專利名稱：共模勵磁快速cb型雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
該發(fā)明“共模勵磁快速CB型雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)裝置，又稱備用電源 自動投入裝置或稱互投開關(guān)，它是供配電系統(tǒng)中與國際接軌的一種新產(chǎn)品。屬于電氣設(shè)備 裝置類。
背景技術(shù)：
該發(fā)明“共模勵磁快速CB型雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)裝置”，是備用電源自 動投入裝置(又稱ATSE自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器Transfer Switchhing Equipment)類中的新 產(chǎn)品。與現(xiàn)有技術(shù)的比較?！睹裼媒ㄖ姎庠O(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ/T16-92)規(guī)定，下列負(fù)荷屬于一級負(fù)荷(1)中斷 供電將造成人身傷亡者；(2)中斷供電將造成重大政治影響者；(3)中斷供電將造成重大經(jīng) 濟(jì)損失者；(4)中斷供電將造成公共秩序嚴(yán)重混亂者。一級負(fù)荷是不允許中斷電源的，它們 必須有備用電源(獨(dú)立于正常電源的專門饋電的備用電源或是快速自起動的柴油發(fā)電機(jī) 組)。國標(biāo)《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50052-95)重審了一級負(fù)荷必須有有備用電源，特別 重要負(fù)荷還應(yīng)設(shè)應(yīng)急電源；在第206條對二級負(fù)荷提出了新的要求二級負(fù)荷的供電系統(tǒng)， 宜由兩回線路供電。在負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件困難時，二級負(fù)荷可由一回6kv及以上專 用的架空線路或電纜供電。當(dāng)采用架空線時，可為一回架空線供電，當(dāng)采用電纜線路時，應(yīng) 采用兩根電纜組成的線路供電其每根電纜應(yīng)能承受100%的二級負(fù)菏。在上述的供電回路 中兩回供電和三回供電回路中，均需要雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)裝置，來完成兩回路或三回路 的轉(zhuǎn)換。我國在額定電流630A及以下的雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)中，按照斷路能力來區(qū)分，主 要有三種第一種是CB級，它能夠接通、承載短路電流，同時其主觸頭還能夠用于分?jǐn)喽搪?電流。第二種是PC級，它能夠接通、承載短路電流，但不能分?jǐn)喽搪冯娏?。第三種是CC級， 它與PC級類似，它能夠接通、承裁短路電流，但不能分?jǐn)喽搪冯娏鳌５cPC級的TSE又 有所不同，PC級是采用負(fù)荷開關(guān)構(gòu)成，而CC級的TSE是采用接觸器構(gòu)成。由于接觸器或電 磁開關(guān)本身存在著難以克服的缺點(diǎn)，如沒有過載和短路保護(hù)功能，運(yùn)行中耗電大，有噪聲或 較大的交流聲等，因此現(xiàn)在已被具有過載、短路保護(hù)功能且無噪聲的塑殼式斷路器所替代。目前我國采用塑殼式斷路器生產(chǎn)的ATSE即雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)裝置，有兩種結(jié) 構(gòu)型式。第一，大型的(分體式)由一個自動控制器(由各種電子元件構(gòu)成，對常用和備 用電源進(jìn)行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)故障時即輸出信號)、兩臺帶有電動操作機(jī)構(gòu)(可實(shí)現(xiàn)電氣連鎖)的 塑殼式斷路器(兩臺斷路器間有極可靠的機(jī)械聯(lián)鎖)以及底座；接線插座、連接電纜等組 成。兩個主要開關(guān)部件及控制器均可單獨(dú)供應(yīng)，由用戶按需要進(jìn)行安裝，也可由制造廠做成 箱、柜供給用戶。第二，中型的(一體式)整個裝置安裝在一個鐵質(zhì)的大底板上，一個自動控制器， 控制一臺小型的低速電動機(jī)，利用電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)帶動兩個手柄，來完成兩個塑殼式斷路 器的分、合閘的。小型的既100A以下的負(fù)荷，采用微型斷路器(簡稱微斷，下同)目前 尚無合適的產(chǎn)品配套，只能用中型的(一體式)的雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)裝置來供貨。如設(shè) 計(jì)單位設(shè)計(jì)一個一、二級負(fù)荷的雙電源供電回路，有兩種選擇一是選兩個箱體，將雙電源
3轉(zhuǎn)換開關(guān)裝在一個箱體中，將供電的小型開關(guān)裝在另一個箱體中二是，需要選一個大的箱 體，將雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)裝置和供電開關(guān)裝在一起，形成一個箱體結(jié)構(gòu)不合理的狀況。上述情 況，給用戶帶來諸多不便。經(jīng)查國外有關(guān)資料和產(chǎn)品均存在上述弊端。該發(fā)明出于解決目前產(chǎn)品不合理的這一目的，而發(fā)明的“共模勵磁快速CB型雙電 源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)裝置”。它將控制器小型化、模數(shù)化，與微斷開關(guān)裝在同一個35mm軌道上， 同一個45mm寬度面板的開孔中。實(shí)現(xiàn)了整體裝置的小型化、模數(shù)化，給用戶使用帶來方便。

發(fā)明內(nèi)容
該發(fā)明“共模勵磁快速CB型雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)裝置”(以下簡稱裝 置)，它是供配電系統(tǒng)中一種新產(chǎn)品，屬于電氣設(shè)備裝置類。當(dāng)常用電源失電后，備用電源可 自動投入供電；當(dāng)常用電源恢復(fù)供電后，又可自動恢復(fù)到常用電源供電；也可以當(dāng)常用電 源恢復(fù)供電后繼續(xù)由備用電源供電，當(dāng)備用電源故障時返回常用電源恢復(fù)供電。它是由一 個智能自動控制器，控制兩個電磁鐵快速吸動一個杠桿的兩端上下運(yùn)動，帶動回轉(zhuǎn)板去推 動一個與微型斷路器手柄連接的附加手柄，來完成兩個微型斷路器(簡稱微斷)的分、合 閘；也可手動完成上述動作。該發(fā)明雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)裝置125A以下的結(jié)構(gòu)尺寸按照國際上 常用的多9(mm)模數(shù)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可與西門子、梅蘭日蘭、ABB、等國內(nèi)外生產(chǎn)的微斷開 關(guān)并列安裝在同一個35mm寬標(biāo)準(zhǔn)軌道板上；控制器與自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的微斷和分路的微斷 均嵌裝在同一個箱體門開孔寬度為45mm的面板上，外露出控制器的面板和斷路器的操作 手柄?？刂破髋c微型斷路器的連接是靠兩個可伸縮的連接件，禁錮的連接在一起的。該發(fā) 明在雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)類別中，符合最簡單、最實(shí)用、最可靠、就是最先進(jìn)的技術(shù)理念，該發(fā)明 采用共模設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊，簡單可靠，使用方便，可廣泛用于一、二級供電負(fù)荷的用戶中。附圖標(biāo)號說明

圖1 裝置正面的平面圖；圖2 左視圖；圖3操作機(jī)構(gòu)處于沒動作 狀態(tài)；圖4 裝置在常用回路斷開；備用回路投入狀態(tài)；圖5 裝置在常用回路投入；備用回 路斷開狀態(tài)；圖6 裝置在常用回路和備用回路均在斷開狀態(tài)；圖7 裝置底部的平面圖；圖 8 圖8 控制器與微型斷路器之間的可伸縮連接件。上述圖中的標(biāo)號說明如下1-—外殼；2-—回轉(zhuǎn)板；3-壓板；4-罩，高度 45mm;5-托板；6-托板內(nèi)側(cè)空心管7-通軸；8-微動開關(guān)；9-線圈；10-夕卜殼；11-開關(guān)；12-銜鐵；13-隔板；14-轉(zhuǎn)軸；15-定位件，高度36mm，配用35mm標(biāo)準(zhǔn)軌道；16-固定軸套；
17-杠桿；18-活動軸套；19-基架；20-—智能自動電氣控制器(DKQ)；21—控制器與微型斷路器之間的可伸縮連接件。
具體實(shí)施例方式在小批量產(chǎn)品試制中，采用了兩組西門子125A以下的4極5SJ6型 微斷開關(guān)，配上以“9mm”為模數(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制器，將其控制器和微斷開關(guān)并列安裝在同一 個35mm寬標(biāo)準(zhǔn)軌道上；控制器與自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的微斷和分路的微斷均嵌裝在同一個箱體 門開孔寬度為45mm的面板上，外露出控制器的面板和斷路器的操作手柄，構(gòu)成了 “共模勵 磁快速CB型雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)裝置(ATSE)”。其執(zhí)行部件具有過載、短路保護(hù)性能的微 型斷路器(短路分?jǐn)嗄芰υ?80V時彡5KA)?，F(xiàn)介紹如下1.用途及基本功能適用于交流50HZ，額定工作電壓220/380V的兩組電源(常用 和備用電源)因一組電源發(fā)生故障或負(fù)載本身需要而進(jìn)行電源之間的自動轉(zhuǎn)換，以確保供 電的可靠性和安全性。技術(shù)條件能符合IEC60947-6自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器標(biāo)準(zhǔn)?；竟δ苁?(1)監(jiān)視常用和備用電源是否正常；(2)常用與備用電源之間的自動轉(zhuǎn)換；(3)具備良好、可 靠的電氣和機(jī)械聯(lián)鎖，切實(shí)防止同時接通常用和備用電源；(4)對電源、線路和設(shè)備具有過 載、短路保護(hù)功能(如執(zhí)行部件采用剩余電流動作斷路器時，則還有漏電、觸電保護(hù)性能。)2.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)①它是由一個用電子元件構(gòu)成智能自動電氣控制器(DKQ)，對常用 和備用電源進(jìn)行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)故障時即輸出信號；②智能自動控制器，控制兩個電磁鐵快速吸 動一個杠桿的兩端上下運(yùn)動，帶動回轉(zhuǎn)板去推動一個與微型斷路器手柄連接的附加手柄， 來完成兩個微型斷路器(簡稱微斷)的分、合閘；③也可手動完成上述動作，或使兩個微 型斷路器都處在分間位置。④杠桿機(jī)構(gòu)是由轉(zhuǎn)軸、固定軸套、活動軸套、杠桿、回轉(zhuǎn)板、壓板 等組成。⑤附加手柄的中間是一個成狐型的推板，外側(cè)是與微型斷路器手柄相吻合的附加 手柄，內(nèi)側(cè)是一個空心管狀長柄；⑥常用和備用兩個微斷的附加手柄的內(nèi)側(cè)空心管狀長柄 是套接在同一個軸上，以保證每個附加手柄兩端的推動力在一個同心圓上運(yùn)動。⑦利用杠 桿的特性有極可靠的機(jī)械聯(lián)鎖；利用智能自動電氣控制器實(shí)現(xiàn)兩臺微型斷路器間的電氣連 鎖。⑧簡單可靠，使用方便，采用下(上)進(jìn)線上(下)出線的接線方式，從上(下)口可 很容易的與分路斷路器相聯(lián)線，使其裝置與分路微型斷路器安裝在一條直線上，以適應(yīng)末 端標(biāo)準(zhǔn)照明動力箱的裝配。⑨共摸數(shù)結(jié)構(gòu)將其控制器和微斷開關(guān)并列安裝在同一個35mm 寬標(biāo)準(zhǔn)軌道上；控制器與斷路器在操作面板開孔寬度一致均為45mm，故可嵌裝在同一個箱 體門的面板上，外露出控制器的面板和兩個斷路器的操作手柄；分路的斷路器也可并排安 裝在同一個45mm寬度的面板開孔中。⑩它是由一個智能自動控制器，控制兩個電磁鐵快 速吸動一個杠桿的兩端上下運(yùn)動，帶動回轉(zhuǎn)板去推動一個與微型斷路器手柄連接的附加手 柄，來完成兩個微型斷路器(簡稱微斷)的分、合閘，動作時間在100毫秒之內(nèi)；也可手動 完成上述動作及全分狀態(tài)。3.工作原理和主要技術(shù)指標(biāo)自動控制器隨時對正在運(yùn)行的常用電源和準(zhǔn)備轉(zhuǎn) 換的備用電源進(jìn)行監(jiān)測。當(dāng)常用電源的三相中有任意一相電壓出現(xiàn)異常(故障)，如過電 壓(彡120%額定電壓Un)、欠電壓(彡70% Un))或電源消失(Un = 0)，經(jīng)過適當(dāng)?shù)难訒r 時間、(t:可調(diào)，最大為60s，延時目的是觀察此種電壓異常有否可能在短時消失，回復(fù)正常狀態(tài))。在確認(rèn)常用電源已無法恢復(fù)正常，就將常用電源自動切斷，再經(jīng)過t2的延時，將備 用電源的斷路器合上(t2最大為1.5s，t2包括備用電源斷路器接到指令和它的固有合閘時 間)。如果用電設(shè)備轉(zhuǎn)入備用電源供電，經(jīng)一段時間后，正常電源的故障已經(jīng)排除，恢復(fù)了正 常，用戶又有意于重新使用正常電源，則控制器經(jīng)一定的延時時間t3(t3可調(diào)，最長為60s， 仍是監(jiān)測和判斷正常電源是否真正恢復(fù))；將備用電源的斷路器切斷，再經(jīng)過、延時(、最 長為1.5s)，然后合上正常電源的斷路器。以上過程稱之為自投自復(fù)。如果有兩路電源(電 源I和電源II)都處于正常狀態(tài)，自動控制器將不發(fā)出任何操作指令，此時，可用手動操作 來選擇一個電源供電。當(dāng)常用供電的電源(例如電源1)發(fā)生故障，而另一備用電源(電源 II)是正常的話，自動控制器立即進(jìn)入延時狀態(tài)，經(jīng)、延時(、與上述含義相同)，將電源1 的斷路器切斷，再經(jīng)Is延時后；將電源II的斷路器合上。這個過程稱為自投不自復(fù)。若 備用電源是柴油發(fā)電機(jī)，其轉(zhuǎn)換過程是當(dāng)正常電源發(fā)生故障時，經(jīng)、的延時，在確認(rèn)常用 電源已無法恢復(fù) 正常后，就將常用電源的斷路器切斷.再經(jīng)t2的延時(t2通常為1.5s，這 是快速自起動柴油發(fā)電機(jī)起動、發(fā)電的時間)，當(dāng)確認(rèn)備用電源已處于熱備份狀態(tài)，再經(jīng)過 t3(t3< 1.5s)，將備用電源的斷路器合上。對于現(xiàn)代化醫(yī)院中的手術(shù)室、手術(shù)準(zhǔn)備室、特別監(jiān)護(hù)室；早產(chǎn)嬰兒室等(以及類似 的一些場所)，其允許電源中斷時間為0. 5s, 一些瞬時特別備用電源，在0. 5s甚至更短時間 就要投入的用戶，可將時間調(diào)的更短。該發(fā)明“共模勵磁快速CB型雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)裝 置”動作時間在0. Is以內(nèi)，能更可靠的保證電源的供電質(zhì)量。關(guān)于過電壓，確定120% Un作為最大值，考慮線路及設(shè)備(例如電動機(jī))的崩潰 電壓(產(chǎn)生堵轉(zhuǎn)的電壓)，把欠電壓的整定值值定為70% Un。為滿足用戶需要，產(chǎn)品可以 做到欠電壓可調(diào)，其范圍為60% 85%的Un ；過電壓可調(diào)，其范圍為110% 130%的Un。 轉(zhuǎn)換延時、轉(zhuǎn)換斷電延時、返回延時等也為可調(diào)。在常用電源運(yùn)行時，如果備用電源出現(xiàn)異 常，由于自動控制器一直監(jiān)視這兩個電源，此時就會出現(xiàn)故障報警(由蜂鳴器發(fā)出嘟嘟聲) 以通告操作人員及時修復(fù)，使備用電源在需要時，能安全、可靠地投入使用。一旦常用和備 用電源都出現(xiàn)故障，自動控制器將令兩臺斷路器全部斷開，均處于非合閘的斷開位置。該發(fā)明“共模勵磁快速CB型雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)裝置(ATSE)，還具有手/自動轉(zhuǎn) 換結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)自動轉(zhuǎn)換和手動轉(zhuǎn)換功能。圖1中的常用電源和備用電源開關(guān)的操作手柄 5都在斷開位置；圖4中的常用電源驅(qū)動桿5在斷開位置；備用電源驅(qū)動桿5在合閘位置。 圖5 中的常用電源驅(qū)動桿5在合閘位置；備用電源驅(qū)動桿5在斷開位置。上述動作即可自 動完成，也可手動完成。該發(fā)明“共模勵磁快速CB型雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)裝置”，(ATSE)它是供配電系統(tǒng) 中一種新產(chǎn)品，屬于電氣設(shè)備裝置類。當(dāng)常用電源失電后，備用電源可自動投入供電；當(dāng)常 用電源恢復(fù)供電后，又可自動恢復(fù)到常用電源供電；也可以當(dāng)常用電源恢復(fù)供電后繼續(xù)由 備用電源供電，當(dāng)備用電源故障時返回常用電源恢復(fù)供電。它是由一個智能自動控制器， 控制兩個電磁鐵快速吸動一個杠桿的兩端上下運(yùn)動，帶動回轉(zhuǎn)板去推動一個與微型斷路器 手柄連接的附加手柄，來完成兩個微型斷路器(簡稱微斷)的分、合閘；也可手動完成上 述動作。該發(fā)明雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)裝置125A以下的結(jié)構(gòu)尺寸按照國際上常用的多9(mm)模 數(shù)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可與西門子、梅蘭日蘭、ABB、等國內(nèi)外生產(chǎn)的微斷開關(guān)并列安裝在同一 個35mm寬標(biāo)準(zhǔn)軌道板上，控制器與斷路器在操作面板開孔寬度一致均為45mm，故可嵌裝在同一個箱體門的面板上，外露出控制器的面板和兩個斷路器的操作手柄。分路的斷路器也 可并排安裝在同一個45mm寬度的面板開孔中。該發(fā)明在雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)類別中，符合最簡 單、最實(shí)用、最可靠、就是最先進(jìn)的技術(shù)理念，結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便，可廣泛用于一、二級供電 負(fù)荷的用戶中。
權(quán)利要求
一種新型的“共模勵磁快速CB型雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)裝置”，它是供配電系統(tǒng)中一種新產(chǎn)品，屬于電氣設(shè)備裝置類，(簡稱ATSE自動轉(zhuǎn)換開關(guān))，它是由一個智能自動控制器、控制兩個電磁鐵快速吸動一個杠桿的兩端上下運(yùn)動，帶動回轉(zhuǎn)板去推動一個與微型斷路器手柄連接的附加手柄，來完成兩個微型斷路器(簡稱微斷)的分、合閘；也可手動完成上述動作，該發(fā)明采用共模設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊，簡單可靠，使用方便。
2.權(quán)力要求1中的智能自動控制器，是由各種電子元件構(gòu)成自動電氣控制器(DKQ)，對 常用和備用電源進(jìn)行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)故障時即輸出信號，利用時間控制實(shí)現(xiàn)電氣聯(lián)鎖。
3.權(quán)力要求1中的兩個電磁鐵快速吸動一個杠桿的兩端上下運(yùn)動，帶動回轉(zhuǎn)板去推動 一個與微型斷路器手柄連接的附加手柄，來完成兩個微型斷路器(簡稱微斷)的分、合閘 的，利用杠桿極可靠的機(jī)械聯(lián)鎖的特性可實(shí)現(xiàn)機(jī)械聯(lián)鎖。
4.權(quán)力要求1中的杠桿，是由轉(zhuǎn)軸、固定軸套、活動軸套、杠桿、回轉(zhuǎn)板、壓板等組成杠 桿機(jī)構(gòu)。
5.權(quán)力要求1中的附加手柄，是由中間一個成狐型的推板，外側(cè)是與微型斷路器于柄 相吻合的附加手柄，內(nèi)側(cè)是一個空心管狀長柄。
6.權(quán)力要求1中的附加手柄，是指常用和備用兩個微斷的附加手柄的內(nèi)側(cè)空心管狀長 柄是套接在同一個軸上，以保證每個附加手柄兩端的推動力在一個同心圓上運(yùn)動。
7.權(quán)力要求1中的共摸設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊是指控制器和微斷開關(guān)并列安裝在同一個 35mm寬標(biāo)準(zhǔn)軌道上；控制器與自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的微斷和分路的微斷均嵌裝在同一個箱體門 開孔寬度為45mm的面板上，外露出控制器的面板和斷路器的操作手柄。
8.權(quán)力要求1中的、簡單可靠，使用方便，是指采用下(上)進(jìn)線上(下)出線的接線 方式，從上(下)口可很容易的與分路斷路器相聯(lián)線，使其裝置與分路微型斷路器安裝在一 條直線上，以適應(yīng)末端標(biāo)準(zhǔn)照明動力箱的裝配。
9.權(quán)力要求1中的、結(jié)構(gòu)緊湊、簡單可靠，是指控制器與微型斷路器的連接是靠兩個可 伸縮的連接件，禁錮的連接在一起的。
全文摘要
該發(fā)明“共模勵磁快速CB型雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)裝置”，它是供配電系統(tǒng)中一種新產(chǎn)品，屬于電氣設(shè)備裝置類。當(dāng)常用電源失電后，備用電源可自動投入，也可以自復(fù)。它是由一個控制器，控制兩個電磁鐵快速吸動銜鐵，使一個杠桿的兩端上下運(yùn)動，帶動回轉(zhuǎn)板去推動一個與微型斷路器手柄連接的附加手柄，來完成兩個微型斷路器的分、合閘；也可手動完成上述動作。該發(fā)明雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)裝置的結(jié)構(gòu)尺寸是按照國際上常用多9(mm)模數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的；可與國內(nèi)外生產(chǎn)的微斷并列安裝在同一個寬35mm標(biāo)準(zhǔn)軌道上；控制器與自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的微斷和分路的微斷均嵌裝在同一個箱體門開孔寬度為45mm的面板上?？蓮V泛用于一、二級供電負(fù)荷的用戶中。
文檔編號H01H3/28GK101834072SQ20091011941
公開日2010年9月15日 申請日期2009年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月13日
發(fā)明者李新利 申請人:李新利