專利名稱：基于常開常閉主觸點(diǎn)接觸器的交流旁路直供方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)電氣領(lǐng)域，具體是一種基于常開常閉主觸點(diǎn)接觸器的交流旁路直 供方法。
背景技術(shù)：
在供電品質(zhì)要求高的電氣領(lǐng)域，多采用交流穩(wěn)壓設(shè)備進(jìn)行供電，為保證在緊急狀 況下負(fù)載不會失去電力供應(yīng)，需在交流穩(wěn)壓設(shè)備輸入輸出之間引入旁路，其不是簡單的一 條直通導(dǎo)線，中間可能串聯(lián)了空開、接觸器、電子開關(guān)(如雙向并聯(lián)的可控硅組成的靜態(tài)開 關(guān))及簡單的濾波裝置等；其作用是當(dāng)交流穩(wěn)壓裝置出現(xiàn)故障或工作條件有問題時(shí)，供電 系統(tǒng)會轉(zhuǎn)到旁路，使交流穩(wěn)壓裝置輸入輸出間短接，由未經(jīng)交流穩(wěn)壓裝置穩(wěn)壓的市電直接 給負(fù)載供電。其結(jié)構(gòu)如圖1所示，旁路電路中，功率控制器件QF3控制旁路電路的通斷，若該器 件出現(xiàn)故障，輕則導(dǎo)致旁路電路失效，重則會導(dǎo)致交流輸入及輸出共通，因交流穩(wěn)壓設(shè)備的 輸出電壓及相位與輸入往往存在較大差別，輸入輸出共通將會導(dǎo)致很大的電流環(huán)流，導(dǎo)致 交流穩(wěn)壓設(shè)備乃至電網(wǎng)設(shè)備損壞。故該器件已成為影響旁路電路，乃至整個(gè)供電系統(tǒng)穩(wěn)定 性的關(guān)鍵器件。圖2至4給出了目前常用的三種旁路結(jié)構(gòu)。圖2采用采用手動(dòng)旁路控制方式，Kl為手動(dòng)控制負(fù)荷開關(guān)，當(dāng)操作人員確認(rèn)交流 穩(wěn)壓設(shè)備故障，輸出中斷后，手動(dòng)閉合K1，接入旁路，同時(shí)斷開QF2 ；當(dāng)操作人員確認(rèn)交流穩(wěn) 壓設(shè)備修復(fù)，輸出恢復(fù)后，手動(dòng)斷開K1，同時(shí)接入QF2，恢復(fù)負(fù)載供電。其缺點(diǎn)是反應(yīng)速度較 慢，負(fù)載會出現(xiàn)較長時(shí)間斷電，需操作人員確認(rèn)交流穩(wěn)壓設(shè)備故障，且輸出中斷后方能接入 旁路，確認(rèn)過程中負(fù)載都處于輸入斷電狀態(tài)，斷電時(shí)間較長，需配備專門人員對設(shè)備進(jìn)行值 守，運(yùn)行成本高且容易出現(xiàn)誤操作。圖3采用晶閘管作為旁路電路的功率控制器件，該方案可采用自動(dòng)控制，KSl為雙 向并聯(lián)的可控硅組成的靜態(tài)開關(guān)，當(dāng)控制電路檢測到交流穩(wěn)壓設(shè)備故障，輸出中斷時(shí)，即驅(qū) 動(dòng)KSl導(dǎo)通；當(dāng)控制電路檢測到交流穩(wěn)壓設(shè)備恢復(fù)，輸出正常時(shí)，即驅(qū)動(dòng)KSl關(guān)斷。其缺點(diǎn) 是晶閘管屬于半導(dǎo)體器件，自身存在導(dǎo)通壓降，通過大電流時(shí)損耗較大，需配備較大體積散 熱器，整體成本及體積大，在過零點(diǎn)附近無法導(dǎo)通問題，存在電壓失真同時(shí)抗過流能力差， 另外其屬于半導(dǎo)體器件，相對機(jī)械結(jié)構(gòu)器件平均無故障工作時(shí)間較短。圖4旁路電路采用晶閘管與延時(shí)控制開關(guān)配合使用的方式，采用自動(dòng)控制，可有 效解決晶閘管損耗問題，KSl為雙向并聯(lián)的可控硅組成的靜態(tài)開關(guān)，與圖3相同，在此基礎(chǔ) 上增加了延時(shí)控制開關(guān)K1，并將輸出開關(guān)改為延時(shí)控制開關(guān)K2，當(dāng)控制電路檢測到交流穩(wěn) 壓設(shè)備故障，輸出中斷時(shí)，即驅(qū)動(dòng)KSl導(dǎo)通，隨后控制Kl導(dǎo)通，將KSl短路以降低導(dǎo)通損耗， 同時(shí)控制K2斷開；當(dāng)控制電路檢測到交流穩(wěn)壓設(shè)備恢復(fù)，輸出正常時(shí)，先控制Kl斷開，即驅(qū) 動(dòng)KSl關(guān)斷。其缺點(diǎn)是Kl與K2僅依靠程序控制的電氣互鎖，故存在共通可能從而導(dǎo)致系 統(tǒng)環(huán)流；邏輯控制電路設(shè)計(jì)相應(yīng)復(fù)雜，增加了整體成本并降低了供電系統(tǒng)穩(wěn)定性，Kl與KSl故障都可能導(dǎo)致輸入輸出短路，增加了故障點(diǎn)，可能導(dǎo)致負(fù)載供電中斷，從而不能實(shí)現(xiàn)故障 導(dǎo)向安全功能。

發(fā)明內(nèi)容
針對以上問題，本發(fā)明的目的是提供一種交流旁路直供方法，其基于常開常閉主 觸點(diǎn)接觸器，可有效降低了導(dǎo)通電流損耗及發(fā)熱，過流量能力強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械互鎖，可靠性高， 器件少成本低，并可完全實(shí)現(xiàn)故障導(dǎo)向安全設(shè)計(jì)，保證系統(tǒng)供電的可靠性。本發(fā)明的目的是通過以下方法來實(shí)現(xiàn)一種基于常開常閉主觸點(diǎn)接觸器的交流旁路直供方法，所述旁路的功率控制器件 采用自帶兩組常開主觸點(diǎn)及兩組常閉主觸點(diǎn)的接觸器，所述常開主觸點(diǎn)與所述常閉主觸點(diǎn) 呈互鎖狀態(tài)。所述接觸器采用穩(wěn)壓輸入本身或采用交流穩(wěn)壓設(shè)備的狀態(tài)信號作為其控制驅(qū)動(dòng)信號。如圖5所示，給出了本發(fā)明所述的接觸器的結(jié)構(gòu)原理圖，其具有兩組常開主觸點(diǎn) 及兩組常閉主觸點(diǎn)，A1、A2為接觸器線圈5接口，1、2、3、4分別為2只常開主觸點(diǎn)接口，R1、 R2、R3、R4分別為2只常閉主觸點(diǎn)接口。其在供電系統(tǒng)中應(yīng)用方式如圖6所示，KMl即為自 帶兩組常開主觸點(diǎn)及兩組常閉主觸點(diǎn)的接觸器，默認(rèn)上電時(shí)使用接觸器常閉觸點(diǎn)，使用市 電直供給負(fù)載供電。當(dāng)控制電路檢測到交流穩(wěn)壓設(shè)備正常，輸出正常時(shí)，即驅(qū)動(dòng)KMl線包吸 合，KMl常開觸點(diǎn)導(dǎo)通，將交流穩(wěn)壓設(shè)備輸出接入給負(fù)載供電，同時(shí)KMl常閉觸點(diǎn)斷開；當(dāng)控 制電路檢測到交流穩(wěn)壓設(shè)備故障時(shí)，接觸器線包失電，KMl常開觸點(diǎn)斷開，同時(shí)常閉觸點(diǎn)閉 合，旁路電路導(dǎo)通，市電直接通過旁路電路給負(fù)載供電。本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，采用接觸器作為旁路功率控制器件，具有電路結(jié)構(gòu) 簡單，易于實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)電路自動(dòng)切換功能；接觸器觸點(diǎn)導(dǎo)通電阻很小，有效降低了 導(dǎo)通電流損耗及發(fā)熱，過流分?jǐn)嗄芰?qiáng)，在較大過流情況下仍能夠有效進(jìn)行電路切換；接觸 器平均無故障工作時(shí)間遠(yuǎn)高于功率半導(dǎo)體器件，提升了整體系統(tǒng)穩(wěn)定性；旁路開關(guān)及輸出 開關(guān)合并入同一接觸器內(nèi)，可自身實(shí)現(xiàn)機(jī)械互鎖，簡化了旁路主體電路及邏輯控制電路，降 低成本的同時(shí)提高了供電系統(tǒng)穩(wěn)定性；旁路電路故障時(shí)，接觸器線包失電時(shí)仍能保證負(fù)載 供電，可完全實(shí)現(xiàn)故障導(dǎo)向安全設(shè)計(jì)。


下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1是具有旁路的交流穩(wěn)壓供電結(jié)構(gòu)示意圖；圖2至圖4是目前常用的三種旁路結(jié)構(gòu)圖；圖5是本發(fā)明所述接觸器的結(jié)構(gòu)原理圖；圖6是基于常開常閉主觸點(diǎn)接觸器的交流旁路結(jié)構(gòu)原理圖；圖7是實(shí)施例一所述采用交流穩(wěn)壓設(shè)備的狀態(tài)信號作為控制信號的交流穩(wěn)壓供 電結(jié)構(gòu)原理圖；圖8是實(shí)施例二所述采用穩(wěn)壓輸入本身作為控制信號的交流穩(wěn)壓供電結(jié)構(gòu)原理 圖。
具體實(shí)施例方式如圖7和圖8所示，分別給出了兩種采用本發(fā)法所述方法的具體實(shí)施例。實(shí)施例一如圖7所示，KMl即為即為自帶兩組常開主觸點(diǎn)及兩組常閉主觸點(diǎn)的接觸器。其 中控制板可為1塊也可為多塊，其主要功能為檢測本供電系統(tǒng)內(nèi)交流穩(wěn)壓設(shè)備狀態(tài)并依照 該狀態(tài)控制接觸器KMl線包吸合及斷開。交流穩(wěn)壓設(shè)備狀態(tài)信號可由多種方式得到，如1、 由交流穩(wěn)壓設(shè)備引入；2、檢測穩(wěn)壓輸入狀態(tài)等方式得到；3、由其他檢測設(shè)備得到等。實(shí)施例二 穩(wěn)壓輸入電壓與接觸器驅(qū)動(dòng)電壓相同，則可利用穩(wěn)壓輸入本身作為接觸器驅(qū)動(dòng)， 如圖8所示，當(dāng)穩(wěn)壓輸入電壓正常，則說明穩(wěn)壓設(shè)備正常，接觸器KMl吸合，輸出由系統(tǒng)內(nèi)交 流穩(wěn)壓設(shè)備提供。如穩(wěn)壓輸入電壓中斷，則說明穩(wěn)壓設(shè)備故障，接觸器KMl斷開，輸出由市 電直供。
權(quán)利要求
1.一種基于常開常閉主觸點(diǎn)接觸器的交流旁路直供方法，其特征在于所述旁路的功 率控制器件采用自帶兩組常開主觸點(diǎn)及兩組常閉主觸點(diǎn)的接觸器，所述常開主觸點(diǎn)與所述 常閉主觸點(diǎn)呈互鎖狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于常開常閉主觸點(diǎn)接觸器的交流旁路直供方法，其特征在 于，所述接觸器采用穩(wěn)壓輸入本身作為其控制驅(qū)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于常開常閉主觸點(diǎn)接觸器的交流旁路直供方法，其特征在 于，所述接觸器的控制信號來自交流穩(wěn)壓設(shè)備的狀態(tài)信號。
全文摘要
本發(fā)明公開一種基于常開常閉主觸點(diǎn)接觸器的交流旁路直供方法，所述旁路的功率控制器件采用自帶兩組常開主觸點(diǎn)及兩組常閉主觸點(diǎn)的接觸器，所述常開主觸點(diǎn)與所述常閉主觸點(diǎn)呈互鎖狀態(tài)。所述接觸器采用穩(wěn)壓輸入本身或采用交流穩(wěn)壓設(shè)備的狀態(tài)信號作為其控制驅(qū)動(dòng)信號。其基于常開常閉主觸點(diǎn)接觸器作為旁路的功率控制器件，可有效降低了導(dǎo)通電流損耗及發(fā)熱，過流量能力強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械互鎖，可靠性高，器件少成本低，并可完全實(shí)現(xiàn)故障導(dǎo)向安全設(shè)計(jì)，保證系統(tǒng)供電的可靠性。
文檔編號H02J9/06GK102130495SQ20101053193
公開日2011年7月20日 申請日期2010年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月4日
發(fā)明者劉延 申請人:北京鼎漢技術(shù)股份有限公司