專利名稱：低壓控制回路供電電源切換裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電源切換裝置，尤其涉及一種低壓控制回路的供電電源切換裝置。
背景技術：
在控制回路的供電方式上低壓系統與中高壓系統有所不同。中高壓系統引出專門的直流 電源為控制回路供電，其在防止電源失電方面有一系列的保障措施。而低壓系統常常從給其 負荷供電的3相交流電中引出一相作為控制回路的供電電源，這樣，該供電方式就受到低壓 系統動力回路的影響。當低壓系統控制回路的供電相發生接地故障時，供電相電壓瞬時跌落
為零，這時會出現如下情況
1、 保護裝置會因為控制回路停止供電而拒動，
2、 保護動作，但是由于控制回路失壓，造成出口控制的斷路器驅動線圈失去驅動動力。
3、 由于控制回路失壓，造成接觸器脫扣線圈失壓，接觸器斷開，但是由于接地故 障的故障電流很大， 一般接觸器不能進行有效的分斷故障電流，造成接觸器拉弧從而燒 毀接觸器。
4、 由于控制回路失電，可能造成負載在控制回路失電期間失去保護而損壞。 以上情況為控制回路取電相接地后的一系列后果，這些后果會對現場造成嚴重的損失。
同時，可能造成繼電保護的接地保護功能形同虛設，針對上述問題，究其根源就是控制回路 電源取自低壓系統的動力回路，如何保證控制回路供電的穩定可靠成為解決問題的關鍵。
發明內容
本發明提出一種低壓控制回路供電電源切換裝置，通過繼電器的動作配合從而達到為控 制回路提供穩定可靠的輸出電源的目的。同時配合熔斷器對控制回路進行保護。
根據本發明的第一方面，提出一種控制回路的供電電源切換裝置，其包括三個繼電器Ja、 Jb、 Jc，所述三個繼電器Ja、 Jb、 Jc的驅動線圈分別由三相交流電源Ua、 Ub、 Uc供電，且 所述三個繼電器Ja、Jb、 Jc的常開觸點Ja-l,Jb-l，Jc-l和常閉觸點Ja-2，Jb-2,Jc-2串入分別由Ua、 Ub、 Uc與零線N組成的回路中，用于當三相交流電源中給控制回路供電的一相電源失壓時， 切換到三相交流電源中其他正常的兩相中的一相作為控制回路的供電電源。
根據本發明的第二方面，提出一種控制回路的供電電源切換裝置，其包括兩個繼電器Ja、 Jb，所述兩個繼電器Ja、 Jb的驅動線圈分別由三相交流電源Ua、 Ub、 Uc中的任意兩相供 電，且所述兩個繼電器Ja、 Jb的常開觸點Ja-l，Jb-l和常閉觸點Ja-2,Jb-2串入分別由Ua、 Ub、 Uc中的所述任意兩相與零線N組成的回路中，用于當三相交流電源中給控制回路供電的一 相失壓時，切換到三相交流電源中正常的另一相作為控制回路的供電電源。
根據本發明的第三方面，提出一種控制回路的供電電源切換裝置，其包括一個繼電器Ja， 所述一個繼電器Ja的驅動線圈由三相交流電源Ua、 Ub、 Uc中的任意一相供電，且所述一 個繼電器Ja的常開觸點Ja-l串入由Ua、 Ub、 Uc中的所述任意一相與零線N組成的回路中， 而所述一個繼電器的常閉觸點Ja-2串入不同于所述任意一相的交流電源相和零線N組成的 回路中，用于當三相交流電源中給控制回路供電的一相失壓時，切換到三相交流電源中正常 的另一相作為控制回路的供電電源。
該裝置能夠提供穩定可靠的控制回路供電，且具有以下優點
1、 可以完全取代原先的熔斷器。
2、 當低壓系統控制回路取電相發生接地失壓后，其他正常相能迅速為控制回路供電，防止保護由于失電而拒動。
3、 防止控制回路失壓后，保護動作，但是由于控制回路失壓，造成出口控制的斷路器驅動線圈失去驅動動力。
4、 防止由于控制回路失壓，造成接觸器脫扣線圈失壓，接觸器斷開，由于接地故障的故障電流很大， 一般接觸器不能進行有效的分斷故障電流，造成接觸器拉弧從而燒毀接觸器。
5、 防止由于控制回路失電，負載失去保護，造成負載的損壞。
6、 本身在三相電源沒有電壓的情況下，控制回路供電端與三相電之間沒有電氣連接，防止控制回路端的意外過壓串入動力回路和其他控制回路，將過壓造成的影響控制在本控制回路內。
下面借助附圖對本發明作進一步的說明，其中
圖1為根據本發明第一實施例的低壓控制回路供電電源切換裝置實現原理圖2為現有技術中典型的低壓控制系統接線圖3為繼電器告警輸出回路原理圖4為根據本發明第二實施例的低壓控制回路供電電源切換裝置實現原理圖;
圖5為根據本發明第三實施例的低壓控制回路供電電源切換裝置實現原理圖。
其中在圖2中，KM為接觸器，QF為斷路器，JDQ為繼電保護裝置或繼電器
具體實施例方式
如圖2所示，圖2為現有技術中低壓控制回路常用的接線原理圖，其中，右側為控制回路，左側為動力回路，現有的控制回路供電電源由熔斷器FU引入動力回路交流電源中的其中一相(通常將A相引入作為控制回路的供電電源)。
(第一實施例)
如附圖1所示，本發明的低壓控制回路的供電電源切換裝置包括3個繼電器Ja、 Jb、 Jc 和一個熔斷器FU， Ja、 Jb、 Jc的驅動線圈分別由三相交流380伏電源Ua、 Ub、 Uc供電，Ja、 Jb、 Jc的常閉觸點和常開觸點分別串入Ua、 Ub、 Uc與零線N組成的回路中，U、 N為該切換裝置輸出端，連接控制回路。附圖1中的FU為熔斷器，其用作限制輸出回路電流，防止輸出回路電流過大。其中Ja、 Jb、 Jc可以為同一型號或不同型號的繼電器，它們可以選自如下型號繼電器歐姆龍的MY2J/220VAC用于5A額定容量和LY2J/220VAC用于15A額定容量；宏發繼電器中HF18FF/A220用于7A， HF13F/A220用于15A;松下電工繼電器中HC、 HG系列產品，其中繼電器的驅動線圈的驅動電壓為220V AC。當驅動線圈電壓為O時相應 的常閉觸點閉合，當驅動線圈電壓為220V AC時相應的常開觸點閉合。
下面以A相作為控制回路的供電電源，B、 C相作為控制回路的備用電源為例，就該電 源切換裝置工作原理進行說明。其中首先將Ja的驅動線圈與A相電壓相連，Jb的驅動線圈與B相電壓相連，Jc的驅動線圈與C相電壓相連。當A、 B、 C三相均為正常220V AC供 電時，Ja、 Jb、 Jc的常開觸點Ja-l，Jb-l,Jc-l閉合，由接線圖可知，此時給控制回路的輸出電 源電壓U為A相電壓，B相、C相由于斷路，節點懸空，只作為備用輸出供電電源。
當A相由于接地等原因輸出電壓由正常220V下降為0V時，Ja繼電器的驅動線圈失電， 則Ja的常開觸點Ja-l打開，常閉觸點Ja-2閉合，此時由于B相電壓正常，Jb的常開觸點Jb-l 和常閉觸點Jb-2不動作，則給控制回路的輸出電源電壓就為B相電壓，同理，當B相發生故障時，由于C相電壓正常，Jc的常開觸點Jc-l和常閉觸點Jc-2不動作，輸出電壓轉化為C相電壓。這樣保持控制回路總是由正常工作電源進行供電。
當A相故障消除時，A相電壓由低電壓狀態恢復到正常220V AC狀態時，由于Ja繼電器的驅動線圈得電，Ja的常開觸點Ja-l閉合，常閉觸點Ja-2打開，控制回路供電又恢復為 A相電源供電。其中，動力回路失電后控制回路與動力回路具有電氣隔離。
(第二實施例)
本發明的第二實施例提供了另一種低壓控制回路的供電電源的切換裝置，其中該切換裝置包括兩個繼電器Ja、 Jb， Ja、 Jb的驅動線圈分別由三相交流電源Ua、 Ub、 Uc中的任意兩 相供電，且Ja、 Jb的常開觸點Ja陽l,Jb-l和常閉觸點Ja-2,Jb-2串入分別由Ua、 Ub、 Uc中的 所述任意兩相與零線N組成的回路中。附圖4中示出了任意兩相為A相和B相的低壓控制 回路的供電電源切換裝置的原理圖。其中在A、 B相都處于正常狀態時，由A相交流電為控 制回路提供電源。當A相失電后，通過繼電器的切換轉為B相供電，當A相電壓恢復后， 又轉為A相供電。其中，動力回路失電后控制回路與動力回路具有電氣隔離。 (第三實施例)
本發明的第三實施例提供了再一種控制回路的供電電源切換裝置，該切換裝置包括一個 繼電器Ja， Ja的驅動線圈由三相交流電源Ua、 Ub、 Uc中的任意一相供電，且Ja的常開觸 點Ja-l串入分別由Ua、 Ub、 Uc中的所述任意一相與零線N組成的回路中，而Ja的常閉觸 點Ja-2串入不同于所述任意一相的交流電源相和零線N組成的回路中，附圖5所示為Ja的 驅動線圈由A相供電的情況。其中當A、 B相都處于正常狀態時，由A相交流電為控制回 路提供電源。當A相失電后，由繼電器控制轉為B相供電，當A相電壓恢復后，又轉為A 相供電。
附圖1和附圖4與附圖5的區別除了供電電源的備用電源回路不同之外，對于附圖1、 附圖4，在動力回路不帶電的情況下，動力回路與低壓控制回路之間處于斷路狀態，也就是 沒有物理連接。
另外，該裝置也可以選用具有兩副獨立的常開常閉觸點的繼電器，其中一副常開常閉觸 點如附圖l、 4、 5所述串入電源供電回路中，另一副常開常閉觸點則可用作指示告警。如附 圖3所示，當繼電器帶電時通過該切換裝置的輸出U使得HaG燈亮，表明該相供電正常， 當HaR燈亮時表明該相失電或供電不正常。
本發明適用于各種電壓等級的低壓系統。
權利要求
1、一種控制回路的供電電源切換裝置，包括三個繼電器(Ja、Jb、Jc)，所述三個繼電器(Ja、Jb、Jc)的驅動線圈分別由三相交流電源Ua、Ub、Uc供電，且所述三個繼電器(Ja、Jb、Jc)的常開觸點(Ja-1，Jb-1，Jc-1)和常閉觸點(Ja-2，Jb-2，Jc-2)串入分別由Ua、Ub、Uc與零線N組成的回路中，用于當三相交流電源中給控制回路供電的一相電源失壓時，切換到三相交流電源中其他正常的一相作為控制回路的供電電源。
2、 一種控制回路的供電電源切換裝置，包括兩個繼電器(Ja、 Jb)，所述兩個繼電器(Ja、 Jb)的驅動線圈分別由三相交流電源Ua、 Ub、 Uc中的任意兩相供電，且所述兩個繼電器(Ja、 Jb)的常開觸點(Ja-l,Jb-l)和常閉觸點(Ja-2,Jb-2)串入分別由Ua、 Ub、 Uc中的所述任意兩相與 零線N組成的回路中，用于當三相交流電源中給控制回路供電的一相失壓時，切換到三相 交流電源中正常的另一相作為控制回路的供電電源。
3、 一種控制回路的供電電源切換裝置，包括一個繼電器(Ja)，所述一個繼電器(Ja)的驅 動線圈由三相交流電源Ua、Ub、Uc中的任意一相供電，且所述一個繼電器(Ja)的常開觸點(Ja-l) 串入由Ua、 Ub、 Uc中的所述任意一相與零線N組成的回路中，而所述一個繼電器的常閉 觸點(Ja-2)串入不同于所述任意一相的交流電源相和零線N組成的回路中，用于當三相交流 電源中給控制回路供電的一相失壓時，切換到三相交流電源中正常的另一相作為控制回路的 供電電源。
4、 如權利要求1或2或3所述的切換裝置，其特征在于在該切換裝置的輸出端串聯熔 斷器，用于限制切換裝置的輸出電流。
5、 如權利要求1或2所述的切換裝置，其特征是在所述三相交流電源不帶電時保持 不帶電相與切換裝置的輸出端絕對電氣開路。
6、 如權利要求1或2所述的切換裝置，其中繼電器采用同一型號或不同型號的繼電器。
7、 如權利要求1或2或3所述的切換裝置，其中繼電器選用歐姆龍的MY2J/220VAC 用于5A額定容量、LY2J/220VAC用于15A額定容量、宏發繼電器HF18FF/A220用于7A、 HF13F/A220用于15A或松下電工繼電器HC、 HG系列產品。
8、 如權利要求1或2或3所述的切換裝置，其特征在于所述繼電器還包括另一副常開、 常閉觸點，通過所述另一副常開常閉觸點的狀態來指示所述三相交流電源是否正常，或用于 告警指示三相交流電源是否失電。
全文摘要
本發明的目的在于更好的為低壓系統控制回路提供可靠的供電，防止控制回路取電相發生接地故障后，由于控制回路失電而造成的一系列控制失靈問題。為此，提供了將三相系統中非控制回路取電相作為控制回路的備用電源，當取電相發生接地后，裝置可將正常的非取電相自動切換作為控制回路電源，為分離線圈提供可靠的線圈驅動電源。同時，必要時還可通過熔斷器對控制回路起到防止控制回路過流的目的。
文檔編號H02J9/04GK101202467SQ200710130750
公開日2008年6月18日 申請日期2007年7月23日 優先權日2007年7月23日
發明者巖 劉 申請人:巖 劉