CN208299534U - 双电源自动转换设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双电源自动转换设备，该双电源自动转换设备包括柜体以及安装在所述柜体上的柜门，所述柜体内设有市电A路电源输入断路器、市电B路电源输入断路器、A路电源旁路断路器、B路电源旁路断路器、ATS双电源自动转换开关、ATS隔离输出开关、A路电源输出断路器、B路电源输出断路器，所述双电源自动转换设备还包括综合控制器、与综合控制器相连的数据采集模块、报警装置、人机界面装置。本实用新型可以实现当自动转换开关在检修或更换时，不影响电源的正常供应且实现系统的不间断供电功能和事件记录报警功能。

Description

双电源自动转换设备

技术领域

本实用新型涉及双电源转换技术领域，具体涉及一种双电源自动转换设备。

背景技术

在交流低压配电系统中，在一些重要负荷和需要保持连续供电的场合都会采用两路或三路市电供电，并备有柴油发电机或UPS备用电源系统，那么就会用到一种叫ATS(Automatic Transfer Switching，自动转换开关)双电源切换设备作为几个电源系统之间的切换装置。

然而，对于现有的ATS双电源切换装置，当设备发生故障需要维修维护时，会要求供电系统在完全断电的情况下才能操作，在一些供电重要的场合或要求连续供电的场合就不适用了。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种双电源自动转换设备，可实现当ATS双电源切换装置发生故障需要维修维护时依旧保持不间断供电。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案还提供了一种双电源自动转换设备，包括柜体以及安装在所述柜体上的柜门，所述柜体内设有市电A路电源输入断路器、市电B路电源输入断路器、A路电源旁路断路器、B路电源旁路断路器、ATS双电源自动转换开关、ATS隔离输出开关、A路电源输出断路器、B路电源输出断路器；

其中，所述市电A路电源输入断路器的第二端连接所述ATS双电源自动转换开关的第一进线端，所述市电B路电源输入断路器的第二端连接所述ATS双电源自动转换开关的第二进线端，所述ATS双电源自动转换开关的出线端连接所述ATS隔离输出开关的第一端，所述ATS隔离输出开关的第二端分别连接所述A路电源输出断路器的第一端、所述B路电源输出断路器的第一端，所述A路电源旁路断路器的第一端连接所述市电A路电源输入断路器的第一端，所述B路电源旁路断路器的第一端连接所述市电B路电源输入断路器的第一端，所述A路电源旁路断路器的第二端连接所述ATS隔离输出开关的第二端，所述B路电源旁路断路器的第二端连接所述ATS隔离输出开关的第二端。

进一步地，所述双电源自动转换设备还包括综合控制器，所述综合控制器分别与所述市电A路电源输入断路器、所述市电B路电源输入断路器、所述A路电源旁路断路器、所述B路电源旁路断路器、所述ATS双电源自动转换开关、所述ATS隔离输出开关连接，其中，所述综合控制器通过PLC控制器与所述ATS双电源自动转换开关相连。

进一步地，所述双电源自动转换设备还包括与所述综合控制器相连的人机界面装置。

进一步地，所述人机界面装置为触摸显示屏。

进一步地，所述市电A路电源输入断路器、所述A路电源旁路断路器、所述A路电源输出断路器均安装在所述柜体的左侧且从上到下依次分布；

所述市电B路电源输入断路器、所述B路电源旁路断路器、所述B路电源输出断路器均安装在柜体的右侧且从上到下依次分布；

所述人机界面装置、所述ATS双电源自动转换开关、所述ATS隔离输出开关均安装在所述柜体的中间且从上到下依次分布。

进一步地，所述双电源自动转换设备还包括与所述综合控制器相连的数据采集模块以及报警装置，所述数据采集模块用于采集所述双电源自动转换设备的全电量电气参数。

进一步地，所述市电A路电源输入断路器与所述B路电源旁路断路器之间、所述市电B路电源输入断路器与所述A路电源旁路断路器之间、所述A路电源旁路断路器与所述B路电源旁路断路之间均设有电气和机械双重联锁。

进一步地，所述柜体内设置有多个抽出式可移动机构，所述市电A路电源输入断路器、所述市电B路电源输入断路器、所述A路电源旁路断路器、所述B路电源旁路断路器、所述ATS双电源自动转换开关、所述ATS隔离输出开关、所述A路电源输出断路器、所述B路电源输出断路器分别安装在不同的抽出式可移动机构中。

进一步地，所述柜体的外壳由全金属制作而成，所述柜体的内侧设有金属隔离二层封板。

进一步地，所述柜门由透明钢化丝印玻璃制成。

本实用新型具有如下优点：可以实现当双电源自动转换设备内所有断路器、ATS自动转换开关其他元器件在检修或更换时，不影响电源的正常供应且实现系统的不间断供电功能和事件记录报警功能，产品功能全面、操作方便，实现了机房对ATS设备的管理、运行、维护和维修的可视化、精细化管理；对机房的安全、连续、稳定运行提供强有力的保证。

附图说明

图1是本实用新型实施方式提供的一种旁路隔离型双电源自动转换设备的电路示意图；

图2是图1所示的旁路隔离型双电源自动转换设备的外部结构示意图；

图3-图5是本实用新型实施方式提供的旁路隔离型双电源自动转换设备的操作步骤流程图。

图中：1：柜体1，1a：左侧柜体单元，1b：中间柜体单元1，1c：右侧柜体单元，2：控制显示柜体单元，3：柜门，11:市电A路电源输入断路器，12:市电B路电源输入断路器，13:A路电源旁路断路器，14:B路电源旁路断路器，15:ATS隔离输出开关，16:A路电源输出断路器，17:B路电源输出断路器，18:ATS双电源自动转换开关，19：人机界面装置，20：报警装置，21：电源指示灯，22：门锁，23：盲板，24：二层面板，25：综合控制器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

参见图1和图2，图1和图2是本实用新型实施方式提供的一种旁路隔离型双电源自动转换设备的示意图(以下简称双电源自动转换设备)，该双电源自动转换设备包括柜体1，柜体1内设有市电A路电源输入断路器11、市电B路电源输入断路器12、A路电源旁路断路器13、B路电源旁路断路器14、ATS双电源自动转换开关(即ATS)18、ATS隔离输出开关15、A路电源输出断路器16、B路电源输出断路器17；

其中，所述市电A路电源输入断路器11的第二端连接所述ATS双电源自动转换开关18的第一进线端，所述市电B路电源输入断路器12的第二端连接所述ATS双电源自动转换开关18的第二进线端，所述ATS双电源自动转换开关18的出线端连接所述ATS隔离输出开关15的第一端，所述ATS隔离输出开关15的第二端分别连接所述A路电源输出断路器16的第一端、所述B路电源输出断路器17的第一端，所述A路电源旁路断路器13的第一端连接所述市电A路电源输入断路器11的第一端，所述B路电源旁路断路器14的第一端连接所述市电B路电源输入断路器12的第一端，所述A路电源旁路断路器13的第二端连接所述ATS隔离输出开关15的第二端，所述B路电源旁路断路器14的第二端连接所述ATS隔离输出开关15的第二端；

此外，该双电源自动转换设备还包括综合控制器25，综合控制器25分别与市电A路电源输入断路器11、市电B路电源输入断路器12、A路电源旁路断路器13、B路电源旁路断路器14、ATS双电源自动转换开关18、ATS隔离输出开关15连接，通过该综合控制器可以对上述各断路器以及ATS双电源自动转换开关、ATS隔离输出开关进行控制，其中，综合控制器25通过PLC控制器与所述ATS双电源自动转换开关相连，PLC控制器用于驱动ATS双电源自动转换开关以及信号的转换、传输，例如，PLC控制器可以将ATS双电源自动转换开关输出的模拟信号转换为数字信号后传输至综合控制器；

优选地，在本实用新型实施方式中，所述旁路隔离双电源自动转换设备还包括与综合控制器25相连的人机界面装置(HMI设备)19，例如，该人机界面装置19可以为触摸显示屏(如LCD液晶显示触摸屏)，例如，用户可以通过触摸显示屏输入控制指令，综合控制器根据用户输入的控制指令对各断路器以及ATS双电源自动转换开关、ATS隔离输出开关进行控制；

例如，上述人机界面装置(HMI设备)19可以为7寸彩色触摸屏，通过其提供中文操作界面，另外，其操作界面还可以采用系统图和实时动态运行图相结合的方式显示系统的实时电气参数和各开关的工作状态，具有很好的可视性、可操作性和可维护性。另外，综合控制器25可以采用标准的MODBUS RTU通信协义，并提供RS485通讯接口，可连接至外部的动力环境监控系统，用户可方便的将其纳于后台监控管理系统，从而增加产品功能，提高操作的方便性，实现了机房对ATS设备的管理、运行、维护和维修的可视化、精细化管理，对机房的安全、连续、稳定运行提供强有力的保证。

其中，参见图2，柜体1包括位于柜体左侧的左侧柜体单元1a、位于柜体中间位置的中间柜体单元1b、位于柜体右侧的右侧柜体单元1c以及控制显示柜体单元2，每一个柜体单元上均安装有柜门3，柜门3上安装有门锁22，另外，柜门3内侧还设有二层面板24及盲板23，且二层面板24及盲板23的一侧采用铰接的方式连接至柜体，另一侧设有锁具，二层面板24上设置有电源指示灯21，其可以包括主电源指示灯、备电指示灯、主电合闸指示灯、备电合闸指示灯等；

所述市电A路电源输入断路器、所述A路电源旁路断路器、所述A路电源输出断路器均安装在所述柜体的左侧(左侧柜体单元1a)且从上到下依次分布；

所述市电B路电源输入断路器、所述B路电源旁路断路器、所述B路电源输出断路器均安装在柜体的右侧(右侧柜体单元1c)且从上到下依次分布；

所述人机界面装置、所述ATS双电源自动转换开关、所述ATS隔离输出开关均安装在所述柜体的中间(中间柜体单元1b)且从上到下依次分布，通过上述排布方式可以便于直观的了解问题所在，并且快速的排除故障原因。

优选地，所述双电源自动转换设备还包括与所述综合控制器相连的数据采集模块以及报警装置20，所述数据采集模块用于采集所述双电源自动转换设备的全电量电气参数，当综合控制器判断数据采集模块采集的信息满足报警条件时控制报警装置20进行报警，例如，参见图1，该数据采集模块可以包括采集单元A1、采集单元A2、采集单元A3，报警装置20包括蜂鸣器以及报警解除按钮，此外，综合控制器可以将数据采集模块采集的信息通过485通讯方式上传至上位机。

其中，在本实用新型实施方式中，综合控制器25、人机界面装置19、数据采集模块及报警装置20均安装在控制显示柜体单元2

优选地，在本实用新型实施方式中，所述市电A路电源输入断路器与所述B路电源旁路断路器之间、所述市电B路电源输入断路器与所述A路电源旁路断路器之间、所述A路电源旁路断路器与所述B路电源旁路断路之间均设有电气和机械双重联锁，从而避免误操作造成以下故障及能够有效的防止用户误操作造成该双电源自动设备损坏：避免自动转换开关不合闸时，手动旁路开关分断造成负载失电；避免自动转换开关合闸时，手动旁路开关合闸至另一电源造成的两路电源并列短路；避免手动旁路开关合闸时，自动转换开关合闸至另一电源造成的两路电源并列短路；避免自动转换开关维修时，手动旁路开关合闸至另一电源造成的两路电源并列短路；避免手动旁路开关旁路到无效的供电电源。

优选地，在本实用新型实施方式中，所述柜体内设置有多个抽出式可移动机构，所述市电A路电源输入断路器、所述市电B路电源输入断路器、所述A路电源旁路断路器、所述B路电源旁路断路器、所述ATS双电源自动转换开关、所述ATS隔离输出开关、所述A路电源输出断路器、所述B路电源输出断路器分别安装在不同的抽出式可移动机构中，例如，该抽出式可移动机构可以为箱体结构，且器件可以采用热插拔方式安装在抽出式可移动机构中，通过将上述各器件安装在不同的抽出式可移动机构中，实现相互之间分别独立隔离，当ATS本体(即ATS双电源自动转换开关)、旁路断路器或其他断路器有问题时，采用先通后断技术设计，可以将系统先不间断切换到没有问题的电路上进行不间断供电，然后将问题器件(如ATS本体或旁路机构)所在的抽出式可移动机构从柜体中抽出，再将问题器件从中取出，进行维修、拆卸更换等操作，这样就可以在不断电的情况下对设备进行维修，降低因停电维修所产生的经济损失，而且维修方便、快捷。

优选地，在本实用新型实施方式中，柜体1的外壳由全金属制作而成，所述柜体的内侧设有金属隔离二层封板。通过全金属外壳有效的屏蔽电磁干扰，通过在柜体内配金属隔离二层封板，可保证操作人员操作时与带电元件的完全隔离，保证人身安全。

优选地，在本实用新型实施方式中，所述柜门3由透明钢化丝印玻璃制作而成。可方便巡视人员观察系统各单元的运行状况。

对于本实用新型实施方式提供的旁路隔离型双电源自动转换设备，可将上级市电A路电源送至市电A路电源输入断路器11的输入端(即第一端)和A路电源旁路断路器13的输入端(即第一端)，将上级市电B路电源送至B路电源输入断路器12的输入端(即第一端)和B路电源旁路断路器的输入端(即第一端)。当正常工作时，市电A路电源输入断路器11和B路电源输入断路器12闭合，A路电源旁路断路器13和B路电源旁路断路器14断开，双电源自动转换设备由市电A路电源输入断路器11和市电B路电源输入断路器12将两路电源送至ATS双电源自动转换开关18的电源输入端(即第一进线端和第二进线端)，然后由ATS双电源自动转换开关18输出到ATS隔离输出开关15，合上ATS隔离输出开关15，将经ATS双电源自动转换开关18的电源输送至设备的输出电源母线上，合上A路电源输出断路器16和B路电源输出断路器17即可给AB路负载分别供电。

当ATS双电源自动转换开关18出现故障或需要维修时，可先断开ATS双电源自动转换开关18输入电源所对应的电源输入断路器(即：如果此时ATS双电源自动转换开关18工作在A路电源侧，则断开市电B路电源输入断路器12；如此时ATS双电源自动转换开关18工作在B路电源侧，则断开市电A路电源输入断路器11)，然后合上对应的旁路断路器(即：如果此时ATS双电源自动转换开关18工作在A路电源侧，则合上A路电源旁路断路器13；如此时ATS双电源自动转换开关18工作在B路电源侧，则合上B路电源旁路断路器14)，再然后断开ATS隔离输出开关15，系统转由旁路供电，ATS双电源自动转换开关18被隔离，退出双电源自动转换系统运行。

当ATS双电源自动转换开关18维修完成后，再按相应的操作步骤恢复设备正常运行。先合上ATS双电源自动转换开关ATS输入电源所对应的电源输入断路器(即：如果此时ATS双电源自动转换开关18由A路电源旁路供电，则合上市电A路电源输入断路器11；如此时ATS双电源自动转换开关18由B路电源旁路供电，则合上市电B路电源输入断路器12)，然后将ATS双电源自动转换开关ATS设为自动模式，使得ATS双电源自动转换开关18正常工作，之后合上ATS隔离输出开关15，再后断开对应的旁路断路器(即：如果此时ATS双电源自动转换开关18工作在A路电源侧，则断开A路电源旁路断路器13；如此时ATS双电源自动转换开关18工作在B路电源侧，则断开B路电源旁路断路器14)，最后合上ATS双电源自动转换开关18的另一路电源输入断路器，双电源自动转换设备恢复正常供电；

其中，对于本实用新型实施方式提供的双电源自动转换设备，设备正常供电时的操作步骤(默认操作前所有断路器及ATS双电源自动转换开关均处于断开状态)如图3所示，ATS双电源自动转换开关18退出的操作步骤(默认操作前设备正常运行)如图4所示，PC级双电源自动转换开关18退出后恢复运行的操作步骤(默认操作前设备由旁路供电)如图5所示；

本实用新型实施方式提供的双电源自动转换设备，可以解决现有供电系统中ATS设备发生故障时的不停电维修问题及ATS设备切换时系统不断电问题，由于其各功能模块，包括旁路机构都是热插拔，独立操作，且是物理隔离的，实现了ATS系统不断电维修的所有技术难题，同时本实用新型独有的旁路先通后断技术解决了目前市场上其他所有ATS的通病，即ATS切换期间系统供电至少需要中断100毫秒以上的技术难题，并本设备采用了智能化功能设计，可实时监测设备的各种电气参数、运行状态及报警信息，并能够对设备的操作流程和动作进行监测和指导，实现对ATS产品的全方位的智能监测、管理和预警功能。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种双电源自动转换设备，其特征在于，包括柜体，所述柜体包括位于柜体左侧的左侧柜体单元、位于所述柜体中间位置的中间柜体单元、位于柜体右侧的右侧柜体单元以及控制显示柜体单元，每一个柜体单元上均安装有柜门；

柜门上安装有门锁，柜门内侧还设有二层面板及盲板，且二层面板及盲板的一侧采用铰接的方式连接至柜体，另一侧设有锁具，二层面板上设置有电源指示灯；

所述柜体内设有市电A路电源输入断路器、市电B路电源输入断路器、A路电源旁路断路器、B路电源旁路断路器、ATS双电源自动转换开关、ATS隔离输出开关、A路电源输出断路器、B路电源输出断路器；

其中，所述市电A路电源输入断路器的第二端连接所述ATS双电源自动转换开关的第一进线端，所述市电B路电源输入断路器的第二端连接所述ATS双电源自动转换开关的第二进线端，所述ATS双电源自动转换开关的出线端连接所述ATS隔离输出开关的第一端，所述ATS隔离输出开关的第二端分别连接所述A路电源输出断路器的第一端、所述B路电源输出断路器的第一端，所述A路电源旁路断路器的第一端连接所述市电A路电源输入断路器的第一端，所述B路电源旁路断路器的第一端连接所述市电B路电源输入断路器的第一端，所述A路电源旁路断路器的第二端连接所述ATS隔离输出开关的第二端，所述B路电源旁路断路器的第二端连接所述ATS隔离输出开关的第二端；

所述双电源自动转换设备还包括综合控制器，以及与所述综合控制器相连的人机界面装置；所述人机界面装置为触摸显示屏；

所述触摸显示屏用于接收控制指令；

所述综合控制器分别与所述市电A路电源输入断路器、所述市电B路电源输入断路器、所述A路电源旁路断路器、所述B路电源旁路断路器、所述ATS双电源自动转换开关、所述ATS隔离输出开关连接，并用于根据所述控制指令对其进行控制，其中，所述综合控制器通过PLC控制器与所述ATS双电源自动转换开关相连，PLC控制器用于驱动ATS双电源自动转换开关以及信号的转换、传输；

所述双电源自动转换设备还包括与所述综合控制器相连的数据采集模块以及报警装置，所述数据采集模块用于采集所述双电源自动转换设备的全电量电气参数，当所述综合控制器判断数据采集模块采集的信息满足报警条件时控制所述报警装置进行报警；

所述数据采集模块可以包括采集单元A1、采集单元A2、采集单元A3；

所述综合控制器包括RS485通讯接口，所述RS485通讯接口用于和动力环境监控系统连接。

2.根据权利要求1所述的双电源自动转换设备，其特征在于，所述市电A路电源输入断路器、所述A路电源旁路断路器、所述A路电源输出断路器均安装在所述柜体的左侧且从上到下依次分布；

所述市电B路电源输入断路器、所述B路电源旁路断路器、所述B路电源输出断路器均安装在柜体的右侧且从上到下依次分布；

所述人机界面装置、所述ATS双电源自动转换开关、所述ATS隔离输出开关均安装在所述柜体的中间且从上到下依次分布。

3.根据权利要求1所述的双电源自动转换设备，其特征在于，所述市电A路电源输入断路器与所述B路电源旁路断路器之间、所述市电B路电源输入断路器与所述A路电源旁路断路器之间、所述A路电源旁路断路器与所述B路电源旁路断路之间均设有电气和机械双重联锁。

4.根据权利要求1所述的双电源自动转换设备，其特征在于，所述柜体内设置有多个抽出式可移动机构，所述市电A路电源输入断路器、所述市电B路电源输入断路器、所述A路电源旁路断路器、所述B路电源旁路断路器、所述ATS双电源自动转换开关、所述ATS隔离输出开关、所述A路电源输出断路器、所述B路电源输出断路器分别安装在不同的抽出式可移动机构中。

5.根据权利要求1所述的双电源自动转换设备，其特征在于，所述柜体的外壳由全金属制作而成，所述柜体的内侧设有金属隔离二层封板。

6.根据权利要求1所述的双电源自动转换设备，其特征在于，所述柜门由透明钢化丝印玻璃制成。