,所谓自投自复就是常用电源优先原理, 当A (常用电源)、B (备用电源)电源都有电且正常时优先用A电源,当A电源出现故障时, 开关自动转换到B电源供电,当A电源故障排除后再次恢复正常供电时,开关又自动转换到 A电源供电,也即B永远处于备用状态。压控开关SB的逻辑关系为,有常用电时,执行机构切换到常用电,SB的常闭点断开,备用电断开,SB的常开点闭合。
[0005] 与现有技术相比本实用新型具有以下有益效果:
[0006] 本实用新型的机电一体化双路电源自动转换开关中所有转换过程均是mS级瞬间完成,同时在开关本体中做了一个中央门锁装置,实现了机械互锁,加上电气互锁,保证了电源只有一端供电,使整个开关更安全可靠。两路电源均有独立的的灭弧室,采用独特的灭弧方式消除电流分断时可能产生的瞬间电弧,即使是大电流电弧,也会完全被消除。控制器部分还有更多的检测和监控功能如:欠压、过压、缺相、远程遥控、报警等。可以切换控制器上的手动/自动按钮,使转换开关处于不同的操作状态。
附图说明
[0007] 图1为本实用新型的一种结构示意图
[0008] 图中KA为优先继电器、K为直流动作线圈、SB为压控开关
具体实施方式
[0009] 如图1所示,本实用新型的机电一体化双路电源自动转换开关,主要包括有控制器、优先继电器KA、单相整流桥、直流动作线圈K、执行机构和压控开关SB,所述的优先继电器KA接在常用电的相电压上面,用于检测主电是有没有符合标准的市电,优先继电器KA的两个常开和常闭点分别串联在常用电和备用电上,目的是常用电控制信号能够接到检测信息,并且与常闭点进行互锁控制,防止主电和备电短接,压控开关SB的两个常闭点和常开点分别串接在优先继电器KA的常开和常闭点的下端,防止线圈长时间通电,减少线圈的寿命,单相整流桥的交流侧连接在压控开关SB的常闭点的下端为直流动作线圈供电,单相整流桥的直流侧接直流动作线圈K,直流动作线圈连接并带动执行机构,控制常用电和备用电的切换;所述的控制器通过线路连接常用电A和备用电B,常用电A上面接有一个优先继电器KA,它是控制器中设定的一个自投自复程序的执行部分,所谓自投自复就是常用电源优先原理,当A (常用电源)、B (备用电源)电源都有电且正常时优先用A电源,当A电源出现故障时,开关自动转换到B电源供电,当A电源故障排除后再次恢复正常供电时,开关又自动转换到A电源供电,也即B永远处于备用状态。压控开关SB的逻辑关系为,有常用电时, 执行机构切换到常用电,SB的常闭点断开,备用电断开,SB的常开点闭合。
[0010] 实施过程中,首先要保证主线路的接线端子接触良好,端子松动或者大电流冲击都可能造成严重后果,比如接触点严重发热发热,甚至火花、爆炸等危险。双电源本体和控制器之间的控制端子需对应连接。由于双电源本体不具有短路保护功能,因此,需配短路保护电器。短路保护电器一般有两种,熔断器和断路器。由于熔断器限流性能好,限制短路电流能力强,它常被使用在系统出现预期短路电流大的地点处;而断路器限流性能差,额定限制短路电流能力低。无论是断路器和熔断器,均按照额定电流值1 : 1的关系进行选配。 ATSE 一般是不允许带大电动机或高感抗负载转换。比如大电动机类负载,当其在运行中切换时,由于切换时间很短,电源相位差距较大,它将受到巨大的机械应力冲击,同时由电动机产生的反电势引起的过电流还会造成熔断器熔断或断路器脱扣等误动作。一般采用阻容吸收或减负荷方式,电阻和电容串联后,一端接到负载侧,另一端接到对应的电源侧,在三相电路中共需六组阻容吸收电路,单相电路中需要四组阻容吸收电路。在市电A送电的时候,动作线圈K的执行机构,在调整动作机构拉杆和拉簧的时要,保证常用电A接通负载之前的瞬间,压控开关SB的闭状态要彻底断开,防止常用电A再次给动作线圈供电,将负载主触头拉到备用电B上面;同时在市电断开的时候,要保证备用电B接通负载之前的瞬间,压控开关SB的常开状态彻底断开,以防止常闭触电再次给动作线圈供电,将负载主触头拉到备用电B上面去。为了保证在动作机构工作的时候不出现误动作,并且配合完好,动作线圈 K的吸力要足够大,这样执行机构瞬间的惯性力才能将主触头和连锁机构送到位。整流桥的反向耐压要高于1000V,防止反电动势击穿PN结。
[0011] 本实用新型的机电一体化双路电源自动转换开关的工作过程如下:
[0012] 工作如上图控制触点主备均处于无电状态,把控制器与双电源连接起来。上电后, 控制器显示A、B电源正常,此时初始状态是A电源(常用电源)运行指示器显示0N,B电源(备用电源)的运行指示器显示OFF,同时控制器上显示电网指运行状况,表示电网上送电状态。手动按下控制器上的启动按钮,或者A电源上电后后,优先继电器KA检测到常用电A有电,其常开触头KA接通,常闭触头KA断开(保证两路电源不同时给双电源供电),压控按钮SB的常闭点此时在接通状态,控制部分由常用电A供电,整流桥输出直流电给直流动作线圈K,带动执行机构动作,使得主触头接通常用电A,给负载供电。在主触头的执行机构动作过程中,压控按钮SB的常闭点被释放,直流动作线圈K断电,但是主触头执行机构在连锁机构的作用下,使得压控按钮SB的常开点闭合,此时常闭点KA是断开的,即使备用电 B有电,动作线圈上也不会动作。
[0013] 当手动按下控制器上的停止按钮,或者常用电A故障断开后,备用电B有电状态下,检测继电器KA检测到常用电A没电,然后KA动作,常开触头KA断开(保证两路电源不同时给双电源供电),常闭触头KA接通,压控按钮SB的常开点此时在接通状态,控制部分由备用电B供电,使得整流桥输出直流电给直流动作线圈K,带动执行机构动作,使得主触头接通备用电B,给负载供电。在主触头的执行机构动作过程中,压控按钮SB的常开点断开, 直流动作线圈K断电,但是主触头执行机构在联锁机构的作用下,使得压控按钮SB的常闭点闭合,为下次常用电来点时做准备。同时控制器上发动机指示亮,表示此时由B电源给负载侧供电。
[0014] 上述所有转换过程均是mS级瞬间完成。同时在开关本体中做了一个中央门锁装置,实现了机械互锁,加上上述的电气互锁,保证了电源只有一端供电,使整个开关更安全可靠。两路电源均有独立的的灭弧室,采用独特的灭弧方式消除电流分断时可能产生的瞬间电弧,即使是大电流电弧,也会完全被消除。控制器部分还有更多的检测和监控功能如: 欠压、过压、缺相、远程遥控、报警等。可以切换控制器上的手动/自动按钮,使转换开关处于不同的操作状态。

Claims (1)

1. 一种机电一体化双路电源自动转换开关,其特征在于主要包括有控制器、优先继电器、单相整流桥、直流动作线圈、执行机构和压控开关,所述的优先继电器接在常用电的相电压上面,优先继电器的两个常开和常闭点分别串联在常用电和备用电上,压控开关的两个常闭点和常开点分别串接在优先继电器的常开和常闭点的下端,单相整流桥的交流侧连接在压控开关的常闭点的下端为直流动作线圈供电,单相整流桥的直流侧接直流动作线圈,直流动作线圈连接并带动执行机构;所述的控制器通过线路连接常用电A和备用电B, 常用电A上面接有一个优先继电器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102842953A (zh) * 2012-08-16 2012-12-26 华中科技大学 一种双电源自动转换开关装置
CN103746447A (zh) * 2013-12-25 2014-04-23 河南辉煌科技股份有限公司 一种冗余交流电源自动切换方法
TWI754909B (zh) * 2020-03-30 2022-02-11 台達電子工業股份有限公司 具有自動切換開關之電源供電系統

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