基于故障导向安全原则的接触器自动切换控制方法

摘要

本发明公开一种基于故障导向安全原则的接触器自动切换控制方法，所述接触器分别串联于主备电路中，其控制电路与驱动电路分离，所述控制电路向驱动电路发送信号时，所述驱动电路使对应的接触器释放；驱动电路采用二极管配合三极管在两只接触器驱动电路间形成互锁，在两只接触器都未得到释放信号时，仅维持当前接触器吸合状态，另一只接触器不会吸合。本发明所述方法实现了高低压电路分离、长寿命器件与易损器件分离，减少了相互间的电磁干扰，在减少电路安全隐患的同时降低了维修费用及维修难度；控制板件故障时供电系统能够维持原供电状态，控制板件软件升级时不会出现供电中断，具有更高的供电可靠性。

说明书

技术领域

本发明属于工业电气领域，具体涉及一种基于故障导向安全原则的接触器自动切换控制方法。

背景技术

一般重要的设备都设有有一主一备两个电源供电，正常时由可靠性较高的主电源供电，主电源失电时，主电源开关断开，备用电源开关投入，采用备用电源供电，以此保证设备供电不中断。

由于为设备供电的两路电源可能存在相位及电压差别，故两路电源不能同时闭合，以防止两路电源环流的出现而损坏供电系统。而两路开关同时断开时间越长，设备失电时间也越长，甚至导致设备无法正常工作，这又要求两路开关转换时间尽可能短。

为防止手动误操作导致供电系统故障，同时为尽可能缩短供电切换时间，越来越多的主备切换供电电路开始采用自动切换控制方式进行控制，接触器作为一种重要的控制电器，已被作为一种自动切换控制器件大规模的应用，常规的应用原理如图1所示。其将控制电路与驱动电路分离成为两块板件对接触器进行控制，驱动电路在未接到控制信号时，默认两只接触器都处于释放状态。其存在的缺点为：

(1)控制电路所在板件故障可能导致设备掉电，此时无控制信号发出，驱动电路会使供电的两只接触器都释放，最终导致设备掉电。导致故障扩大化，不符合故障导向安全原则；

(2)控制板件无法实现在线程序升级。目前控制板件往往采用可编程智能器件进行控制，而可编程器件往往存在升级需求，但软件升级后需进行重启，重启时智能板件无法发出接触器吸合的控制信号，将导致接触器松脱，设备输入掉电，无法实现在线软件升级。

发明内容

针对以上问题，本发明的目的是提供一种基于故障导向安全原则的接触器自动切换控制方法，控制板件故障时可使供电系统维持原供电状态，并可实现在线升级，保证系统供电的可靠性。

本发明的目的是通过以下方法来实现：

一种基于故障导向安全原则的接触器自动切换控制方法，所述接触器分别串联于主备电路中，其控制电路与驱动电路分离，所述控制电路向驱动电路发送信号时，所述驱动电路使对应的接触器释放；驱动电路采用二极管配合三极管在两只接触器驱动电路间形成互锁，在两只接触器都未得到释放信号时，仅维持当前接触器吸合状态，另一只接触器不会吸合。

本发明所述方法采用控制电路与驱动电路分离，一方面实现高低压电路分离，另一方面高价值，长寿命器件与易损器件分离，减少了相互间的电磁干扰，在减少电路安全隐患的同时降低了维修费用及维修难度；控制板件故障时供电系统能够维持原供电状态，控制板件软件升级时不会出现供电中断，具有更高的供电可靠性。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1是常规采用的供电系统结构原理示意图；

图2是采用本发明所述自动切换控制方法的接触器驱动电路结构图；

具体实施方式

本发明一个具体实施例，其基于图1所示的供电系统结构，接触器KM1，KM2分别串联于主备电路中，其控制电路与驱动电路分离，所述控制电路向驱动电路发送信号时，所述驱动电路使对应的接触器释放；具体采用的接触器驱动电路结构图如图2所示。

图中，K5，K6分别为接触器KM1，KM2的控制用继电器，当K5吸合，K1A与K1B连通，接触器KM1即吸合，当K6吸合，K2A与K2B连通，接触器KM2即吸合。CJ1，CJ2为控制信号输入口，其内部1，2脚导通时为控制接触器释放，1，2脚断开时为控制接触器吸合。

该电路运行流程如下：

当控制电路控制接触器KM1吸合，KM2断开时，应控制CJ1的1，2脚断开，CJ2的1，2脚连通。此时Q3导通，Q4关断，K5吸合，K6断开，接触器KM1吸合，KM2断开。

同理，若控制电路控制接触器KM2吸合，KM1断开时，应控制CJ2的1，2脚断开，CJ1的1，2脚连通。此时Q4导通，Q3关断，K6吸合，K5断开，接触器KM2吸合，KM1断开。

若接触器KM1吸合时出现控制电路故障，两控制引脚CJ1，CJ2同时呈断开状态。由于此时Q3导通，Q3集电极电平为低电平，通过D12二极管将强制将CTRL1信号拉低，导致Q4不能导通。可保证此时维持KM1继续吸合状态，且KM2不能吸合。

同理，若接触器KM2吸合时出现控制电路故障，两控制引脚CJ1，CJ2同时呈断开状态。由于此时Q4导通，Q4集电极电平为低电平，通过D14二极管将强制将CTRL2信号拉低，导致Q3不能导通。可保证此时维持KM2继续吸合状态，且KM1不能吸合。

若需软件更新重启，且无法保证软件重启过程中CJ1，2脚处于何种状态时，仅需先将CJ1，2控制线断开(CJ1，2电压为12V，可实现安全断开)，接触器即可自动保持于原有状态。待软件更新重启完毕后再将控制线接回，即可实现软件在线更新同时供电系统不断电。