CN216390513U - 一种快复电用备用电源自动投切装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种快复电用备用电源自动投切装置，包括设置于箱体内的电源切换单元、第一通断控制单元和第二通断控制单元，所述箱体上设有用于与外部的备用电源连接的端子，所述端子与外部的备用电源每一相一一对应，且每个端子均设有插拔接口或螺纹接口，所述电源切换单元的第一供电端通过第一通断控制单元和所述端子连接，所述电源切换单元的第二供电端通过第二通断控制单元和外部的主电源连接，所述电源切换单元的输出端和外部的负载连接。本实用新型能够便捷的接入并移除备用电源，提高快复电的作业效率。

Description

一种快复电用备用电源自动投切装置

技术领域

本实用新型涉及电源自动切换装置，尤其涉及一种快复电用备用电源自动投切装置。

背景技术

随着电力需求日益增加以及大型性活动的日常化，重要场所的保电需求与日俱增。针对负荷突发停电事故，按照“快复电、后抢修”原则，根据负荷类型通过相应应急设备(车辆)迅速恢复供电后，再排查停电故障，可最大程度减少临时停电的时间，对于保证配电网供电可靠性和提升客户满意度具有重要意义。

自动转换开关电器，即ATSE(Automatic Transfer Switching Equipment)，是快复电设备的核心部件，主要适用于额定电压交流不超过1000V或直流不超过1500V的紧急供电系统，并将一个或几个负载电路从一个电源自动转换至另一个电源，其工作原理是两个供电端分别接主电源和备用电源，优先主电源供电，主电源失压时自动切换到备用电源供电。

现有快复电设备在使用过程中，临时接入备用电源需要绝缘斗臂车以及带电作业人员配合，增加了工作难度和时长，且带电操作风险较高，也可能损坏其他设备，故障排除后，自动转换开关从备用电源切换到主电源供电，但是自动转换开关在转换电源期间会中断向负载供电，因此总共会造成用户两次短时停电，将会对用户的用电体验造成影响。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种快复电用备用电源自动投切装置，能够便捷的接入并移除备用电源，提高快复电的作业效率。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种快复电用备用电源自动投切装置，包括设置于箱体内的电源切换单元、第一通断控制单元和第二通断控制单元，所述箱体上设有用于与外部的备用电源连接的端子，所述电源切换单元的第一供电端通过第一通断控制单元和所述端子连接，所述电源切换单元的第二供电端通过第二通断控制单元和外部的主电源连接，所述电源切换单元的输出端和外部的负载连接。

优选地，所述端子与外部的备用电源每一相一一对应，且每个端子均设有插拔接口或螺纹接口。

优选地，所述箱体顶部设有雨棚，所述端子设置于箱体底部。

优选地，所述箱体内还设有第三通断控制单元，所述电源切换单元的输出端第三通断控制单元和外部的负载连接。

优选地，所述箱体内还设有电连接器组，所述第一通断控制单元通过一个电连接器组和电源切换单元的第一供电端连接，所述第二通断控制单元通过一个电连接器组和电源切换单元的第二供电端连接，所述第三通断控制单元通过一个电连接器组和电源切换单元的输出端连接。

优选地，所述电连接器组包括从前往后依次布置的三个电连接器，所述第三通断控制单元输入端的每一相分别通过一个电连接器和电源切换单元输出端的每一相连接，所述第一通断控制单元输出端的每一相分别通过一个电连接器和电源切换单元第一供电端的每一相连接，所述第二通断控制单元输出端的每一相分别通过一个电连接器和电源切换单元第二供电端的每一相连接。

优选地，所述箱体内还设有电流转换单元和计量单元，所述电流转换单元的输入端以及计量单元的采集端分别和电源切换单元的输出端连接，所述电流转换单元的输出端和计量单元的供电端连接。

优选地，所述箱体内还设有第四通断控制单元和无功补偿单元，所述电源切换单元通过第四通断控制单元和无功补偿单元的输入端连接，所述无功补偿单元的输出端和外部的负载连接，所述电流转换单元和无功补偿单元的供电端连接。

优选地，所述箱体内还设有相序控制单元，所述电源切换单元通过相序控制单元和外部的负载连接，所述相序控制单元的采集端和电源切换单元的输出端连接，使得所述相序控制单元根据电源切换单元的输出端相序保持或改变相序控制单元输出端的相序。

优选地，所述箱体内还设有储能单元，所述电源切换单元通过储能单元和外部的负载连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1.本实用新型设置电源切换单元通过第一通断控制单元连接备用电源，通过第二通道控制单元连接主电源，从而防止备用电源和主电源连接本设备时发生意外损坏其他设备。

2.本实用新型设置有与备用电源每一相一一对应的端子，端子的接口为插拔接口或者螺纹接口，从而便于将备用电源与本设备连接。

3.本实用新型设置电源切换单元通过第三通断控制单元连接负载，防止发生意外时负载被损坏，保护了用户的用电安全。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的装置左前方向的正面结构示意图。

图2为本实用新型实施例一的装置后视方向的内部结构示意图。

图3为本实用新型实施例一的装置的侧面剖视图。

图4为本实用新型实施例一的装置的电气连接图。

图5为本实用新型实施例一无功补偿单元的电气连接图。

图6为本实用新型实施例二的装置的电气连接图。

图7为本实用新型实施例二的相序控制单元的电气连接图。

图例说明：1-电源切换单元、2-第一通断控制单元、3-第二通断控制单元、4-端子、5-第三通断控制单元、6-第四通断控制单元、7-无功补偿单元、8-相序控制单元。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。

实施例一

如图1和图2所示，本实施例提出一种快复电用备用电源自动投切装置，包括设置于箱体内的电源切换单元1、第一通断控制单元2和第二通断控制单元3，所述箱体上设有用于与外部的备用电源连接的端子4，所述端子4与外部的备用电源每一相一一对应，且每个端子4均设有插拔接口或螺纹接口，所述电源切换单元1的第一供电端通过第一通断控制单元2和所述端子4连接，所述电源切换单元1的第二供电端通过第二通断控制单元3和外部的主电源连接，所述电源切换单元1的输出端和外部的负载连接。本实施例中，主电源为市电电源，备用电源为发电机。

如图4所示，本实施例中的第一通断控制单元2采用熔断式隔离开关QS1，型号为HD116004B，本实施例中的第二通断控制单元3采用熔断式隔离开关QS2，型号为HD116004B，从而为电源切换单元1提供了过压保护，且可以根据实际需要，由工作人员操作第一通断控制单元2和第二通断控制单元3的通断，从而防止发电机和市电电源连接本实施例设备时发生意外损坏其他设备。

本实施例中，电源切换单元1采用型号为NH41630/43Z的自动转换开关，该自动转换开关在转换电源期间的中断为毫秒级，对于大部分家用电器的影响不明显，能够减小市电电源与发电机切换时对于用户造成的影响。

此外，每个端子4均设有插拔接口或螺纹接口，发电机的线缆配合使用对应的公接头，就能实现发电机与本实施例设备的快速拆装。

本实施例中，箱体长宽高依次为1350mm、700mm和1600mm，电源切换单元1距离箱体底部和前后面的距离分别为940mm、180mm和190mm。为方便箱体内走线同时使箱体结构更加紧凑，电源切换单元1的第一供电端设置于其上方，第二供电端以及输出端设置于其下方，与之对应的，本实施例中，箱体侧面的上部设有供市电电源的线缆穿过的第一通孔，箱体底部设有供负载线缆穿过的第二通孔。

如图1和图2所示，本实施例中，所述箱体顶部设有雨棚，所述端子4设置于箱体底部。实际使用过程中，在下雨的情况下，上述结果使得雨水不易于进入端子4，从而避免发生漏电等意外情况。

如图2所示，本实施例中，所述箱体内还设有第三通断控制单元5，所述电源切换单元1的输出端第三通断控制单元5和外部的负载连接，从而可以为负载提供用电保护。如图4所示，本实施例中，第三通断控制单元5包括断路器QF2和断路器QF3，型号均为NM1LE400A/3P+N，断路器QF2和断路器QF3分别对应不同负载，并为下一级的负载提供过流保护。

如图2和图3所示，本实施例中，所述箱体内还设有电连接器组A、电连接器组B以及电连接器组C，所述第一通断控制单元2通过电连接器组A和电源切换单元1的第一供电端连接，所述第二通断控制单元3通过电连接器组B和电源切换单元1的第二供电端连接，所述第三通断控制单元5通过电连接器组C和电源切换单元1的输出端连接。

电连接器组A、电连接器组B以及电连接器组C均是包括从前往后依次布置的三个电连接器，所述第三通断控制单元5输入端的每一相分别通过电连接器组C中的一个电连接器和电源切换单元1输出端的每一相连接，所述第一通断控制单元2输出端的每一相分别通过电连接器组A中的一个电连接器和电源切换单元1第一供电端的每一相连接，所述第二通断控制单元3输出端的每一相分别通过电连接器组B中的一个电连接器和电源切换单元1第二供电端的每一相连接。通过上述结构，电连接器组A、电连接器组B以及电连接器组C将电源切换单元1、第一通断控制单元2、第二通断控制单元3以及第三通断控制单元5每一相的引脚都设置于不同平面，避免电源切换单元1、第一通断控制单元2、第二通断控制单元3、第三通断控制单元5的一个或多个中，同一输入端或同一输出端的引脚互相接触而出现短路的情况。

如图4所示，本实施例中，所述箱体内还设有电流转换单元和计量单元，所述电流转换单元的输入端以及计量单元的采集端分别和电源切换单元1的输出端连接，所述电流转换单元的输出端和计量单元的供电端连接。

本实施例中电流转换单元包括电流互感器TA1，型号为BH-0.6640II 600/5，计量单元包括集中器和电能表，电流互感器TA1的一次侧和电源切换单元1的输出端连接，二次侧连接电能表的供电端，集中器和电能表连接，电能表的采集端和电源切换单元1的输出端连接，从而计算并显示负载的用电量。

如图1、图2和图4所示，本实施例中，所述箱体内还设有第四通断控制单元6和无功补偿单元7，所述电源切换单元1通过第四通断控制单元6和无功补偿单元7的输入端连接，所述无功补偿单元7的输出端和外部的负载连接，所述电流转换单元和无功补偿单元7的供电端连接。

本实施例中，电流转换单元包括电流互感器TA2，型号为BH-0.6640II 600/5，第四通断控制单元6包括断路器QF4，型号为N1-250s3，无功补偿单元7包括无功补偿控制器K，型号为TG-8CKH，以及电容器组C1、电容器组C2和电容器组C3，型号分别为TG-ZMG.

如图4和图5所示，电流互感器TA2的一次侧和电源切换单元1的输出端连接，二次侧连接无功补偿控制器K的供电端，电容器组C1、电容器组C2和电容器组C3分别通过断路器QF4和电源切换单元1的输出端连接，无功补偿控制器K的采集端和电源切换单元1的输出端连接，无功补偿控制器K的输出端和电容器组C1、电容器组C2和电容器组C3的控制端分别连接，电容器组C1、电容器组C2和电容器组C3还分别和电源切换单元1的输出端连接，通过上述结构，无功补偿控制器K根据电源切换单元1的输出端的情况，控制电容器组C1、电容器组C2和电容器组C3对电源切换单元1的输出端进行无功补偿，从而有效节省电能，提高发电机的供电能力。

基于上述内容，本实施例的快复电用发电机自动投切装置的使用步骤如下：

S1)将发电机每一相线缆分别和对应端子4连接，启动发电机，由于电源切换单元1即自动转换开关采取市电优先原则，所以此时为市电电源供电；

S2)断开综合配电箱的低压开关或者第二通断控制单元3，以断开市电电源，电源切换单元1感应到市电电源失压，切换发电机供电，逐相取下配变高压侧跌落保险Q，此时，完成切市电、投发电操作，用户由发电机供电，低压开关和跌落保险Q的下桩头之间不带电，可进行变压器检修、更换等工作；

S3)等待市电电源检修或更换完毕，逐相合上配变高压侧跌落保险Q，合上综合配电箱的低压开关或者接通第二通断控制单元3，以接通市电电源，电源切换单元1感应到市电电源接入，自动切换市电电源供电。

实施例二

本实施例与实施例一基本相同，区别在于，还包括储能单元，储能单元可以是设置于所述箱体内的超级电容，也可以是设置于箱体外的UPS设备，所述电源切换单元1通过储能单元和外部的负载连接，本实施例中设置储能单元的目的在于，在正常使用时存储一定的电能，当自动转换开关在转换电源期间，由储能单元放电为负载供电，当自动转换开关转换到市电电源或者发电机后，储能单元充电并准备在下一次自动转换开关转换电源期间进行放电，从而使得负载能够得到持续的供电，使得精密的家用设备也不会受到电源投切的影响。

实施例三

如图6所示，本实施例与实施例一基本相同，区别在于，本实施例中，所述箱体内还设有相序控制单元8，所述电源切换单元1通过相序控制单元8和外部的负载连接，所述相序控制单元8的采集端和电源切换单元1的输出端连接，使得所述相序控制单元8根据电源切换单元1的输出端相序保持或改变相序控制单元8输出端的相序。

如图6和图7所示，本实施例中，相序控制单元8包括相序控制器，型号为PSC-103，以及断路器QF1-1和断路器QF1-2，型号均为N1系列100630A，为常开断路器，相序控制器的1号、3号、5号引脚分别连接电源切换单元1输出端的UA、UB、UC相，断路器QF1-1和断路器QF1-2并联设置于电源切换单元1输出端和负载之间，断路器QF1-1中，输入端的UA相对于输出端的UA相，输入端的UB相对于输出端的UB相，输入端的UC相对于输出端的UC相，断路器QF1-2中，输入端的UA相对于输出端的UC相，输入端的UB相对于输出端的UB相，输入端的UC相对于输出端的UA相，相序控制器的8号引脚连接断路器QF1-1的控制端，相序控制器的12号引脚连接断路器QF1-2的控制端。通过上述结构相序控制器通过1号、3号、5号引脚采集电源切换单元1输出端的相序信息，相序信息若正确，通过8号引脚输出高电平，使得断路器QF1-1闭合，从而负载输入端相序和电源切换单元1输出端的相序相同，相序信息若不正确，通过12号引脚输出高电平，使得断路器QF1-2闭合，从而负载输入端相序和电源切换单元1输出端的相序相反。上述结构使得出现误操作的情况下，如操作人员不慎将发电机线缆或者市电电源线缆相序接反，本实施例的装置仍然可以输出正确的相序为负载供电，从而保证用户用电设备的安全。

上述只是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种快复电用备用电源自动投切装置，其特征在于，包括设置于箱体内的电源切换单元(1)、第一通断控制单元(2)和第二通断控制单元(3)，所述箱体上设有用于与外部的备用电源连接的端子(4)，所述电源切换单元(1)的第一供电端通过第一通断控制单元(2)和所述端子(4)连接，所述电源切换单元(1)的第二供电端通过第二通断控制单元(3)和外部的主电源连接，所述电源切换单元(1)的输出端和外部的负载连接。

2.根据权利要求1所述的快复电用备用电源自动投切装置，其特征在于，所述端子(4)与外部的备用电源每一相一一对应，且每个端子(4)均设有插拔接口或螺纹接口。

3.根据权利要求1所述的快复电用备用电源自动投切装置，其特征在于，所述箱体顶部设有雨棚，所述端子(4)设置于箱体底部。

4.根据权利要求1所述的快复电用备用电源自动投切装置，其特征在于，所述箱体内还设有第三通断控制单元(5)，所述电源切换单元(1)的输出端第三通断控制单元(5)和外部的负载连接。

5.根据权利要求4所述的快复电用备用电源自动投切装置，其特征在于，所述箱体内还设有电连接器组，所述第一通断控制单元(2)通过一个电连接器组和电源切换单元(1)的第一供电端连接，所述第二通断控制单元(3)通过一个电连接器组和电源切换单元(1)的第二供电端连接，所述第三通断控制单元(5)通过一个电连接器组和电源切换单元(1)的输出端连接。

6.根据权利要求5所述的快复电用备用电源自动投切装置，其特征在于，所述电连接器组包括从前往后依次布置的三个电连接器，所述第三通断控制单元(5)输入端的每一相分别通过一个电连接器和电源切换单元(1)输出端的每一相连接，所述第一通断控制单元(2)输出端的每一相分别通过一个电连接器和电源切换单元(1)第一供电端的每一相连接，所述第二通断控制单元(3)输出端的每一相分别通过一个电连接器和电源切换单元(1)第二供电端的每一相连接。

7.根据权利要求1所述的快复电用备用电源自动投切装置，其特征在于，所述箱体内还设有电流转换单元和计量单元，所述电流转换单元的输入端以及计量单元的采集端分别和电源切换单元(1)的输出端连接，所述电流转换单元的输出端和计量单元的供电端连接。

8.根据权利要求7所述的快复电用备用电源自动投切装置，其特征在于，所述箱体内还设有第四通断控制单元(6)和无功补偿单元(7)，所述电源切换单元(1)通过第四通断控制单元(6)和无功补偿单元(7)的输入端连接，所述无功补偿单元(7)的输出端和外部的负载连接，所述电流转换单元和无功补偿单元(7)的供电端连接。

9.根据权利要求1所述的快复电用备用电源自动投切装置，其特征在于，所述箱体内还设有相序控制单元(8)，所述电源切换单元(1)通过相序控制单元(8)和外部的负载连接，所述相序控制单元(8)的采集端和电源切换单元(1)的输出端连接，使得所述相序控制单元(8)根据电源切换单元(1)的输出端相序保持或改变相序控制单元(8)输出端的相序。

10.根据权利要求1所述的快复电用备用电源自动投切装置，其特征在于，还包括储能单元，所述电源切换单元(1)通过储能单元和外部的负载连接。

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