CN210805564U - 一种旁路型自动转换开关 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种旁路型自动转换开关。本实用新型的旁路型自动转换开关利用四个常开型可控开关及各执行开关的两个常闭辅助触头来实现旁路型自动转换开关的电气联锁。相比现有技术，本实用新型为旁路型自动转换开关设计了一种结构简单、安全可靠的电气联锁结构，从而除机械联锁以外，为旁路型自动转换开关提供了可靠的电气联锁，从控制回路上防止因机械联锁失效而出现同时接通两路电源所造成的短路现象。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种旁路型自动转换开关，属于低压电器技术领域。
背景技术
自动转换开关电器广泛应用于两路电源间的自动切换，以保证负载供电的连续性。在电信、移动、数据中心等重要供电场合，同样为确保供电的连续性，即使自动转换开关在故障情况下也需保证可靠供电，为此，需要旁路型自动转换开关，当自动转换开关故障情况下切换至旁路供电，并可移出自动转换开关进行检修，达到不停电检修的目的。国家电器工业协会标准T/CEEIA 302-2018中规定ATSE和MTSE或RTSE宜固定于同一个安装框架上，两者之间应具有机械及电气连锁机构，以满足ATSE与MTSE或RTSE间允许两者在同侧电源并联，任何情况下不允许异侧电源并联的要求。因此，旁路型自动转换开关除了必须机械联锁之外，还必须提供可靠地电气联锁从控制回路上防止因机械联锁失效而出现同时接通两路电源而造成短路现象。
现有旁路型自动转换开关虽然可同时具有机械联锁和电气联锁，但电气联锁结构普遍存在结构复杂、实现成本高的问题。
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不足，提供一种具有结构简单且可靠的电气联锁的旁路型自动转换开关。
本实用新型具体采用以下技术方案解决上述技术问题：
一种旁路型自动转换开关，包括分别具有常用执行开关、备用执行开关的第一转换开关和第二转换开关，第一转换开关常用执行开关与第二转换开关常用执行开关、第一转换开关备用执行开关与第二转换开关备用执行开关、第一转换开关输出端与第二转换开关输出端分别并联连接，每个执行开关均设置有用于驱动其合闸、分闸的合闸线圈、分闸线圈；每个执行开关均具有至少两个常闭辅助触头；该旁路型自动转换开关还包括第一～第四常开型可控开关；第一常开型可控开关与第二转换开关备用执行开关的一个常闭辅助触头串联于第一转换开关常用执行开关合闸线圈的供电回路中，第一常开型可控开关的控制回路中串联有第一转换开关备用执行开关的一个常闭辅助触头；第二常开型可控开关与第二转换开关常用执行开关的一个常闭辅助触头串联于第一转换开关备用执行开关合闸线圈的供电回路中，第二常开型可控开关的控制回路中串联有第一转换开关常用执行开关的一个常闭辅助触头；第三常开型可控开关与第一转换开关备用执行开关的另一个常闭辅助触头串联于第二转换开关常用执行开关合闸线圈的供电回路中，第三常开型可控开关的控制回路中串联有第二转换开关备用执行开关的另一个常闭辅助触头；第四常开型可控开关与第一转换开关常用执行开关的另一个常闭辅助触头串联于第二转换开关备用执行开关合闸线圈的供电回路中，第四常开型可控开关的控制回路中串联有第二转换开关常用执行开关的另一个常闭辅助触头。
作为本实用新型的进一步改进方案，第一转换开关的两个执行开关还分别具有至少一个常开辅助触头，第一转换开关常用执行开关的一个常开辅助触头串联于第二转换开关常用执行开关分闸线圈的供电回路中，第一转换开关备用执行开关的一个常开辅助触头串联于第二转换开关备用执行开关分闸线圈的供电回路中。
优选地，第一～第四常开型可控开关均为继电器。
相比现有技术，本实用新型技术方案具有以下有益效果：
本实用新型为旁路型自动转换开关设计了一种结构简单、安全可靠的电气联锁结构，从而除机械联锁以外，为旁路型自动转换开关提供了可靠的电气联锁，从控制回路上防止因机械联锁失效而出现同时接通两路电源所造成的短路现象。
附图说明
图1为本实用新型一个优选实施例的电气原理图。
图2为本实用新型合闸命令控制电路原理图。
具体实施方式
现有旁路型自动转换开关均包括分别具有常用执行开关、备用执行开关的第一转换开关和第二转换开关；第一转换开关（通常为自动转换开关）的常用电源端、备用电源端、负载端分别与第二转换开关（既可以是手动转换开关，也可以是自动转换开关或远程控制转换开关）的常用电源端、备用电源端、负载端并联连接，亦即第一转换开关常用执行开关与第二转换开关常用执行开关、第一转换开关备用执行开关与第二转换开关备用执行开关、第一转换开关输出端与第二转换开关输出端分别并联连接；为了快速准确地控制执行开关的合分闸操作，通常每个执行开关均设置有用于驱动其合闸、分闸的合闸线圈、分闸线圈。为了防止两路电源同时接通而造成短路危险，除了必须的机械联锁外，还必须设置电气联锁，以防止因机械联锁失效而出现同时接通两路电源所造成的短路现象。
正常情况下，旁路型自动转换开关的第二转换开关处于双分状态，由第一转换开关实现两路电源的自动转换，当第一转换开关出现故障无法转换时，由第二转换开关负责为负载供电，第一转换开关抽出进行检修，达到不断电检修的目的。为保证供电的可靠性，旁路型自动转换开关的电气联锁应满足以下要求：
（1）第二转换开关处于双分状态下，第一转换开关的常用开关和备用开关需设计有电气联锁，即在常用合闸状态下，备用不能合闸；同理，在备用合闸状态下，常用不能合闸。
（2）第一转换开关处于双分状态下，第二转换开关的常用开关和备用开关需设计有电气联锁，即在常用合闸状态下，备用不能合闸；同理，在备用合闸状态下，常用不能合闸。
（3）第一转换开关和第二转换开关之间需设计电气联锁，即第一转换开关的常用开关合闸状态下，第二转换开关的备用开关不能合闸；第一转换开关的备用开关合闸状态下，第二转换开关的常用开关不能合闸。同理，第一转换开关抽屉处于连接位置时，第二转换开关的常用开关合闸状态下，第一转换开关的备用开关不能合闸，第二转换开关的备用开关合闸状态下，第一转换开关的常用开关不能合闸。
针对这一要求，本实用新型设计了一种具有结构简单且可靠的电气联锁的旁路型自动转换开关，其包括分别具有常用执行开关、备用执行开关的第一转换开关和第二转换开关，第一转换开关常用执行开关与第二转换开关常用执行开关、第一转换开关备用执行开关与第二转换开关备用执行开关、第一转换开关输出端与第二转换开关输出端分别并联连接，每个执行开关均设置有用于驱动其合闸、分闸的合闸线圈、分闸线圈；每个执行开关均具有至少两个常闭辅助触头；该旁路型自动转换开关还包括第一～第四常开型可控开关；第一常开型可控开关与第二转换开关备用执行开关的一个常闭辅助触头串联于第一转换开关常用执行开关合闸线圈的供电回路中，第一常开型可控开关的控制回路中串联有第一转换开关备用执行开关的一个常闭辅助触头；第二常开型可控开关与第二转换开关常用执行开关的一个常闭辅助触头串联于第一转换开关备用执行开关合闸线圈的供电回路中，第二常开型可控开关的控制回路中串联有第一转换开关常用执行开关的一个常闭辅助触头；第三常开型可控开关与第一转换开关备用执行开关的另一个常闭辅助触头串联于第二转换开关常用执行开关合闸线圈的供电回路中，第三常开型可控开关的控制回路中串联有第二转换开关备用执行开关的另一个常闭辅助触头；第四常开型可控开关与第一转换开关常用执行开关的另一个常闭辅助触头串联于第二转换开关备用执行开关合闸线圈的供电回路中，第四常开型可控开关的控制回路中串联有第二转换开关常用执行开关的另一个常闭辅助触头。
作为本实用新型的进一步改进方案，对于第二转换开关无分断能力的情况下，第二转换开关合闸的情况下分闸线圈才能接收分闸信号实现分断，具体为第一转换开关的两个执行开关还分别具有至少一个常开辅助触头，第一转换开关常用执行开关的一个常开辅助触头串联于第二转换开关常用执行开关分闸线圈的供电回路中，第一转换开关备用执行开关的一个常开辅助触头串联于第二转换开关备用执行开关分闸线圈的供电回路中。
为了便于公众理解，下面通过一个优选实施例并结合附图来对本实用新型的技术方案进行详细说明：
本实施例的旁路型自动转换开关包括第一转换开关A和第二转换开关R，两者的常用电源端、备用电源端、负载端分别并联连接。如图1所示，第一转换开关A包括常用执行开关A1和备用执行开关A2，第二转换开关R包括常用执行开关R1和备用执行开关R2，常用执行开关A1包括合闸线圈A1X、分闸线圈A1F及常闭辅助触头A1-1、A1-2和常开辅助触头A1-3，备用执行开关A2包括合闸线圈A2X、分闸线圈A2F及常闭辅助触头A2-1、A2-2和常开辅助触头A2-3，常用执行开关R1包括合闸线圈R1X、分闸线圈R1F及常闭辅助触头R1-1、R1-2，备用执行开关R2包括合闸线圈R2X、分闸线圈R2F及常闭辅助触头R2-1、R2-2；KA1～KA4为四个继电器。
如图1所示，继电器KA1的常开触头与常闭辅助触头R2-2串联于合闸线圈A1X的供电回路中，继电器KA1的控制回路中串联有常闭辅助触头A2-1；继电器KA2的常开触头与常闭辅助触头R1-2串联于合闸线圈A2X的供电回路中，继电器KA2的控制回路中串联有常闭辅助触头A1-1；继电器KA3的常开触头与常闭辅助触头A2-2串联于合闸线圈R1X的供电回路中，继电器KA3的控制回路中串联有常闭辅助触头R2-1；继电器KA4的常开触头与常闭辅助触头A1-2串联于合闸线圈R2X的供电回路中，继电器KA4的控制回路中串联有常闭辅助触头R1-1；常开辅助触头A1-3串接于分闸线圈R1F的供电回路中；常开辅助触头A2-3串接于分闸线圈R2F的供电回路中。
本实用新型实现电气联锁保护的具体过程和原理如下：
控制器发出第一转换开关常用执行开关A1合闸命令至继电器KA1的常开触点，输出至与继电器KA1的常开触点串联连接的第二转换开关备用执行开关R2的常闭辅助触头R2-2后，输出至第一转换开关常用执行开关A1的合闸线圈A1X，继电器KA1的驱动线圈与第一转换开关备用执行开关A2的常闭辅助触头A2-1串联连接，从而实现仅当第一转换开关备用执行开关A2处于分闸位置、第二转换开关的备用执行开关R2处于分闸位置时，控制器才能发出第一转换开关常用执行开关A1的合闸命令至其合闸线圈A1X，从而驱动第一转换开关常用执行开关A1合闸。其中，控制器发出合闸命令为由控制器中的微处理器控制继电器将电源L信号输出，如图2所示，微处理器MCU发出控制信号使三极管Q导通，继电器KA得电吸合，供电电源回路电源L信号输出。控制器发出的其它合/分闸命令原理相同，不再赘述。
控制器发出第一转换开关备用执行开关A2的合闸命令至继电器KA2的常开触点，输出至与继电器KA2的常开触点串联连接的第二转换开关常用执行开关R1的常闭辅助触头R1-2后，输出至第一转换开关备用执行开关A2的合闸线圈A2X，继电器KA2的驱动线圈与第一转换开关常用执行开关常闭辅助触头A1-1串联连接，从而实现仅当第一转换开关常用执行开关A1处于分闸位置、第二转换开关常用执行开关R1处于分闸位置时，控制器才能发出第一自动转换开关备用执行开关A2的合闸命令至其合闸线圈A2X，从而驱动第一转换开关备用执行开关A2合闸。
第一转换开关分闸命令不会引起两路电源的短路，因此，控制器发出的第一转换开关常用执行开关、备用执行开关分闸命令在任意时刻、任意位置均可执行；控制器对常用执行开关、备用执行开关的分闸命令也可分开发送执行。
控制器发出第二转换开关常用执行开关R1的合闸命令至继电器KA3的常开触点，输出至与继电器KA3的常开触点串联连接的第一转换开关备用执行开关常闭辅助触头A2-2后，输出至第二转换开关常用执行开关R1的合闸线圈R1X，继电器KA3的驱动线圈与第二转换开关备用执行开关常闭辅助触点R2-1串联连接，从而实现仅当第二转换开关备用执行开关R2处于分闸位置、第一转换开关备用执行开关A2处于分闸位置时，控制器才能发出第二转换开关常用执行开关R1的合闸命令至其合闸线圈R1X，从而驱动第二转换开关常用执行开关R1合闸。
控制器发出第二转换开关备用执行开关R2的合闸命令至继电器KA4的常开触点，输出至与继电器KA4的常开触点串联连接的第一转换开关常用执行开关常闭辅助触头A1-2后，输出至第二转换开关备用执行开关R2的合闸线圈R2X，继电器KA4的驱动线圈与第二转换开关常用开关常闭辅助触点R1-1串联连接，从而实现仅当第二转换开关常用执行开关R1处于分闸位置、第一转换开关常用执行开关A1处于分闸位置时，控制器才能发出第二转换开关备用执行开关R2的合闸命令至其合闸线圈R2X，从而驱动第二转换开关备用执行开关R2合闸。
本实用新型的第二转换开关的分闸可以有两种实施方式：
第一种：第二转换开关分闸命令不会引起两路电源的短路，因此，控制器发出的第二转换开关常用开关、备用开关的分闸命令在任意时刻，任意位置均可执行；控制器对的常用开关、备用开关分闸命令也可分开发送执行。
第二种：控制器发出的第二转换开关的分闸命令经第一转换开关常用执行开关A1的常开辅助触头A1-3输出至第二转换开关的常用执行开关R1的分闸线圈R1F，即第二转换开关的常用执行开关R1必须在第一转换开关的常用执行开关A1处于合闸状态下时才能分闸。控制器发出的第二转换开关的分闸命令经第一转换开关备用执行开关的常开辅助触头A2-3输出至第二转换开关的备用执行开关R2的分闸线圈R2F，即第二转换开关的备用执行开关R1必须在第一转换开关的备用执行开关A2处于合闸状态下时才能分闸。
Claims (3)
1.一种旁路型自动转换开关，包括分别具有常用执行开关、备用执行开关的第一转换开关和第二转换开关，第一转换开关常用执行开关与第二转换开关常用执行开关、第一转换开关备用执行开关与第二转换开关备用执行开关、第一转换开关输出端与第二转换开关输出端分别并联连接，每个执行开关均设置有用于驱动其合闸、分闸的合闸线圈、分闸线圈；其特征在于，每个执行开关均具有至少两个常闭辅助触头；该旁路型自动转换开关还包括第一～第四常开型可控开关；第一常开型可控开关与第二转换开关备用执行开关的一个常闭辅助触头串联于第一转换开关常用执行开关合闸线圈的供电回路中，第一常开型可控开关的控制回路中串联有第一转换开关备用执行开关的一个常闭辅助触头；第二常开型可控开关与第二转换开关常用执行开关的一个常闭辅助触头串联于第一转换开关备用执行开关合闸线圈的供电回路中，第二常开型可控开关的控制回路中串联有第一转换开关常用执行开关的一个常闭辅助触头；第三常开型可控开关与第一转换开关备用执行开关的另一个常闭辅助触头串联于第二转换开关常用执行开关合闸线圈的供电回路中，第三常开型可控开关的控制回路中串联有第二转换开关备用执行开关的另一个常闭辅助触头；第四常开型可控开关与第一转换开关常用执行开关的另一个常闭辅助触头串联于第二转换开关备用执行开关合闸线圈的供电回路中，第四常开型可控开关的控制回路中串联有第二转换开关常用执行开关的另一个常闭辅助触头。
2.如权利要求1所述旁路型自动转换开关，其特征在于，第一转换开关的两个执行开关还分别具有至少一个常开辅助触头，第一转换开关常用执行开关的一个常开辅助触头串联于第二转换开关常用执行开关分闸线圈的供电回路中，第一转换开关备用执行开关的一个常开辅助触头串联于第二转换开关备用执行开关分闸线圈的供电回路中。
3.如权利要求1或2所述旁路型自动转换开关，其特征在于，第一～第四常开型可控开关均为继电器。
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