专利名称：三相380v电源自动切换装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及铁路信号技术领域的电保护器，亦可在其他三相供电领域应用，具体说是自动追踪主供电电源、自动检测相序、相压、缺相，主备路供电动切换并实现过电流保护的一种装置。
铁路运输在我国国民经济中占有极其重要地位，为保证铁路运输畅通无阻，必须保证铁路信号电气集中设备不间断工作，其先决条件是提供不间断供电，然而在实际工况中经常会由于相压降低、缺相、相序错误使供电发生障碍，有待人工处理，使运输不能正常发挥作用，对国计民生造成巨大损失。
本实用新型的目的是提供在主、备两路电源供电时，主电源为电气集中设备专用一级供电，备电源为多种用户供电，在主电源任一相发生缺相，相压低于或超出规定值，相序错误时立即停止主电源供电，自动切换由备电源供电，主电源一经恢复正常，立即自动追踪主电源供电，切换时间短，不会影响电气集中设备的不间断运用，并对主电源实行相电流检测，发生过电流时自动换至备电源，经一定延时后，再恢复主电源供电，连续发生过电流自动切断供电回路，自动记录相压低、超压、相序错误、过流次数，并对主备二路电源实行机械和电气双重联锁，保证一路供电的一种三相380V电源自动切换装置。
为完成上述的目的所采取的技术方案是采用数字集成电路来实现。整个装置由电压采样、电流采样、缺相控制、超压控制、相序控制、过流控制、自动切换、时基电路、电源、连跳控制、电气联锁及计数电路十二个部分构成。主、备供电回路各有一套上述的十二部分，主、备供电可以互相切换。其中电压采样电路跨接于各相线间采集相压，经整流、整形分别动作缺相控制、超压控制、相序控制电路，完成包括相压低于规定值的缺相、超压及相序错误的记录和执行功能。电流采样电路设采样电阻串接入供电回路，直接采集供电回路电流值，经整流、整形动作过流控制电路完成电流的记录和执行功能。缺相和超压控制二种电路结构相同，由集成电路分别完成相和超压的记录和执行功能。电压采集电路所采集的各相相序都集中到相序控制电路、检测相序是否正确，并及时处理，自动切换电路设光耦器件及接触器，执行主、备二路自动切换功能。过流延时恢复时间及有关时序控制的时间由时基电路实现，时基电路由晶体振荡器、分频器、计数器组成。电源电路是提供全部所需电源，包括集成块使用的12V稳压电源和接触器使用的220V交流电源，当接触器连续跳动时，由连跳控制电路切断切换控制电路待修复后人工恢复。电气联锁电路完成主、备两路同时只能一路接入供电的电气联锁保证，所有主、备路发生缺相、相压低、超压、相序错误、过流的切换次数均由计数电路完成记录以备查考。主、备两路工作情况及电路完全一致。
本实用新型实施例结合附图加以详细描述。
图1为电压采样电路图；图2为电流采样电路图；图3为缺相控制电路图；图4为超压控制电路图；图5为相序控制电路图；图6为过流控制电路图；图7为自动切换电路图；图8为时基电路图；图9为电源电路图；图10为连跳控制电路图；图11为电气联锁电路图；图12为计数电路图；图13为本实用新型电路图。
本实用新型设主、备两路供电回路、两路电路相同这里将备电路省略，如附图13，可以相互切换并均设置电压采样、电流采样、缺相控制、超压控制、相序控制、过流控制、自动切换、时基电路、电源、连跳控制、电气联锁及计数电路共十二个部分组成。
1、电压采样电路如图1和图13所示，由电阻R1－1～R1－8，R1－10～R1－11电容C1－1、桥式整流器D1－1～D1－4、二极管D1－19光电耦合管T1－1～T1－3组成。采样电阻R1－1～R1－3跨接于供电回路、光电耦合管将高压部分与控制回路分开采样电压控制光电耦合器的高压部分。并决定其三极管部分是导通以控制相应的下一级控制电路。电压采样电路每相均设一套。
2、电流采样电路如图2和图13所示。由采样电阻R1－10、桥式整流器D1－5～D1－8、电容C1－2、电阻R1－12～R1－14、光电耦合器T1－4组成。采样电阻R1－0串入各相供电回路，直接采集供电回路电流值，经整流滤波后，用光电耦合管T1－4将高压供电回路和控制回路分开。根据采样电流值决定T1－4是否导通，以控制下一级过流控制电路。电流采样电路每相均设一套。
3、缺相控制电路如图3和图13所示。由电阻R1－15、R1－16电容C1－3集成块T1－5 1／6 4069三块、T1－8 1／6 4069二块、T1－7 1／3 4073一块、T1－11 1／2 4013一块、T1－9三极管TIP110、二极管D1－9及继电器J1组成当缺相(包括相压降低至规定值)，使能发器翻转、控制自动切换电路工作，同时使三极管T1－9导通计数电路动作一次。
4、超压控制电路如图4和图13所示，由电阻R1－17、T1－18电容C1－4集成块T1－6 1／6 4069三块、T1－8 1／6 4069二块、T1－7 1／3 4073一块、T1－11 1／2 4013一块、T1－10三极管TIP110、二极管D1－10及继电器J2组成，工作原理与缺相控制电路相同，仅控制电压值不同。
5、相序控制电路如图5和图13所示，由电阻R1－19、R1－20电容C1－5集成块T1－5 1／6 4069三块、T1－8 1／6 4069二块、T1－12 1／4 4011四块、三极管T1－28及发光二极管H1组成，发生相序错误时，利用与非门的组合关系使三极管T1－28导通，通过T1－8控制自动切换电路并使发光二极管管H1点亮。
6、过流控制电路如图6和图13所示，由电阻R1－21～R1－24、电容C1－6、C1－7二极管D1－17集成块T1－6 1／6 4069三块、T1－14 1／6 4069三块、T1－13 1／3 4075一块、T1－15 1／4 4071一块、T1－16 1／2 4013一块、三极管T1－17 TIP110、发光二极管H及继电J3组成。过电流达到采样标准值时，由于触发器翻转控制自动切换电路工作，H灯熄灭，三极管T1－17关断，使继电器J3切断电源计数电路记录一次过电流。同时时基电路以2HZ频率开始计数，至规定恢复时间继电器再次吸起恢复正常供电，所有数字集成电路全部复原。
7、自动切换电路如图7和图13所示，由电阻R1－15、R1－16、R1－25～R1－27，电容C1－8集成块T1－19 1／2 4082一块、T1－21 3041光电耦合管、T1－22双向可控硅、T1－20三极管TIP110和B接能器组成。有任意所需切换信号时，T1－20三极管导通、光电耦合管亦导通，使接触器动作，实现主、备路自动转换。
8、时基电路如图8和图13所示，由电阻R1－28～R1－30、电容C1－9、C1－10晶体振荡器G、分频器T1－23 4060计数器T1－24 4020、T1－15 1／6 4069一块和发光二极管H2组成。由32.768KHZ晶体振荡器经214分频输出2HZ基准信号作为本实用新的基准信号，输出时间调节可用T1－24不同抽头连接实现。
9、电源电路如图9和图13所示，由变压器DB，桥式整流器D1－15～D1－18、电容C1－13、C1－14和三端集成稳压器T1－27 7812组成。它包括供接触器使用的交流220V电源和供全部继电器、数字电路用的12V稳压电源。
10、连跳控制电路如图10和图13所示，由电阻R1－35、R1－36、电容C1－12集成块T1－16 1／2 4013一块、T1－14 1／6 4069二块、T1－25 4520、T1－26 1／4 4081三块、二极管D1－14及发光二极管U组成。
11、电气联锁电路如图11和图13所示，由电阻R1－34、集成块T1－14 1／6 4069一块及光电耦合管T1－28组成。主路的C端接地，使T1－28始终不导通，保护主路的正常工作。备路C端接主路D端，主路正常工作D为高电平，使备路T1－28导通，T1－13输出低电平，保持备路自动切换电路不会工作。
12、计数电路如图12和图13所示，由二极管D1－15、D1－16、继电器接点及JI1、JI2、JI3三个计数器组成，以分别记录超压，过流的动作次序。
上述主、备两路，各设十二个部分组成一个电源自动切换装置，主电源为电气集中设备专用一级供电，备电源为多种用户供电。
权利要求1.一种由电源、采样电路、时基电路、连跳控制、计数电路组成的三相380V电源自动切换装置，其特征在于设置相同两路主、备供电回路并可以相互切换，主、备两路均设电压采样、电流采样、缺相控制、超压控制、相序控制、过流控制、自动切换、时基电路、电源、连跳控制、电气联锁、计数电路十二个部分组成，其中a、电压采样电路由电阻R1-1～R1-8和R1-10～R1-11、电容C1-1、桥式整流器D1-1～D1-4、二极管D1-19、光电耦全管T1-1～T1-3组成；b、电流采样电路由电阻R1-10、桥式整流器D1-5～D1-8、电容C1-2、电阻R1-12～R1-14、光电耦合器T1-4组成；c、缺相控制电路由电阻R1-15和R1-16、电容C1-3、集成块T1-5 1/6 4069三块、T1-8 1/6 4069二块、T1-7 1/3 4073一块、T1-11 1/2 4013一块、T1-9三极管TIP110、二极管D1-9及继电器J1组成；d、超压控制电路由电阻R1-17和R1-18、电容C1-4、集成块T1-6 1/6 4069三块、T1-8 1/6 4069二块、T1-7 1/3 4073一块、T1-11 1/2 4013一块、T1-10三极管TIP110、二极管D1-10及继电器J2组成；e、相序控制电路由电阻R1-19、R1-20、电容C1-5、集成块T1-5 1/6 4069三块、T1-8 1/6 4069二块、T1-12 1/4 4011四块、三极管T1-28及发光二极管H1组成；f、过流控制电路由电阻R1-21～R1-24、电容C1-6和C1-7、二极管D1-17、集成块T1-6 1/6 4069三块、T1-14 1/6 4069三块、T1-13 1/3 4075一块、T1-15 1/4 4071一块、T1-16 1/2 4013一块、三极管T1-17TIP110、发光二极管H及继电器J3组成；g、自动切换电路由电阻T1-15～R1-27、电容C1-8、集成块T1-191/24082一块、T1-213041光电耦合管、T1-22双向可控硅、T1-20三极管TIP110和B接触器组成；h、时基电路由电阻R1-28～R1-30、电容C1-9和C1-10、晶体振荡器G、分频器T1-33 4060、计数器T1-24 4020、T1-15 1/6 4069一块和发光二极管H2组成；i、电源电路由变压器DB、桥式整流器D1-15～D1-18、电容C1-13和C1-14、三端集成稳压器T1-27 7812组成；j、连跳控制电路由电阻R1-35和R1-36、电容C1-12、集成块T1-16 1/2 4013一块、T1-14 1/6 4069二块、T1-25 4520 T1-26 1/4 4081三块、二极管D1-14及发光二极管U组成；k、电气联锁电路由电阻R1-34、集成块T1-14 1/6 4069一块及光电耦合管T1-28组成；l、计数电路由二极管D1-15和D1-16、继电器接点及JI1、JI2、JI3三个计数器组成。
专利摘要一种自动追踪主供电电源、自动检测相序、相压、缺相、主备两路供电自动切换并实现过电流保护的装置，其特征整个装置由电压采样、电流采样、缺相控制、超压控制、相序控制、过流控制、自动切换、时基电路、电源、连跳控制、电气联锁和计数电路十二个部分组成。主、备两路各设上述十二个部分，主电源为电气集中设备专用一级供电，备电源为多种用户供电，主电源发生故障，自动切换备电源。
文档编号H02H3/02GK2099403SQ91215899
公开日1992年3月18日 申请日期1991年9月13日 优先权日1991年9月13日
发明者圻兵, 吴河, 王荫桐, 徐宁, 黄询石 申请人:上海铁道学院