本实用新型具体涉及电子、测量控制技术领域，更具体地涉及一种用于单相供电UPS智能无扰旁路装置。
背景技术：
重要用电设备一般需要使用UPS供电，从而提高重要设备供电质量及可靠性。但在生产实践中UPS也会发生故障导致重要用电设备断电而导致生产事故或财产损失。因此在一些重要用电设备供电的场合，希望在UPS出现故障的时候能自动将其切除并自动切换到其它正常的供电回路提供电能，保证用电设备不会因UPS故障造成断电。当UPS故障时允许故障UPS离线维修或更换，当UPS正常后接入供电回路并可切换为UPS运行。
目前有一些手动旁路装置在使用，但是这些装置有一下问题：
（1）不能自动检测UPS输出状态，必须人工进行判断和切换，存在人工误操作造成线路短路问题，这种人工操作方法存在一定的危险性。（2）由于不能自动切换，当UPS发生故障且不能切换到其内部旁路时，用电设备会短时停电导致生产事故，这在很多用电场合是不允许的。
技术实现要素：
为解决传统机械开关切换回路动作时会造成供电短时间中断对用电设备的冲击问题，本实用新型提供一种用于单相供电UPS智能无扰旁路装置。
本实用新型采用如下技术方案：一种用于单相供电UPS智能无扰旁路装置，UPS主路中进线电源依次接入输入总开关、UPS、UPS输出晶闸管，所述无扰旁路装置包括旁路回路电流传感器、旁路输出晶闸管、UPS输出电压取样电路、输入电压取样电路；所述旁路回路电流传感器与旁路输出晶闸管串联后与UPS、UPS输出晶闸管并联；所述旁路回路电流传感器、输入电压取样电路、UPS输出电压取样电路的输出信号端分别接入主控制器模拟量输入通道；主控制器输出通道通过晶闸管过零触发回路分别与UPS输出晶闸管和旁路输出晶闸管连接。
所述UPS的输入端设置输入隔离开关，所述UPS的输出端设置UPS输出隔离开关。
本实用新型无扰旁路装置可在供电UPS在无输出故障时自动通过旁路回路为负载继续供电，避免UPS出现故障后造成重要生产设备发生停电事故，为受保护的UPS提供维护或维修时间，并支持用电设备不停机的情况下更换UPS，并可手动或自动切换供电回路，有效地防止因供电中断造成重要生产设备停止运行而导致严重的生产设备事故或人员伤害。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
符号说明
1—输入总开关；2—UPS输入隔离开关；3—UPS输出隔离开关；4—UPS输出晶闸管；5—旁路输出晶闸管；6—旁路回路电流传感器；7—UPS输出电压检测回路；8—输入电压取样电路；9—输入AC220V输出DC12V电源模块； 10—DC5V电源模块；11—电压检测缓冲回路；12—主控制器；13—电流信号放大器；14—晶闸管过零触发回路；15—状态指示灯（LED1绿闪允许启动，常绿已启动；LED2常亮指示工作正常，闪烁表示UPS无输出）；16—操作按钮（S1手动启动；S2手动停止；S3手动/自动转换）；17—线性光电耦合器；18—第一模拟量输入通道；19—第二模拟量输入通道；20—第三模拟量输入通道。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
结合附图1，本实用新型提供一种用于单相供电UPS智能无扰旁路装置，主路包括输入总开关1、UPS、UPS输出晶闸管4，三者串联连接；该无扰旁路装置包括旁路回路电流传感器6、旁路输出晶闸管5、输入电压取样电路8、主控制器12，电流信号放大器13，所述旁路回路电流传感器6与旁路输出晶闸管5串联后与UPS、UPS输出晶闸管4并联，旁路回路电流传感器6输出信号端经过电流信号放大器13接入主控制器12第一模拟量输入通道18；输入电压取样电路8和通过线性光电耦合器17后经过电压检测缓冲回路11与主控制器12的第三模拟量输入通道20连接；UPS输出电压取样电路7通过线性光电耦合器17后经过电压检测缓冲回路11与主控制器12的第二模拟量输入通道19连接；主控制器12输出端通过晶闸管过零触发回路14分别与UPS输出晶闸管4和旁路输出晶闸管5连接。UPS指不间断电源。
所述UPS输入端设置输入隔离开关2，所述UPS输出端设置UPS输出隔离开关3，即输入总开关1与UPS间设置UPS输入隔离开关2，UPS与UPS输出晶闸管4间设置UPS输出隔离开关3，实现了在用电设备不停电的情况下隔离拆除UPS，使其下线检修或更换。手动状态时将装置切换到旁路，旁路晶闸管5导通，UPS输出晶闸管4关闭，此时断开UPS输入隔离开关2和UPS输出隔离开关3即可将UPS拆除，用电设备不会断电，安装过程则相反。
具体实施步骤：
（1）进线电源接入“单相供电UPS智能无扰旁路装置”进线端“L”和“N”，经由ZK1断路器1接入装置，经过旁路回路电流传感器6和旁路输出晶闸管5，然后由L_OUT输出。其中旁路回路电流传感器6用于实时监测旁路时线路电流，UPS输出晶闸管4和旁路输出晶闸管5不可同时导通，二者导通和切换由主控制器12中程序控制。
（2）输入电压取样电路8和UPS输出电压取样电路7实时监测电压变化，通过线性光电耦合器17将信号送入主控制器12中，连同旁路回路电流传感器6监测的电流信号一起送入主控制器12中，作为主控制器12中运算程序进行系统工作状态监测和工作模式切换的依据。
（3）UPS输出晶闸管4和旁路输出晶闸管5由晶闸管过零触发回路14（专用光电隔离过零触发集成电路MOC3062）实现过零触发功能。自动工作状态时当MCU监测到UPS输出电压不符合要求时，马上启动旁路切换程序，首先发出关断UPS输出晶闸管4的命令，当UPS输出电压检测回路7检测到输出测点正弦交流电压过“零”点且在5ms内检测判断输出晶闸管4已经关断后马上发出开通旁路输出晶闸管5命令，MCU在5ms内判断旁路晶闸管5是否导通，如果正常导通则进入一个新的工作周期，否则进入装置故障处理程序并报警。
（4）显示装置上电后首先自检，自检通过后进入正常工作程序，这个过程是反复循环的，确保一旦出现问题马上启动故障处理程序，确保工作过程稳定可靠。自检通过后马上进行按键读取、电流电压信号读取工作，然后根据键值判断将要进入的工作模式，如果进入自动运行模式，控制程序根据检测到的信号条件自动选择UPS输出还是旁路输出，切换过程根据运行程序设定的模式进行，切换过程在一个工频周期内完成。
（5）工频交流电周期为20ms，所有计算周期均以过“零点”为时间起点，配合内部精密定时器，以相邻时间间隔电压差的正负可以计算出输入电压、UPS输出端电压及旁路回路的电流变化处在正弦交流电的第几象限和角度，即：20ms对应360°，每毫秒角度为360/20=18°，如果当前定时时间5毫秒，那么正弦交流电当前相对“零点”角度为90°。这些信息是自动控制程序做出相应动作的依据。
本装置本实用新型与传统的技术相比具有以下优点：
1、使用功率电子开关器件双向晶闸管实现毫秒级不间断线路供电切换，实际应用中有效防止由于UPS发生严重故障时常规开关线路切换造成供电中断情况，防止UPS故障导致的用电设备断电造成的生产设备故障。
2、动力回路和控制回路使用光电耦合器连接，有效的电气隔离使设备工作更可靠性，维护操作人员更安全。