CN216649309U - 一种用于透平机械自动化控制系统的双电源自动切换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于透平机械自动化控制系统的双电源自动切换装置，包括第一断路器1QF、第二断路器2QF、第一接触器1KM和第二接触器2KM，所述第一断路器1QF的上口连接第一电源的火线和零线，所述第二断路器2QF的上口连接第二电源的火线和零线，所述第一断路器1QF的下口中的火线连接所述第一接触器1KM，所述第二断路器2QF的下口中的火线连接所述第二接触器2KM，所述第一接触器1KM和所述第二接触器2KM互锁连接，所述第一接触器1KM的下口和所述第二接触器2KM的下口连接负载供电端。本实用新型使用两个接触器互锁连接实现电源切换，切换速度快，制造成本低。

Description

一种用于透平机械自动化控制系统的双电源自动切换装置

技术领域

本实用新型属于电路控制开关领域，具体涉及一种用于透平机械自动化控制系统的双电源自动切换装置。

背景技术

传统双电源自动投切装置均采用信号传感器、专用控制器和执行断路器三个部分组成，在使用过程中，各部分均需要动作时间，例如ABB公司的OTM系列，施耐德WATSN和WTS系列，西门子ATC5300系列，常熟开关CA1系列等，但存在以下问题：第一、备用电源切换时间包含了检测控制时间、断路器分闸和合闸的固有时间，特别是作为执行元件的断路器触头分合闸固有时间很长，导致电源切换总时长达1秒～2.5秒，无法满足透平机械自动化控制系统对两路电源切换时间的需求；第二、作为整体供货的装置，任意元器件出现故障均需更换整个装置，浪费人力财力；第三、元器件通用性不强，成本高昂。

实用新型内容

为了解决上述现有技术中的问题，本实用新型的目的在于提供一种用于透平机械自动化控制系统的双电源自动切换装置，使用两个接触器互锁连接实现电源切换，切换速度快，制造成本低。

为了实现上述技术目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种用于透平机械自动化控制系统的双电源自动切换装置，包括第一断路器1QF、第二断路器2QF、第一接触器1KM和第二接触器2KM，所述第一断路器1QF的上口连接第一电源的火线和零线，所述第二断路器2QF的上口连接第二电源的火线和零线，所述第一断路器1QF的下口中的火线连接所述第一接触器1KM，所述第二断路器2QF的下口中的火线连接所述第二接触器2KM，所述第一接触器1KM和所述第二接触器2KM互锁连接，所述第一接触器1KM的下口和所述第二接触器2KM的下口连接负载供电端。

可选地，所述第一接触器1KM在火线控制线路上设置有常开触点1KM-1、常闭触点1KM-2和线圈1KM-3，所述第二接触器2KM在火线控制线路上设置有常开触点2KM-1、常闭触点2KM-2和线圈2KM-3，所述常闭触点1KM-2与所述线圈2KM-3串联，所述常闭触点2KM-2与所述线圈1KM-3串联。

可选地，还包括第一微型断路器1K、第二微型断路器2K，所述第一微型断路器1K与所述常闭触点2KM-2串联，所述第二微型断路器2K与所述常闭触点1KM-2串联。

可选地，所述第一断路器1QF的下口中的火线连接所述常开触点1KM-1的上口和所述第一微型断路器1K的上口，所述常开触点1KM-1的下口连接所述负载供电端的火线；

所述第二断路器2QF的下口中的火线连接所述常开触点2KM-1的上口和所述第二微型断路器2K的上口，所述常开触点2KM-1的下口连接所述负载供电端的火线。

可选地，所述第一接触器1KM在零线控制线路上设置有常开触点1KM-4，所述常开触点1KM-4与所述常开触点1KM-1联动，所述常开触点1KM-4的上口连接所述第一断路器1QF的下口中的零线，所述常开触点1KM-4的下口连接所述负载供电端的零线；

所述第二接触器2KM中在零线控制线路上设置有常开触点2KM-4，所述常开触点2KM-4与所述常开触点2KM-1联动，所述常开触点2KM-4的上口连接所述第二断路器2QF的下口中的零线，所述常开触点2KM-4的下口连接所述负载供电端的零线。

可选地，所述常开触点1KM-1、所述常开触点2KM-1控制1-3路火线。

可选地，所述第一电源、所述第二电源为交流电源或直流电源。

可选地，所述第一电源、所述第二电源为单相电或三相电。

可选地，所述第一接触器1KM、所述第二接触器2KM为电磁式接触器或永磁式接触器。

可选地，所述第一断路器1QF、所述第二断路器2QF为二极、三极或四极，所述第一微型断路器1K、所述第二微型断路器2K为单极。

由上述技术方案可知，本实用新型提供的一种用于透平机械自动化控制系统的双电源自动切换装置，具有以下优点：

本实用新型利用两台断路器作为两路电源输入开关，通过两台接触器的线圈、主触点(常开触点)、辅助触点(常闭触点)组成逻辑控制回路，当两路电源任意一路失电的时候，通过逻辑控制回路的控制，使接触器的主触点输出自动切换至另一路正常电源作为输出电源。

本实用新型采用任意主流品牌厂家的电气元器件，可实现电源切换时间小于100ms，优于传统双电源自动投切装置中采用断路器作为执行元件的形式来做双电源切换控制的动作时间值。

附图说明

图1为本实用新型实施例的双电源自动切换装置的原理图；

图2为本实用新型实施例的双电源自动切换装置连接单相电的原理图；

图3为本实用新型实施例的双电源自动切换装置连接三相电的原理图；

图4为本实用新型实施例的双电源自动切换装置连接单相电的原理图。

具体实施方式

为了更好的了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型的一种用于透平机械自动化控制系统的双电源自动切换装置做进一步详细的描述。

如图1、图2、图3所示，本实施例提供一种用于透平机械自动化控制系统的双电源自动切换装置，包括第一断路器1QF、第二断路器2QF、第一接触器1KM和第二接触器2KM，第一断路器1QF的上口连接第一电源的火线和零线，第二断路器2QF的上口连接第二电源的火线和零线，第一断路器1QF的下口中的火线连接第一接触器1KM，第二断路器2QF的下口中的火线连接第二接触器2KM，第一接触器1KM和第二接触器2KM互锁连接，第一接触器1KM的下口和第二接触器2KM的下口连接负载供电端。

图2中第一电源为火线L1、零线N1，第二电源为火线L2、零线N2；图3中第一电源为火线A1、B1、C1、零线N1，第二电源为火线A2、B2、C2、零线N2。

负载供电端是负载的电源连接位置，图2中为火线L、零线N；图3中为火线A、B、C、零线N。

第一接触器1KM和第二接触器2KM互锁连接具体为：第一接触器1KM在火线控制线路上设置有常开触点1KM-1、常闭触点1KM-2和线圈1KM-3，第二接触器2KM在火线控制线路上设置有常开触点2KM-1、常闭触点2KM-2和线圈2KM-3，常闭触点1KM-2与线圈2KM-3串联，常闭触点2KM-2与线圈1KM-3串联。

当线圈1KM-3通电时，利用磁吸作用驱动常开触点1KM-1闭合，通过联动驱动常闭触点1KM-2断开，由于常闭触点1KM-2与线圈2KM-3串联，所以线圈2KM-3必然不会通电。当线圈2KM-3通电时，利用磁吸作用驱动常开触点2KM-1闭合，通过联动驱动常闭触点2KM-2断开，由于常闭触点2KM-2与线圈1KM-3串联，所以线圈1KM-3必然不会通电。

本装置利用两台断路器作为两路电源输入开关，通过两台接触器的线圈、主触点(常开触点)、辅助触点(常闭触点)组成逻辑控制回路，当两路电源任意一路失电的时候，通过逻辑控制回路的控制，使接触器的主触点(常开触点)输出自动切换至另一路正常电源作为输出电源。

如图2、图3所示，本装置还包括第一微型断路器1K、第二微型断路器2K，第一微型断路器1K与常闭触点2KM-2串联，第二微型断路器2K与常闭触点1KM-2串联。

通过微型断路器的开断操作，可以实现两路电源互为主备关系。第一微型断路器1K、第二微型断路器2K还具有对切换控制回路的过流保护功能。

第一断路器1QF的下口中的火线连接常开触点1KM-1的上口和第一微型断路器1K的上口，常开触点1KM-1的下口连接负载供电端的火线；

第二断路器2QF的下口中的火线连接常开触点2KM-1的上口和第二微型断路器2K的上口，常开触点2KM-1的下口连接负载供电端的火线。

图2、图3中所示实施例中第一接触器1KM和第二接触器2KM只控制电源的火线，不控制电源的零线，在另外一个实施例中，可以同时控制电源的火线和零线。如图4所示，第一接触器1KM在零线控制线路上设置有常开触点1KM-4，常开触点1KM-4与常开触点1KM-1联动，常开触点1KM-4的上口连接第一断路器1QF的下口中的零线，常开触点1KM-4的下口连接负载供电端的零线；

第二接触器2KM中在零线控制线路上设置有常开触点2KM-4，常开触点2KM-4与常开触点2KM-1联动，常开触点2KM-4的上口连接第二断路器2QF的下口中的零线，常开触点2KM-4的下口连接负载供电端的零线。

当线圈1KM-3通电时，常开触点1KM-1、常开触点1KM-4均会闭合，当线圈1KM-3断电时，常开触点1KM-1、常开触点1KM-4均会断开。

当线圈2KM-3通电时，常开触点2KM-1、常开触点2KM-4均会闭合，当线圈2KM-3断电时，常开触点2KM-1、常开触点2KM-4均会断开。

图2中所示实施例中，常开触点1KM-1、常开触点2KM-1控制1路火线，图3中所示实施例中，常开触点1KM-1、常开触点2KM-1控制3路火线。

本装置中，第一电源、第二电源为交流电源或直流电源。图2、图4中所示第一电源、第二电源为直流电源，图3中所示第一电源、第二电源为交流电源。

本装置中，第一电源、第二电源为单相电或三相电。图2、图4中所示第一电源、第二电源为为单相电，图3中所示第一电源、第二电源为三相电。

第一接触器1KM、第二接触器2KM为电磁式接触器或永磁式接触器。

第一断路器1QF、第二断路器2QF为二极、三极或四极，第一微型断路器1K、第二微型断路器2K为单极。

本装置中的断路器和接触器，可根据负载需求选择相应额定电流的电气元件，额定电流范围从6安培到250安培。

本实施例的双电源自动投切装置工作步骤如下；

1、启动过程

依次操作两个电源进线断路器，第一断路器1QF和第二断路器2QF，使回路合闸得电；依次操作单相微型断路器，第一微型断路器1K和第二微型断路器2K，使对应的切换控制回路工作，其中先合闸的任意单相微型断路器所串接的接触器线圈将得电，使对应的接触器主触点(常开触点)动作闭合，电源导通，该电源将作为主电源供给负载；同时，串接在另一电源切换回路中的辅助触点(常闭触点)将断开，使该回路的接触器线圈无法导通。

2、事故过程

假如当前负载使用的是第一电源，则当前状态为第一接触器1KM的线圈1KM-3得电，常开触点1KM-1导通，常闭触点1KM-2断开，阻止第二接触器2KM的线圈2KM-3导通。当第一电源失电时，线圈1KM-3同时失电，常开触点1KM-1因线圈1KM-3失电而断开，使第一电源与负载侧分开；第一接触器1KM的常闭触点1KM-2联动闭合，同时线圈2KM-3得电，第二接触器2KM的常开触点2KM-1因线圈2KM-3得电而闭合，使第二电源给负载侧供电；常闭触点2KM-2联动分开，阻止第一电源导通。因接触器结构原因，其常开触点与常闭触点属于机械联锁，开闭均同时动作；接触器属于频繁开闭设备，动作寿命达百万次以上。

此外，若任意元器件达到使用寿命，均可分断对应的进线电源断路器，第一断路器1QF或第二断路器2QF，更换损坏的电气元件，而不影响另一路电源对终端负载供电。

本实施例中的用于透平机械自动化控制系统的双电源自动切换装置具有以下有益效果:

1、本装置要求两路电源进线通过断路器引入，具有传统双电源自动投切装置应有的保护功能；切换回路的微型断路器，具有对切换控制回路的过流保护功能；

2、本装置的双电源自动投切装置逻辑简明，各功能元器件相互独立，任一元件故障均可单独更换；部分元件可以在不影响另一路电源对负载正常供电的情况下更换；

3、本装置的双电源自动投切装置使用元器件数量少，减少了繁冗的中间环节，减少了故障点，功能可靠；

4、本装置采用的元器件均为市场常见元件，成本低廉；

5、本装置与传统双电源自动投切装置相比，采用接触器作为切换元件，切换时间快，可满足高速切换需求；接触器属于频繁开闭元件，动作寿命达百万次以上。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种用于透平机械自动化控制系统的双电源自动切换装置，其特征在于，包括第一断路器1QF、第二断路器2QF、第一接触器1KM和第二接触器2KM，所述第一断路器1QF的上口连接第一电源的火线和零线，所述第二断路器2QF的上口连接第二电源的火线和零线，所述第一断路器1QF的下口中的火线连接所述第一接触器1KM，所述第二断路器2QF的下口中的火线连接所述第二接触器2KM，所述第一接触器1KM和所述第二接触器2KM互锁连接，所述第一接触器1KM的下口和所述第二接触器2KM的下口连接负载供电端。

2.根据权利要求1所述的用于透平机械自动化控制系统的双电源自动切换装置，其特征在于，所述第一接触器1KM在火线控制线路上设置有常开触点1KM-1、常闭触点1KM-2和线圈1KM-3，所述第二接触器2KM在火线控制线路上设置有常开触点2KM-1、常闭触点2KM-2和线圈2KM-3，所述常闭触点1KM-2与所述线圈2KM-3串联，所述常闭触点2KM-2与所述线圈1KM-3串联。

3.根据权利要求2所述的用于透平机械自动化控制系统的双电源自动切换装置，其特征在于，还包括第一微型断路器1K、第二微型断路器2K，所述第一微型断路器1K与所述常闭触点2KM-2串联，所述第二微型断路器2K与所述常闭触点1KM-2串联。

4.根据权利要求3所述的用于透平机械自动化控制系统的双电源自动切换装置，其特征在于，所述第一断路器1QF的下口中的火线连接所述常开触点1KM-1的上口和所述第一微型断路器1K的上口，所述常开触点1KM-1的下口连接所述负载供电端的火线；

所述第二断路器2QF的下口中的火线连接所述常开触点2KM-1的上口和所述第二微型断路器2K的上口，所述常开触点2KM-1的下口连接所述负载供电端的火线。

5.根据权利要求4所述的用于透平机械自动化控制系统的双电源自动切换装置，其特征在于，所述第一接触器1KM在零线控制线路上设置有常开触点1KM-4，所述常开触点1KM-4与所述常开触点1KM-1联动，所述常开触点1KM-4的上口连接所述第一断路器1QF的下口中的零线，所述常开触点1KM-4的下口连接所述负载供电端的零线；

所述第二接触器2KM中在零线控制线路上设置有常开触点2KM-4，所述常开触点2KM-4与所述常开触点2KM-1联动，所述常开触点2KM-4的上口连接所述第二断路器2QF的下口中的零线，所述常开触点2KM-4的下口连接所述负载供电端的零线。

6.根据权利要求2所述的用于透平机械自动化控制系统的双电源自动切换装置，其特征在于，所述常开触点1KM-1、所述常开触点2KM-1控制1-3路火线。

7.根据权利要求1所述的用于透平机械自动化控制系统的双电源自动切换装置，其特征在于，所述第一电源、所述第二电源为交流电源或直流电源。

8.根据权利要求1所述的用于透平机械自动化控制系统的双电源自动切换装置，其特征在于，所述第一电源、所述第二电源为单相电或三相电。

9.根据权利要求1所述的用于透平机械自动化控制系统的双电源自动切换装置，其特征在于，所述第一接触器1KM、所述第二接触器2KM为电磁式接触器或永磁式接触器。

10.根据权利要求3所述的用于透平机械自动化控制系统的双电源自动切换装置，其特征在于，所述第一断路器1QF、所述第二断路器2QF为二极、三极或四极，所述第一微型断路器1K、所述第二微型断路器2K为单极。

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