一种双电源自动切换电路及其隔离装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种双电源自动切换电路及其隔离装置，其双电源自动切换电路为具有主电源电路及备用电源电路，分别安置于隔离装置由主隔离板隔离而成的主电路自动开关区及备用电路自动开关区，其主、备用电源电路的手动开关，装设在由副隔离板隔离的手动开关区，其主电源电路的切换开关器内串联多个开关元件，及备用电源电路的切换开关器内并联多个开关元件，通过电路切换开关进行监测主电源电路及备用电源电路是否异常，并可控制开关元件进行供电转换作业；主隔离板及副隔离板提供电路间的安全隔离可有效的提高双电源供电转换的可靠度。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种双电源供电转换的切换设备，尤其涉及一种双电源自动切换 电路及其隔离装置。
技术介绍
电压骤降发生时其有效值通常会下降至正常值的10%至90%之间，且会持续0. 5 周波至数秒，这种现象是电力品质诸多课题中极重要的一环。虽对供电系统和供电设备本 质的可靠度进行持续的改善，但因为设备绝缘失效、火灾、天灾、人为误操作、保修不当、动 物或外物误接触引起的线路短路故障等，在电力系统中此类故障的发生是不可能完全避免 的。其电源切换装置亦可能再因电路开关结构本身故障而失灵，导致电压骤降的幅度再加 深及时间的延长，而引起相关用电设备的停机、生产停顿、金融瘫痪(金融交易市场电脑宕 机)、大众运输混乱等，让生命安全、财务及周遭环境饱受威胁。IEEE Std 446-1995 Recommended Practice for Emergency and StandbyPower Systems for Industrial and Commercial Applications， Chapter 4(IEEE 标 准 446-1995，工业和商业用紧急和备用电源系统的推荐规程，第四章)建议双电路自动 切换系统的供电方式宜设置电磁阀式的自动切换开关设备提供紧急供电转换，IEEE Std 1250_1995Guide for Service to Equipment Sensitive toMomentary Voltage Disturbances, pages 26-30 (IEEE标准1250-1995，对瞬时电压干扰敏感设备的维护指南， 26-30页)亦建议运用半导体式(固态式)的自动切换开关设备提供紧急供电转换，以确 保大部分敏感设备的运作。请参照图1所示，常用半导体式(固态式)的自动切换开关设 备10电路的主电源101及备用电源102里分别连接有切换的开关元件103、104，让主电源 101及备用电源102可利用开关元件103、104的切换，来进行供电转换，为具有双电源的电 路提供切换功能；若主电源101的上游供电发生不可预期的停电事故，电力系统需切换由 备用电源102供应电力时，主电源101开关元件103需先切换为不导通状态，以完全隔离主 电源101的故障区，备用电源102的开关元件104才可导通，投入电力运作。这种情况下， 上述在供电转换的切换过程中，开关元件103、104若因驱动电路失效、开关元件失灵或控 制驱动电源失效等原因，例如开关元件103、104该ON未0N，该OFF而未0FF，则将无法适时 进行正确的供电转换，使电力无法经由输出端105正常输出供电，不仅造成重大的损失，同 时也浪费了先前已投资的供电系统的功用。上述的电磁阀式及半导体式自动切换开关设备 的主电源侧及备用电源侧，都是单一的开关元件设计，若开关元件故障，将造成供电转换的 切换问题。a M IEC 62040-3,1999 Explanation of UPS switch definitions, pagesl51-165 (IEC62040-3,1999，不间断电源开关定义的解释，151-165页)与NEMA STANDARDS PUBLICATION Ν0· PE1-1992 UNINTERRUPTIBLEPOffER SYSTEMS, pages 9-23 (美 国国家电气制造商协会标准，公开号PE1-1992，不间断电源系统，9-23页)已提出许多种不 同供电架构的UPS系统，但都未对切换电源电路本身的可靠度加以改善，常见的切换开关装置，主电源侧及备用电源侧都是一开关元件，当位于上游的供电系统因事故停止供电时， 在供电转换过程中，如巧遇主电源侧的开关元件无法控制切断导通以完全隔离上游供电系 统，或备用电源侧的开关元件无法导通供电，将造成供电转换失败，无法有效提高供电设备 的可靠度，酿成灾害与损失，对整体供电系统的稳定度带来很大的考验。由 IEEE Std 493-2007 Recommended Practice for the Design of ReliableIndustrial and Commercial Power Systems, pages 177-197 (IEEE 标 准 493-2007，工业和商业电力系统可靠设计的推荐规程，177-197页)中可明确看出工业与商 业电力系统的设计，宜采用分散风险的供电设计理念，请参照图2所示，主供电系统11及备 用供电系统12已有并联的多个不断电装置111、121供应电力，且亦有切换开关112、122可 于不断电装置111、121发生故障时，切换电力直接供应下游的分电盘113、123稳定供电，以 确保主供电系统11及备用供电系统12的持续供电，但如遇到主供电系统11不稳定或停止 供电时，需切换至备用供电系统12，若整体系统在供电转换开关13这一重要环节发生单点 失效(single point offailure)，将使整体供电系统所已投资的设备(如UPS、充电机/整 流器、发电机、蓄电池、变压器等)无法发挥其作用，造成巨大损失，让主供电系统11及备用 供电系统12如此高可靠度的供电设计形同虚设。常见的双电源电路自动切换装置14为有如图3所示的结构形式，将负载供电由一 电源切换至另一电源的电源电路切换装置，若上游供电系统因事故而停电时又巧遇备用电 力切换失败而导致无法进行供电转换，不仅会带来如大型资料中心、证券交易、高科技连续 处理过程、医疗系统或导航系统等失效，造成巨大的损失，严重的话还会对生命造成威胁。 导致不断电切换系统供电转换失败的原因有很多，诸如双电源电路自动切换装置14内部 主电路自动开关区141、备用电路自动开关区142，因绝缘劣化、温度过高、元件老化或其他 不明原因致内部开关元件及其附属设备故障、引发爆裂或电弧火花，波及另一电路造成输 出端电压不稳或中止供电是造成双电源电路切换失败的主因。另外，若同类性质的故障波 及手动开关区亦是造成双电源电路切换失败的另一成因。另外，电力维修人员对双电源电 路自动切换装置14进行检测维修时，常局限于装置的空间，不当的空间设计，易致使人员 误触电源而危及人员生命安全。这种情况下，业界为防止设置于安全隔离装置内部的多个电源电路之间发生温度 过高或电弧火花延烧情形而导致损坏或因而引发灾害，因此在常用隔离装置内部会设有单 一隔板作为电源电路之间的隔离，单一隔板只能区隔主、备用电路自动开关区的电源电路， 无法实现主、备用电路自动开关区及手动开关区之间的隔离，容易使电力异常碰触另一电 路而造成二次连锁短路故障，确实难以达到安全隔离的设计。因此，如何开发一种高安全 性与可靠度的双电源电路自动切换电路及隔离装置，以能够降低因外力或外物所引发的故 障，或本身于电路内所在的相关元件故障时，降低引发供电失效或切换电源电路供电失败 导致连锁故障的可能性，确实是工业电力供电品质维护领域所需求的产品，也是相关领域 人员所努力研发的目标。
技术实现思路
本技术所要解决的第一技术问题是克服现有双电源自动切换电路在切换过 程中，因切换用开关元件本身的故障，造成双电源电路自动供电转换失败的问题。5为了解决上述第一技术问本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双电源自动切换电路，其特征在于：所述双电源自动切换电路（３）包括有一电源切换电路（４）及一电路切换开关（５），所述电源切换电路（４）包含有一主电源电路（４１）及一备用电源电路（４２），主电源电路（４１）连接设有第一切换开关器（４１１），主电源电路（４１）的第一切换开关器（４１１）内串联多个第一开关元件（４１１１），备用电源电路（４２）连接设有第二切换开关器（４２１），其备用电源电路输出端（４２４）与主电源电路输出端（４１４）连接提供电力输出；所述电路切换开关（５）与电源切换电路（４）的第一、第二切换开关器（４１１、４２１）电连接，可控制第一、第二切换开关器（４１１、４２１）。

【技术特征摘要】
一种双电源自动切换电路，其特征在于所述双电源自动切换电路(3)包括有一电源切换电路(4)及一电路切换开关(5)，所述电源切换电路(4)包含有一主电源电路(41)及一备用电源电路(42)，主电源电路(41)连接设有第一切换开关器(411)，主电源电路(41)的第一切换开关器(411)内串联多个第一开关元件(4111)，备用电源电路(42)连接设有第二切换开关器(421)，其备用电源电路输出端(424)与主电源电路输出端(414)连接提供电力输出；所述电路切换开关(5)与电源切换电路(4)的第一、第二切换开关器(411、421)电连接，可控制第一、第二切换开关器(411、421)。2.根据权利要求1所述的一种双电源自动切换电路，其特征在于所述备用电源电路(42)的第二切换开关器(421)内并联多个第二开关元件(4211)。3.根据权利要求1所述的一种双电源自动切换电路，其特征在于所述电路切换开关 (5)电连接多个温度感测器，所述多个温度感测器分别设于主电源电路(41)及备用电源电 路(42)的第一、第二切换开关器(411,421) 04.根据权利要求1所述的一种双电源自动切换电路，其特征在于所述主电源电路输 入端(410)与第一切换开关器(411)之间设有第一手动开关(412)，备用电源电路输入端 (420)与第二切换开关器(421)之间设有第二手动开关(422)，电源切换电路(4)输出端设 有第三手动开关(43)，主电源电路输入端(410)及备用电源电路输入端(420)与第三手动 开关(43)的输出端之间，分别设有一旁路维修开关(44)。5.根据权利要求1所述的一种双电源自动切换电路，其特征在于所述第一、第二开关 元件(4111、4211)为电子式或电磁阀式或半导体式。6.一种双电源自动切换电路，其特征在于所述双电源自动切换电路(3)包括有一电 源切换电路⑷及一电路切换开关(5)，所述电源切换电路⑷包含有一主电源电路(41) 及一备用电源电路(42)，主电源电路(41)连接设有第一切换开关器(411)，备用电源电路 (42)连接设有第二切换开关器(421)，备用电源电路(42)的第二切换开关器(421)内并联 多个第二开关元件(4211)，其备用电源电路输出端(424)与主电源电路输出端(414)连接 提供电力输出；所述电路切换开关(5)与电源切换电路(4)的第一、第二切换开关器(411、 421)电连接，可控制第一、第二切换开关器(411、421)。7.根据权利要求6所述的一种双电源自动切换电路，其特征在于所述主电源电路 (41)的第一切换开关器(411)内串联多个第一开关元件(4111)。8.根据权利要求6所述的一种双电源自动切换电路，其特征在于所述电路切换开关 (5)电连接多个温度感测器，所述多个温度感测器分别设于主电源电路(41)及备用电源电 路(42)的第一、第二切换开关器(411,421) 09.根据权利要求6所述的一种双电源自动切换电路，其特征在于所述主电源电路输 入端(410)与第一切换开关器(411)之间设有第一手动开关(412)，备用电源电路输入端 (420)与第二切换开关器(421)之间设有第二手动开关(422)，电源切换电路(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄瑞坤，
申请(专利权)人：易丰兴业有限公司，
类型：实用新型
国别省市：71[中国|台湾]