CN202067694U - 一种转换开关的控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种转换开关的控制电路，属于低压电器技术领域。该控制电路包括控制电源、常用合闸线圈、常用分闸线圈、备用合闸线圈、备用分闸线圈，以及第一控制开关、第二控制开关、常用辅助开关、备用辅助开关；所述常用辅助开关的合分与常用电源开关联动且状态相反，所述备用辅助开关的合分与备用电源开关联动且状态相反；常用合闸线圈和备用辅助开关串联后与备用分闸线圈并联，形成第一并联电路，第一并联电路与第一控制开关串联后与控制电源连接形成回路；备用合闸线圈和常用辅助开关串联后与常用分闸线圈并联，形成第二并联电路，第二并联电路与第二控制开关串联后与控制电源连接形成回路。本实用新型具有控制简单、转换时间短、通用性好的优点。

Description

一种转换开关的控制电路

技术领域

本实用新型涉及一种转换开关的控制电路，属低压电器技术领域。

背景技术

转换开关（TSE）主要用在紧急供电系统，是将负载电路从一路电源换接至另一路（备用）电源的开关电器，以确保重要负荷连续、可靠运行。因此TSE在重要的用电场所（如机场、医院、码头等）已得到广泛应用。TSE一般分为PC级和CB级，PC级是指能够接通和承载，但不用于分断短路电流，CB级配备过电流脱扣器，它的主触头能够接通并用于分断短路电流。

目前额定工作电流800A以上的大容量转换开关电器主要有两种形式，一种是一体式，一种是组合式。由于一体式转换开关电器大都为PC级且价格普遍比组合式高的多，另外对于在额定电流800A以上的大容量使用场合，CB级转换开关电器应用比PC级多，因此目前一般采用两台万能式断路器加上机械连锁和控制器组成的CB级组合式转换开关。其控制采用图1所示的电路，该电路包括：

常用合闸线圈NH，用于驱动常用合闸机构，使常用电源开关合闸。其内部包含用于控制线圈通电时间的微动开关，当常用电源开关未合闸时，微动开关闭合，使常用合闸线圈能够得电，进行合闸操作，当常用电源开关合闸成功后，常用合闸机构驱动微动开关，使微动开关断开，从而使常用合闸线圈断电，实现控制常用合闸通电时间的作用；

常用分闸线圈NF，用于驱动常用分闸机构，使常用电源开关分闸。其内部包含用于控制线圈通电时间的微动开关，当常用电源开关未分闸时，微动开关闭合，使常用分闸线圈能够得电，进行分闸操作，当常用电源开关分闸成功后，常用分闸机构驱动微动开关，使微动开关断开，从而使常用分闸线圈断电，实现控制常用分闸通电时间的作用；

备用合闸线圈RH，用于驱动备用合闸机构，使备用电源开关合闸。其内部包含用于控制线圈通电时间的微动开关，当备用电源开关未合闸时，微动开关闭合，使备用合闸线圈能够得电，进行合闸操作，当备用电源开关合闸成功后，备用合闸机构驱动微动开关，使微动开关断开，从而使备用合闸线圈断电，实现控制备用合闸通电时间的作用；

备用分闸线圈RF，用于驱动备用分闸机构，使备用电源开关分闸。其内部包含用于控制线圈通电时间的微动开关，当备用电源开关未分闸时，微动开关闭合，使备用分闸线圈能够得电，进行分闸操作，当备用电源开关分闸成功后，备用分闸机构驱动微动开关，使微动开关断开，从而使备用分闸线圈断电，实现控制备用分闸通电时间的作用；

控制器控制的控制开关K1-K4，控制开关K1-K4分别与常用合闸线圈NH、常用分闸线圈NF、备用合闸线圈RH、备用分闸线圈RF串联并与控制电源连接形成回路。

该控制电路由控制器分别控制常用合闸线圈NH、常用分闸线圈NF、备用合闸线圈RH、备用分闸线圈RF，当需要进行常用到备用转换时，控制器先闭合K2，接通常用分闸线圈NF，驱动机构进行常用电源分闸，当控制器检测到常用分闸信号，确认常用分闸后断开K2，再闭合K3，接通备用合闸线圈RH，驱动机构进行备用电源合闸，实现常用到备用的转换；当需要进行备用到常用转换时，控制器先闭合K4，接通备用分闸线圈RF，驱动机构进行备用电源分闸，当控制器检测到备用分闸信号，确认备用分闸后断开K4，再闭合K1，接通常用合闸线圈NH，驱动机构进行常用电源合闸，实现常用到备用的转换；这种控制方式需要控制器提供四组控制触点，不利于控制器的小型化，同时为了控制转换的可靠，控制器需要确认一路电源分闸后才会进行另一路电源的合闸，而开关状态位置的检测一般需要100ms，再加上线圈动作和机构动作时间，整个转换一般在300ms左右，不能满足重要负荷小于100ms的要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术控制开关较多、转换时间较长的缺陷，提供一种控制简单，可实现两路电源之间快速转换的转换开关的控制电路。

本实用新型采用以下技术方案：

一种转换开关的控制电路，包括用于给该控制电路供电的控制电源，用于分别驱动

常用电源开关合闸、分闸的常用合闸线圈、常用分闸线圈，以及用于分别驱动备用电源开关合闸、分闸的备用合闸线圈、备用分闸线圈，所述控制电路还包括第一控制开关、第二控制开关、常用辅助开关、备用辅助开关；所述常用辅助开关的合分与常用电源开关联动且状态相反，所述备用辅助开关的合分与备用电源开关联动且状态相反；常用合闸线圈和备用辅助开关串联后与备用分闸线圈并联，形成第一并联电路，第一并联电路与第一控制开关串联后与控制电源连接形成回路；备用合闸线圈和常用辅助开关串联后与常用分闸线圈并联，形成第二并联电路，第二并联电路与第二控制开关串联后与控制电源连接形成回路。

    本实用新型的控制电路控制方式简单，只需两个控制信号就可实现两路电源之间的相互转换，有利于控制器小型化的实现。通过与一路电源开关联动的辅助开关在该电源分闸到位后接通另一路电源的合闸线圈，可以实现两路电源之间的快速转换，满足重要负荷对转换时间小于100ms的要求。且本实用新型通用性好，既可用于由两台断路器组成的组合式转换开关电器，也可用于万能式断路器型一体式转换开关电器。

附图说明

图1为现有转换开关的控制电路示意图；

图2为本实用新型的转换开关的控制电路示意图；

图3为本实用新型控制电路的等效电路；

图4为辅助开关与常用电源开关联动的原理示意图；

图5为辅助开关与常用电源开关联动的一种结构；

图6为常用电源转换为备用电源过程中闭合K2时的状态示意图；

图7为常用电源转换为备用电源过程中Q2分闸时的状态示意图；

图8为常用电源转换为备用电源过程结束时的状态示意图；

图9为备用电源转换为常用电源过程中闭合K1时的状态示意图；

图10为备用电源转换为常用电源过程中Q1分闸时的状态示意图；

图11为备用电源转换为常用电源过程结束时的状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明：

本实用新型的控制电路如附图2所示，包括用于给该控制电路供电的控制电源（P1、P2表示控制电源的两极），用于分别驱动常用电源（用N表示）开关Q1合闸、分闸的常用合闸线圈NH、常用分闸线圈NF，以及用于分别驱动备用电源（用R表示）开关Q2合闸、分闸的备用合闸线圈RH、备用分闸线圈RF，所述控制电路还包括第一控制开关K1、第二控制开关K2、常用辅助开关NAX、备用辅助开关RAX；所述常用辅助开关NAX的合分与常用电源开关Q1联动且状态相反，所述备用辅助开关RAX的合分与备用电源开关Q2联动且状态相反；常用合闸线圈NH和备用辅助开关RAX串联后与备用分闸线圈RF并联，形成第一并联电路，第一并联电路与第一控制开关K1串联后与控制电源连接形成回路；备用合闸线圈RH和常用辅助开关NAX串联后与常用分闸线圈NF并联，形成第二并联电路，第二并联电路与第二控制开关K2串联后与控制电源连接形成回路。该控制电路的等效电路如附图3所示。

该控制电路中，所述常用合闸线圈NH、常用分闸线圈NF、备用合闸线圈RH、备用分闸线圈RF的结构及原理与现有技术相同，此处不再赘述。

第一控制开关K1，用于接通备用分闸线圈和常用合闸线圈的电源，控制转换开关从备用电源位置转换到常用电源位置；第二控制开关K2，用于接通常用分闸线圈NF和备用合闸线圈RH的电源，控制转换开关从常用电源位置转换到备用电源位置。

常用辅助开关NAX，用于接通备用合闸线圈RH的电源，其合分与常用电源开关Q1联动且状态相反，即当常用电源开关Q1处于合闸状态时，其处于断开位置，当常用电源开关Q1分闸时，其处于闭合位置。

备用辅助开关RAX，用于接通常用合闸线圈的电源，其合分与备用电源开关Q2联动且状态相反，即当备用电源开关Q2处于合闸状态时，其处于断开位置，当备用电源开关Q2分闸时，其处于闭合位置。

使辅助开关与电源开关联动的方式很多，例如可以采用机械连锁、电连锁、电+机械连锁等方式，由于具有结构简单、安全可靠、成本低廉的优点，因此本实用新型优选机械连锁方式。图4是采用机械连锁方式实现常用/备用辅助开关与常用/备用电源开关联动的原理示意图。图5显示了一种机械连锁的具体结构，如图所示，辅助开关1为一微动开关，安装在电源开关本体上，依次通过活动片2和弹簧3与电源开关的驱动轴连接。当电源开关驱动轴A向旋转时，电源开关分闸，驱动轴释放弹簧3，活动片2解除对微动开关推杆的作用，使推杆释放，微动开关触点转换，即原断开点闭合、闭合点断开，实现辅助开关与电源开关的联动。当电源开关驱动轴B向旋转时，电源开关合闸，驱动轴拉紧弹簧3，活动片2在弹簧的作用下推动微动开关的推杆，使微动开关触点转换，即原闭合点断开、断开点闭合，实现辅助开关与电源开关的联动。

使用本实用新型的控制电路控制常用电源和备用电源之间的切换时，其控制过程如下：

常用电源转换至备用电源：

如图5所示，自动转换开关的常用电源开关Q1处于合闸位置，Q2处于分闸位置，常用辅助开关NAX处于断开位置，控制器发出控制信号，闭合第二控制开关K2，此时常用常用分闸线圈NF得电，驱动常用电源开关Q1分闸；

如图6所示，当常用电源开关Q1分闸成功后，常用辅助开关NAX由开点变为闭点，接通备用合闸线圈RH，驱动备用电源开关Q2合闸；

如图7所示，当备用电源开关Q2合闸后，控制器断开第二控制开关K2，完成转换控制。

备用电源转换至常用电源：

如图8所示，自动转换开关的常用电源开关Q1处于分闸位置，Q2处于合闸位置，备用辅助开关RAX处于断开位置，控制器发出控制信号，闭合控制开关K1，此时备用常用分闸线圈RF得电，驱动备用电源开关Q2分闸；

如图9所示，当备用电源开关Q2分闸成功后备用辅助开关RAX由开点变为闭点，接通常用合闸线圈NH，驱动常用电源开关Q1合闸；

如图10所示，当常用电源开关Q1合闸后，控制器断开第一控制开关K1，完成转换控制。

   本实用新型的转换开关控制电路只需要提供两个控制开关的控制信号即可完成常用电源与备用电源之间的转换，有利于控制器的小型化。且可大幅缩短了电源转换过程所需的时间，能够满足重要负荷电源转换时间小于100ms的要求。

Claims (3)

1.一种转换开关的控制电路，包括用于给该控制电路供电的控制电源，用于分别驱动常用电源开关合闸、分闸的常用合闸线圈、常用分闸线圈，以及用于分别驱动备用电源开关合闸、分闸的备用合闸线圈、备用分闸线圈，其特征在于，所述控制电路还包括第一控制开关、第二控制开关、常用辅助开关、备用辅助开关；所述常用辅助开关的合分与常用电源开关联动且状态相反，所述备用辅助开关的合分与备用电源开关联动且状态相反；常用合闸线圈和备用辅助开关串联后与备用分闸线圈并联，形成第一并联电路，第一并联电路与第一控制开关串联后与控制电源连接形成回路；备用合闸线圈和常用辅助开关串联后与常用分闸线圈并联，形成第二并联电路，第二并联电路与第二控制开关串联后与控制电源连接形成回路。

2.如权利要求1所述转换开关的控制电路，其特征在于，所述常用辅助开关的合分与常用电源开关联动，备用辅助开关的合分与备用电源开关联动，均通过机械连锁的方式实现。

3.如权利要求2所述转换开关的控制电路，其特征在于，所述常用辅助开关为安装于所述常用电源开关本体上的微动开关，微动开关的推杆依次通过一活动片及一弹簧与常用电源开关的驱动轴连接；所述备用辅助开关为安装于所述备用电源开关本体上的微动开关，微动开关的推杆依次通过一活动片及一弹簧与备用电源开关的驱动轴连接。

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