本實(shí)用新型涉及電力電子領(lǐng)域,具體涉及一種使兩開關(guān)互為備用、跳閘后自動延時(shí)切換的電路。
背景技術(shù):
低壓配電箱或低壓配電柜中通常安裝有若干具備短路保護(hù)功能的斷路器,而當(dāng)斷路器自動跳閘后,人們一般能夠迅速判斷出是否由于后端負(fù)載功率過大影響,并對應(yīng)采取相應(yīng)的功耗調(diào)整措施,比如斷開大功率負(fù)載設(shè)備的電力連接或?qū)⑵渌恢匾呢?fù)載連接關(guān)閉,在經(jīng)過一定時(shí)間的間隔后重新將跳閘的開關(guān)閉合,目前的斷路器只具備獨(dú)立開關(guān)功能,通常需要人員到配電箱處重新將跳閘的開關(guān)閉合,在實(shí)際的生產(chǎn)生活環(huán)境下并不總是能夠及時(shí)的手動合閘,從而對人們的生產(chǎn)生活帶來不必要的麻煩,因此有必要設(shè)計(jì)一種使兩開關(guān)互為備用、跳閘后自動延時(shí)切換的電路予以解決。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足,本實(shí)用新型提供了一種使兩開關(guān)互為備用、跳閘后自動延時(shí)切換的電路,以解決在一定時(shí)間的間隔內(nèi)跳閘開關(guān)有備用開關(guān)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用了如下的技術(shù)方案:
一種使兩開關(guān)互為備用、跳閘后自動延時(shí)切換的電路,包含第一開關(guān)與第二開關(guān),還包含相互獨(dú)立的第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端、第一轉(zhuǎn)接輸出端、第二轉(zhuǎn)接輸出端、第一電壓檢測模塊、第二電壓檢測模塊、第三電壓檢測模塊、電壓轉(zhuǎn)換模塊、比較判斷模塊、驅(qū)動模塊、開關(guān)連接模塊及供電模塊;所述第一輸入端用于與第一開關(guān)的輸入端及第二開關(guān)的輸入端同時(shí)并聯(lián)連接,第二輸入端用于與第一開關(guān)的輸出端并聯(lián)連接,第三輸入端用于與第二開關(guān)的輸出端相連,所述開關(guān)連接模塊包含電子控制的兩路雙刀雙擲開關(guān),其中一路雙刀雙擲開關(guān)串接在第一轉(zhuǎn)接輸出端與第二輸入端之間,另一路雙刀雙擲開關(guān)串接在第二轉(zhuǎn)接輸出端與第三輸入端之間,且所選擇串接的兩路雙刀雙擲開關(guān)的閉合開啟狀態(tài)相反;第一轉(zhuǎn)接輸出端、第二轉(zhuǎn)接輸出端對應(yīng)并聯(lián)后與后端負(fù)載相連;所述第一電壓檢測模塊與第一輸入端電連接,用于檢測第一輸入端的電壓,第二電壓檢測模塊與第二輸入端電連接,用于檢測第二輸入端的電壓,第三電壓檢測模塊與第三輸入端電連接,用于檢測第三輸入端的電壓,第一電壓檢測模塊、第二電壓檢測模塊及第三電壓檢測模塊的輸出分別與電壓轉(zhuǎn)換模塊的不同輸入相連,以將其對應(yīng)調(diào)整或匹配為數(shù)字電路所能識別的電壓或者能夠進(jìn)行比較的電壓;比較判斷模塊的輸入與電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出端相連,用于比較或判斷電壓轉(zhuǎn)換模塊輸出的對應(yīng)第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端的電壓狀態(tài);比較判斷模塊的輸出與驅(qū)動模塊的輸入相連,驅(qū)動模塊的輸出與開關(guān)連接模塊的觸發(fā)端相連,開關(guān)連接模塊的開關(guān)作用端串接在第三輸入端及轉(zhuǎn)接輸出端之間;所述驅(qū)動模塊包含有延時(shí)單元,以實(shí)現(xiàn)在得到比較判斷模塊的信號輸出間隔一段時(shí)間后再使開關(guān)連接模塊的開關(guān)作用端動作;所述供電模塊提供電壓轉(zhuǎn)換模塊、比較判斷模塊、驅(qū)動模塊、開關(guān)連接模塊的所需用電。
進(jìn)一步的,所述第一電壓檢測模塊、第二電壓檢測模塊及第三電壓檢測模塊分別包含限流電阻及與限流電阻串聯(lián)的光電二極管。
進(jìn)一步的,所述電壓轉(zhuǎn)換模塊包含共地連接的第一路三極管放大模塊、第二路三極管放大模塊及第三路三極管放大模塊,第一路三極管放大模塊、第二路三極管放大模塊及第三路三極管放大模塊中的三極管均為光敏三極管,其分別只對應(yīng)接收第一電壓檢測模塊、第二電壓檢測模塊、第三電壓檢測模塊中的光電二極管所發(fā)出的光線照射;第一路三極管放大模塊的光電三極管只在被第一電壓檢測模塊的光電二極管照射時(shí)導(dǎo)通;第二路三極管放大模塊的光電三極管只在被第二電壓檢測模塊的光電二極管照射時(shí)導(dǎo)通;第三路三極管放大模塊的光電三極管只在被第三電壓檢測模塊的光電二極管照射時(shí)導(dǎo)通。
進(jìn)一步的,還包含串聯(lián)于供電模塊與電壓轉(zhuǎn)換模塊之間的手動開關(guān),用于控制供電模塊對電壓轉(zhuǎn)換模塊的供電。
進(jìn)一步的,所述第一開關(guān)、第二開關(guān)為同型號規(guī)格的斷路器。
進(jìn)一步的,所述延時(shí)單元包含由555定時(shí)器構(gòu)建的開機(jī)延時(shí)輸出高電平電路。
進(jìn)一步的,所述比較判斷模塊包含組合邏輯電路或嵌入式處理器中的其中一種。
進(jìn)一步的,所述組合邏輯電路包含異或邏輯電路、其輸入分別對應(yīng)連接電壓轉(zhuǎn)接模塊輸出端。
進(jìn)一步的,所述供電模塊包含有電池及穩(wěn)壓電路。
本實(shí)用新型設(shè)置了互為替代的第一開關(guān)及第二開關(guān),使用時(shí)兩個(gè)開關(guān)同時(shí)合閘,在經(jīng)過開關(guān)轉(zhuǎn)接模塊與轉(zhuǎn)接輸出端后再對后端負(fù)載供電,開關(guān)轉(zhuǎn)接模塊中的兩路雙刀雙擲開關(guān)在信號觸發(fā)下同步動作,但由于所連接的雙刀雙擲開關(guān)閉合狀態(tài)相反,因此在任一時(shí)刻只有一路雙刀雙擲開關(guān)處于閉合導(dǎo)通狀態(tài);而斷開的一路雙刀雙擲開關(guān)即用作備用開關(guān)轉(zhuǎn)接;正常情況下,合閘的開關(guān)經(jīng)開關(guān)轉(zhuǎn)接模塊中閉合導(dǎo)通的一路雙刀雙擲開關(guān)連接到并聯(lián)的轉(zhuǎn)接輸出端向著負(fù)載端供電,當(dāng)跳閘后,通過第一電壓檢測模塊、第二電壓檢測模塊、電壓轉(zhuǎn)換模塊、比較判斷模塊實(shí)現(xiàn)對被監(jiān)控開關(guān)的合閘狀態(tài)進(jìn)行判斷,當(dāng)判斷情形滿足跳閘情況時(shí),則由比較判斷模塊輸出信號給到驅(qū)動模塊,驅(qū)動模塊中555定時(shí)器構(gòu)建的開機(jī)延時(shí)輸出高電平電路使得在經(jīng)過一段時(shí)間的低電平輸出延遲后輸出高電平并驅(qū)動開關(guān)轉(zhuǎn)接模塊的觸發(fā)端,在低電平輸出的延遲期間,第一轉(zhuǎn)接輸出端及第二轉(zhuǎn)接輸出端均不帶電,在開關(guān)轉(zhuǎn)接模塊被觸發(fā)后,原斷開連接的雙刀雙擲開關(guān)閉合,接通備用開關(guān)的輸出,使得轉(zhuǎn)接輸出端對后端負(fù)載繼續(xù)供電;當(dāng)不需要使用到互為替換的開關(guān)時(shí),通過手動開關(guān)斷開電壓轉(zhuǎn)換模塊的供電即可。
相比于現(xiàn)有技術(shù),本實(shí)用新型具有如下有益效果:兩開關(guān)互為備用,可以持續(xù)重復(fù)使用,不需要每次跳閘后都到現(xiàn)場手動合閘,適于生產(chǎn)生活中使用,結(jié)構(gòu)簡單便于推廣。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖。
圖2為本實(shí)用新型電壓檢測模塊及電壓轉(zhuǎn)換模塊電路原理示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型中的技術(shù)方案進(jìn)一步說明。
一種使兩開關(guān)互為備用、跳閘后自動延時(shí)切換的電路,如圖1所示,包含第一開關(guān)K1與第二開關(guān)K2,還包含相互獨(dú)立的第一輸入端J1、第二輸入端J2、第三輸入端J3、第一轉(zhuǎn)接輸出端、第二轉(zhuǎn)接輸出端、第一電壓檢測模塊、第二電壓檢測模塊、第三電壓檢測模塊、電壓轉(zhuǎn)換模塊、比較判斷模塊、驅(qū)動模塊、開關(guān)連接模塊及供電模塊;所述第一輸入端J1用于與第一開關(guān)K1的輸入端及第二開關(guān)K2的輸入端同時(shí)并聯(lián)連接,第二輸入端J2用于與第一開關(guān)K1的輸出端并聯(lián)連接,第三輸入端J3用于與第二開關(guān)K2的輸出端相連,所述開關(guān)連接模塊包含電子控制的兩路雙刀雙擲開關(guān),其中一路雙刀雙擲開關(guān)串接在第一轉(zhuǎn)接輸出端與第二輸入端J2之間,另一路雙刀雙擲開關(guān)串接在第二轉(zhuǎn)接輸出端與第三輸入端J3之間,且所選擇串接的兩路雙刀雙擲開關(guān)的閉合開啟狀態(tài)相反;第一轉(zhuǎn)接輸出端、第二轉(zhuǎn)接輸出端對應(yīng)并聯(lián)后與后端負(fù)載相連;所述第一電壓檢測模塊與第一輸入端J1電連接,用于檢測第一輸入端J1的電壓,第二電壓檢測模塊與第二輸入端J2電連接,用于檢測第二輸入端J2的電壓,第三電壓檢測模塊與第三輸入端J3電連接,用于檢測第三輸入端J3的電壓,第一電壓檢測模塊、第二電壓檢測模塊及第三電壓檢測模塊的輸出分別與電壓轉(zhuǎn)換模塊的不同輸入相連,以將其對應(yīng)調(diào)整或匹配為數(shù)字電路所能識別的電壓或者能夠進(jìn)行比較的電壓;比較判斷模塊的輸入與電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出端相連,用于比較或判斷電壓轉(zhuǎn)換模塊輸出的對應(yīng)第一輸入端J1、第二輸入端J2、第三輸入端J3的電壓狀態(tài);比較判斷模塊的輸出與驅(qū)動模塊的輸入相連,驅(qū)動模塊的輸出與開關(guān)連接模塊的觸發(fā)端相連,開關(guān)連接模塊的開關(guān)作用端串接在第三輸入端J3及轉(zhuǎn)接輸出端之間;所述驅(qū)動模塊包含有延時(shí)單元,以實(shí)現(xiàn)在得到比較判斷模塊的信號輸出間隔一段時(shí)間后再使開關(guān)連接模塊的開關(guān)作用端動作;所述供電模塊提供電壓轉(zhuǎn)換模塊、比較判斷模塊、驅(qū)動模塊、開關(guān)連接模塊的所需用電。
如圖2所示,所述第一電壓檢測模塊包含限流電阻R1及與限流電阻R1串聯(lián)的光電二極管LED1,第二電壓檢測模塊包含限流電阻R2及與限流電阻R2串聯(lián)的光電二極管LED2。
所述電壓轉(zhuǎn)換模塊包含共地連接的第一路三極管放大模塊、第二路三極管放大模塊及第三路三極管放大模塊,第一路三極管放大模塊、第二路三極管放大模塊及第三路三極管放大模塊中的三極管均為光敏三極管,第一路三極管放大模塊包含光敏三極管Q1,集電極電阻R2,第二路三極管放大模塊包含光敏三極管Q2,集電極電阻R3,第三路三極管放大模塊包含光敏三極管Q3,集電極電阻R6,且均為共射放大電路連接,其分別只對應(yīng)接收第一電壓檢測模塊、第二電壓檢測模塊、第三電壓檢測模塊中的光電二極管所發(fā)出的光線照射;第一路三極管放大模塊的光敏三極管Q1只在被第一電壓檢測模塊的光電二極管對LED1照射時(shí)導(dǎo)通;第二路三極管放大模塊的光敏三極管Q2只在被第二電壓檢測模塊的光電二極管對LED2照射時(shí)導(dǎo)通,第三路三極管放大模塊的光敏三極管Q3只在被第三電壓檢測模塊的光電二極管對LED3照射時(shí)導(dǎo)通,第一路三極管放大模塊的輸出端t1,第二路三極管放大模塊的輸出端t2,第三路三極管放大模塊的輸出端t3分別與比較判斷模塊相連;當(dāng)被監(jiān)控的斷路器合閘導(dǎo)通時(shí),輸出端t1與輸出端t2的電壓相同,當(dāng)監(jiān)控的第一開關(guān)K1跳閘后,正常情況下,由于缺少LED2的照射,Q2截止,使得輸出端t2的電壓為穩(wěn)定的高電平輸出,輸出端t1的電壓為低電平輸出,因此比較判斷模塊可選用兩組異或邏輯電路分別連接輸出端t1、t2及輸出端t1、t3。
還包含串聯(lián)于供電模塊與電壓轉(zhuǎn)換模塊之間的手動開關(guān)SD1,用于控制供電模塊對電壓轉(zhuǎn)換模塊的供電。
所述第一開關(guān)K1、第二開關(guān)K2為同型號規(guī)格的斷路器,由于具備同樣的自保護(hù)功能,則不會由于功率容差帶來安全隱患。
所述延時(shí)單元包含由555定時(shí)器構(gòu)建的開機(jī)延時(shí)輸出高電平電路,根據(jù)需要的延時(shí)間隔選擇定時(shí)相關(guān)的電阻電容參數(shù)元件。
所述比較判斷模塊包含組合邏輯電路或嵌入式處理器中的其中一種。
所述組合邏輯電路包含異或邏輯電路、其輸入分別對應(yīng)連接電壓轉(zhuǎn)接模塊輸出端。
進(jìn)一步的,所述供電模塊包含有電池及穩(wěn)壓電路。
本實(shí)用新型設(shè)置了互為替代的第一開關(guān)及第二開關(guān),使用時(shí)兩個(gè)開關(guān)同時(shí)合閘,在經(jīng)過開關(guān)轉(zhuǎn)接模塊與轉(zhuǎn)接輸出端后再對后端負(fù)載供電,開關(guān)轉(zhuǎn)接模塊中的兩路雙刀雙擲開關(guān)在信號觸發(fā)下同步動作,但由于所連接的雙刀雙擲開關(guān)閉合狀態(tài)相反,因此在任一時(shí)刻只有一路雙刀雙擲開關(guān)處于閉合導(dǎo)通狀態(tài);而斷開的一路雙刀雙擲開關(guān)即用作備用開關(guān)轉(zhuǎn)接;正常情況下,合閘的開關(guān)經(jīng)開關(guān)轉(zhuǎn)接模塊中閉合導(dǎo)通的一路雙刀雙擲開關(guān)連接到并聯(lián)的轉(zhuǎn)接輸出端向著負(fù)載端供電,當(dāng)跳閘后,通過第一電壓檢測模塊、第二電壓檢測模塊、電壓轉(zhuǎn)換模塊、比較判斷模塊實(shí)現(xiàn)對被監(jiān)控開關(guān)的合閘狀態(tài)進(jìn)行判斷,當(dāng)判斷情形滿足跳閘情況時(shí),則由比較判斷模塊輸出信號給到驅(qū)動模塊,驅(qū)動模塊中555定時(shí)器構(gòu)建的開機(jī)延時(shí)輸出高電平電路使得在經(jīng)過一段時(shí)間的低電平輸出延遲后輸出高電平并驅(qū)動開關(guān)轉(zhuǎn)接模塊的觸發(fā)端,在低電平輸出的延遲期間,第一轉(zhuǎn)接輸出端及第二轉(zhuǎn)接輸出端均不帶電,在開關(guān)轉(zhuǎn)接模塊被觸發(fā)后,原斷開連接的雙刀雙擲開關(guān)閉合,接通備用開關(guān)的輸出,使得轉(zhuǎn)接輸出端對后端負(fù)載繼續(xù)供電;當(dāng)不需要使用到互為替換的開關(guān)時(shí),通過手動開關(guān)斷開電壓轉(zhuǎn)換模塊的供電即可;另外跳閘的開關(guān)可在適當(dāng)時(shí)間再次合閘,以作為目前工作開關(guān)的替代開關(guān)。
最后說明的是,以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制,盡管參照較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換,而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍,其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。