雙電源自動切換裝置的製作方法

2023-05-28 12:46:46

本實用新型涉及一種雙電源自動切換裝置，應用於供配電系統中。

背景技術：

GB50052-2009《供配電系統設計規範》中規定「一級負荷應由雙重電源供電。」雙電源自動切換裝置是實現一級負荷的工作電源和備用電源之間切換的裝置，廣泛應用於配電系統中。為保證一級負荷供電的可靠性和連續性，雙電源自動切換裝置的切換時間越短越好。目前市面上雙電源自動切換裝置的主迴路開關多採用斷路器或負荷開關等機械開關，由於機械開關本身開斷特性的限制，其工作電源和備用電源之間的切換時間在數百毫秒至數秒之間，隨著電子設備等對供電連續性要求高的一級負荷的出現，這樣的切換時間在越來越多的場合已無法滿足要求，因此無切換延時的雙電源自動切換是一個值得研究的問題。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種結構設計合理的雙電源自動切換裝置，可實現工作電源與備用電源之間無延時切換。

本實用新型解決上述問題所採用的技術方案是：一種雙電源自動切換裝置，其特徵在於：包括電源迴路、邏輯控制單元和信號驅動迴路；電源迴路包括半導體全控型器件、隔離開關、熔斷器、電源輸入端和電源輸出端，電源輸出端、半導體全控型器件、隔離開關、熔斷器、電源輸入端依次串聯；邏輯控制單元通過信號驅動迴路與半導體全控型器件連接；所述的電源迴路為兩個，分為工作電源迴路和備用電源迴路；工作電源迴路的電源輸出端用於與用電負荷母線連接，電源輸入端用於與工作電源連接；備用電源迴路的電源輸出端用於與用電負荷母線連接，電源輸入端用於與備用電源連接。

本實用新型所述的半導體全控型器件為IGBT，該半導體全控型器件的發射極與電源輸出端連接，該半導體全控型器件的集電極、隔離開關、熔斷器、電源輸入端依次串聯，邏輯控制單元通過信號驅動迴路與該半導體全控型器件的基極連接。

本實用新型所述的半導體全控型器件為IGCT或者GTO，該半導體全控型器件的陰極與電源輸出端連接，該半導體全控型器件的陽極、隔離開關、熔斷器、電源輸入端依次串聯，邏輯控制單元通過信號驅動迴路與該半導體全控型器件的門極連接。

本實用新型所述的電源迴路還包括續流二極體，續流二極體與半導體全控型器件反向並聯。

本實用新型本實用新型與現有技術相比，具有以下優點和效果：可實現工作電源與備用電源之間無延時切換，具有可靠性高、控制簡單的特點，可應用於配電系統一級負荷的雙電源供電。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的電路原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖並通過實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，以下實施例是對本實用新型的解釋而本實用新型並不局限於以下實施例。

參見圖1，本實施例包括電源迴路、邏輯控制單元3和信號驅動迴路4。

電源迴路包括半導體全控型器件5、隔離開關6、熔斷器7、電源輸入端8、電源輸出端9和續流二極體10，本實施例中，半導體全控型器件5為IGBT。半導體全控型器件5的發射極與電源輸出端9連接，半導體全控型器件5的集電極、隔離開關6、熔斷器7、電源輸入端8依次串聯。續流二極體10與半導體全控型器件5反向並聯。

邏輯控制單元3通過信號驅動迴路4與半導體全控型器件5的基極連接。

電源迴路為兩個，分為工作電源迴路1和備用電源迴路2。工作電源迴路1的電源輸出端9用於與用電負荷母線連接，電源輸入端8用於與工作電源連接；備用電源迴路2的電源輸出端9用於與用電負荷母線連接，電源輸入端8用於與備用電源連接。

當半導體全控型器件5為IGCT或者GTO時，該半導體全控型器件5的陰極與電源輸出端9連接，該半導體全控型器件5的陽極、隔離開關6、熔斷器7、電源輸入端8依次串聯，邏輯控制單元3通過信號驅動迴路4與該半導體全控型器件5的門極連接。

正常工作時，工作電源迴路1和備用電源迴路2的隔離開關6均處於閉合狀態，邏輯控制單元3所發出的控制信號經信號驅動迴路4，將工作電源迴路1的半導體全控型器件5導通，備用電源迴路2的半導體全控型器件5關斷。當工作電源故障，或接收到手動切換時，邏輯控制單元3發出指令信號，經信號驅動電路4，將工作電源迴路1的半導體全控型器件5關斷，同時將備用電源迴路2的半導體全控型器件5導通，由於半導體全控型器件導通和關斷的時間非常短（小於0.0001秒），因此可實現工作電源和備用電源的無延時切換，保證用電負荷的供電連續性。同理，當工作電源恢復正常時，邏輯控制單元3發出指令信號，經信號驅動電路4，將備用電源迴路2的半導體全控型器件5關斷，同時將工作電源迴路1的半導體全控型器件5導通。

當雙電源自動切換裝置檢修時，工作電源迴路1和備用電源迴路2的隔離開關6均處於斷開狀態。

當用電負荷發生短路，引起雙電源自動切換裝置工作電源迴路1或備用電源迴路2流過短路電流時，熔斷器7將切斷故障迴路。

本說明書中所描述的以上內容僅僅是對本實用新型結構所作的舉例說明；而且，本實用新型各部分所取的名稱也可以不同，凡依本實用新型專利構思所述的構造、特徵及原理所做的等效或簡單變化，均包括於本實用新型專利的保護範圍內。