避免中性极危险电压的自动转换开关及方法技术

本发明专利技术提出一种避免中性极危险电压的自动转换开关，包括连接在包括第一电源和第二电源的电源以及负载之间的两个开关模块，其中，第一开关模块的相极的输入端与第一电源的相极电连接，第一开关模块的中性极的输入端与第二电源的中性极电连接，并且第二开关模块的相极的输入端与第二电源的相极电连接，第二开关模块的中性极的输入端与第一电源的中性极电连接，并且在每一个开关模块中，相极和中性极的状态相反。本发明专利技术提出的自动转换开关能够解决零线腾空现象、避免中性极危险电压，同时成本较低、实现方式简单，具有较高的可靠性。

Automatic switching switch and method to avoid neutral and dangerous voltage

The invention provides a method for automatic conversion of neutral voltage switch to avoid danger, including the connection in power supply includes a first power supply and a second power supply and two switch module, load between the phase pole switch module is electrically connected with the first phase pole of the input end and the first power supply module, a first switch input end of the neutral pole with the second power of the neutral electrically connected phase is electrically connected with the switch module and the second phase of the input and the second power supply, second switch module neutral input terminal and the first power supply is electrically connected with the neutral, and in each switch module, phase and neutral state in contrast. The automatic transfer switch proposed by the invention can solve the phenomenon of zero line flight and avoid neutral critical voltage, and has low cost, simple implementation mode and high reliability.

【技术实现步骤摘要】
避免中性极危险电压的自动转换开关及方法
本专利技术涉及一种自动转换开关，特别地，涉及用于避免中性极危险电压的自动转换开关，本专利技术还涉及一种避免中性极危险电压的方法。
技术介绍
自动转换开关(ATS)，也被称为“双电源自动转换开关”或“双电源开关”，是用于将一个或几个负载电路从一个供电电源自动转换至另一个供电电源从而向负载持续供电的电器。为了避免两路电源出现短路，自动转换开关在切换电源过程中，往往是先完全切断一路电源，然后再闭合另外一路电源。这种转换策略确实可以保证两路电源不发生短路，但在转换过程中，不可避免地会出现短时间的负载侧中性线完全断开，出现负载侧中性线悬空的情况，称作“零线腾空”现象。零线腾空会造成中性极电压抬升，致使敏感设备比如IT设备损坏。在很多采用UPS(UninterruptedPowerSupply，不间断电源)的配电系统中，当ATS后接UPS时，UPS的输出端(负载侧)零地电压有可能高达几十伏甚至上百伏，导致服务器重启或烧坏，造成一系列严重后果。为此，很多配电系统要求在自动转换开关转换过程中避免出现零线腾空现象。现有的大部分自动转换开关无法避免上述的零线腾空现象，少数能实现中性极重叠转换以解决零线腾空问题的产品一般都是原生型，不仅成本高，而且通用性也不好。因此，存在这样一种需求，即，提供一种能够解决零线腾空现象、避免中性极危险电压的自动转换开关，该自动转换开关的成本较低、实现方式简单，同时具有较高的可靠性。
技术实现思路
根据上述的缺点和不足，本专利技术的目的是至少解决现有技术中存在的上述问题。在本专利技术的一优选实施例中，提供一种避免中性极危险电压的自动转换开关，包括连接在包括第一电源和第二电源的电源以及负载之间的两个开关模块，其中，第一开关模块的相极的输入端与第一电源的相极电连接，第一开关模块的中性极的输入端与第二电源的中性极电连接，并且第二开关模块的相极的输入端与第二电源的相极电连接，第二开关模块的中性极的输入端与第一电源的中性极电连接，并且在每一个开关模块中，相极和中性极的状态相反。优选地，在每一个开关模块中，该开关模块的相极和中性极同时动作。优选地，当第一电源闭合、第二电源断开时，第一电源的相极和第一开关模块的相极之间电力连通，第一电源的中性极和第二开关模块的中性极之间电力连通，并且第二电源的相极和第二开关模块的相极之间电力断开，第二电源的中性极和第一开关模块的相极之间电力断开。优选地，当第一电源从闭合切换至断开时，第一电源的相极和第一开关模块的相极之间电力断开，同时第二电源的中性极和第一开关模块的中性极之间电力连通。优选地，当第二电源从断开切换至闭合时，第二电源的相极和第二开关模块的相极之间电力连通，同时第一电源的中性极和第二开关模块的中性极之间电力断开。优选地，当第一电源断开、第二电源闭合时，第一电源的相极和第一开关模块的相极之间电力断开，第一电源的中性极和第二开关模块的中性极之间电力断开，并且第二电源的相极和第二开关模块的相极之间电力连通，第二电源的中性极和第一开关模块的相极之间电力连通。优选地，当第一电源从闭合切换至断开时，第一电源的相极和第一开关模块的相极之间先电力断开，然后第二电源的中性极和第一开关模块的中性极之间电力连通。优选地，当第二电源从断开切换至闭合时，第一电源的中性极和第二开关模块的中性极之间先电力断开，然后第二电源的相极和第二开关模块的相极之间电力连通。优选地，所述开关模块具有中性极触头组件和至少一个相极触头组件，所述中性极触头组件和所述相极触头组件分别包括至少一个可在第一位置和第二位置之间运动的动触头以及相应的静触头，在第一位置，所述动触头与相应的静触头互相接触使得动静触头之间电力连通，在第二位置，所述动触头与相应的静触头互相分离使得动静触头之间电力断开。优选地，在每一个开关模块中，相极触头组件和中性极触头组件的动静触头接触状态相反。优选地，在每一个开关模块中，相极触头组件的静触头和中性极触头组件的静触头面对彼此镜像地布置。本专利技术还提供一种避免中性极危险电压的方法，包括：将两个开关模块连接在包括第一电源和第二电源的电源以及负载之间，使得自动转换开关的第一开关模块的相极的输入端与第一电源的相极电连接，第一开关模块的中性极的输入端与第二电源的中性极电连接，并且自动转换开关的第二开关模块的相极的输入端与第二电源的相极电连接，第二开关模块的中性极的输入端与第一电源的中性极电连接；以及，将每一个开关模块配置为使得相极和中性极的状态相反。应当认识到，上述描述仅仅是为了示例性的目的，而不是要限制本专利技术的范围。附图说明本专利技术的示例性实施例的上述和其它特征以及优点将从下面的结合附图的详细描述变得更加明显，并且该描述和附图仅用于示例性目的而不是以任何方式来限制本专利技术的范围，其中：图1是根据本专利技术优选实施例的自动转换开关的中性线重叠转换原理示意图；图2A是现有技术的自动转换开关的接线示意图；图2B是根据本专利技术优选实施例的自动转换开关的接线示意图；图3至5示出根据本专利技术优选实施例的自动转换开关的转换过程；图3是第一电源闭合、第二电源断开时根据本专利技术优选实施例的自动转换开关的状态示意图；图4是第一电源从闭合切换至断开的根据本专利技术优选实施例的自动转换开关的状态示意图；图5是第二电源从断开切换至闭合的根据本专利技术优选实施例的自动转换开关的状态示意图；图6是根据本专利技术另一实施例的自动转换开关的第一开关模块的状态示意图；图7是图6中第一开关模块的沿A-A的局部剖面示意图，仅示出中性极触头组件的动静触头和一个相极触头组件的动静触头，其它部件被省略。具体实施例现将参照附图描述本专利技术的各示例性的实施例。有关本专利技术的前述及其它
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合参考附图对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前、后、顺时针或逆时针等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本专利技术，此外，在全部实施例中，相同的附图标记表示相同的元件。本专利技术采用中性线重叠转换的方式，使得转换过程中中性线在闭合时间上出现重叠，以解决零线腾空。图1示出中性线重叠转换的原理，自动转换开关ATS包括连接在电源和负载之间的第一开关模块和第二开关模块，电源包括常用电源和备用电源，也称作第一电源S1和第二电源S2。图中的峰表示电源的中性极(NeutralPole，N极)或相极(PhasePole，P极)分别与开关模块的中性极或相极之间电力连通(以下简称“导通”)，谷表示电源的中性极或相极分别与开关模块的中性极或相极之间电力断开(以下简称“断开”)。对于三相交流电，相极包括U、V、W三相极。如图1所示，自动转换开关的转换过程中可分解为如下步骤：1)第一状态：S1的相极和中性极都导通，S2的相极和中性极都断开；2)第一转换动作：S1的相极开始断开、S1的中性极保持导通，同时S2的中性极开始导通；3)第二状态：S1的相极断开，S1的中性极导通，S2的相极断开，S2的中性极导通；4)第二转换动作：S2的相极开始导通，S2的中性极保持导通，同时S1的中性极开始断开；5)第三状态：S1的相极和中性极都断开，S2的相极和中性极都导通。从上述转换过程步骤可以看出，S1的相极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种避免中性极危险电压的自动转换开关，包括连接在包括第一电源和第二电源的电源以及负载之间的两个开关模块，其特征在于，第一开关模块的相极的输入端与第一电源的相极电连接，第一开关模块的中性极的输入端与第二电源的中性极电连接，并且第二开关模块的相极的输入端与第二电源的相极电连接，第二开关模块的中性极的输入端与第一电源的中性极电连接，并且在每一个开关模块中，相极和中性极的状态相反。

【技术特征摘要】
1.一种避免中性极危险电压的自动转换开关，包括连接在包括第一电源和第二电源的电源以及负载之间的两个开关模块，其特征在于，第一开关模块的相极的输入端与第一电源的相极电连接，第一开关模块的中性极的输入端与第二电源的中性极电连接，并且第二开关模块的相极的输入端与第二电源的相极电连接，第二开关模块的中性极的输入端与第一电源的中性极电连接，并且在每一个开关模块中，相极和中性极的状态相反。2.根据权利要求1所述的自动转换开关，其特征在于，在每一个开关模块中，该开关模块的相极和中性极同时动作。3.根据权利要求1所述的自动转换开关，其特征在于，当第一电源闭合、第二电源断开时，第一电源的相极和第一开关模块的相极之间电力连通，第一电源的中性极和第二开关模块的中性极之间电力连通，并且第二电源的相极和第二开关模块的相极之间电力断开，第二电源的中性极和第一开关模块的相极之间电力断开。4.根据权利要求1所述的自动转换开关，其特征在于，当第一电源从闭合切换至断开时，第一电源的相极和第一开关模块的相极之间电力断开，同时第二电源的中性极和第一开关模块的中性极之间电力连通。5.根据权利要求1所述的自动转换开关，其特征在于，当第二电源从断开切换至闭合时，第二电源的相极和第二开关模块的相极之间电力连通，同时第一电源的中性极和第二开关模块的中性极之间电力断开。6.根据权利要求1所述的自动转换开关，其特征在于，当第一电源断开、第二电源闭合时，第一电源的相极和第一开关模块的相极之间电力断开，第一电源的中性极和第二开关模块的中性极之间电力断开，并且第二电源的相极和第二开关模块的相极之间电力连通，第二电源的中性极和第一开关模块的相极之间电力连通。7.根据权利要求4所述的自动转换开关，其特征在于，当第一电源从闭合切换至断开时，第一电源的相极和第一开关模块的相极之间先电力断开，然后第二电源的中性极和第一开关模块的中性极之间电力连通。8....

【专利技术属性】
技术研发人员：周斌，杨武，茅顺仙，刘振忠，李祎博，曾晓菁，
申请(专利权)人：施耐德电器工业公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR