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在很多重要場(chǎng)合，負(fù)載的用電可靠性十分重要。為了提高負(fù)載的用電可靠性，一般供電系統(tǒng)都采用雙電源供電，如雙路市電、一路市電加一路UPS。然而更加可靠的方法是采用雙 UPS供電，如很多廠礦企業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、綜合商業(yè)IDC機(jī)房、銀行的營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)、電信、移動(dòng)、 電力系統(tǒng)中很多重要負(fù)載等都采用這種供電方法。對(duì)于雙電源而言，如何安全、快速、有效地切換直接影響負(fù)載的用電可靠性，尤其是很多設(shè)備可接受的停電時(shí)間極其苛刻，現(xiàn)有的方法就是在負(fù)載側(cè)加裝ATS，STS雙電源開(kāi)關(guān)，但是市面上要求停電時(shí)間不能超過(guò)10ms，有的甚至要求5ms，面對(duì)這種要求，普通的ATS等機(jī)械觸點(diǎn)是無(wú)法擔(dān)當(dāng)此任的，對(duì)于輸入端電壓的過(guò)載能力，可靠性以及輸入過(guò)、欠壓，輸出過(guò)、欠壓，過(guò)溫、過(guò)載等保護(hù)功能是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。南京國(guó)高電氣自動(dòng)化有限公司綜合多年電力切換的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)打造出GSS系列靜態(tài)開(kāi)關(guān)，該系列分為單相和三相系統(tǒng)。如下圖1

該靜態(tài)切換開(kāi)關(guān)能夠?qū)χ鳌浣涣麟娋W(wǎng)的供電品質(zhì)進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤，在常用電源出現(xiàn)晃電、停電、低電壓過(guò)電壓等情況時(shí)，靜態(tài)切換開(kāi)關(guān)切換備用電源到負(fù)載，整個(gè)切換過(guò)程靜態(tài)，切換速度快，當(dāng)檢測(cè)到系統(tǒng)關(guān)鍵元件或者IGBT出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)投切到旁路，并報(bào)警。

1.通過(guò)改變過(guò)去設(shè)計(jì)思路只進(jìn)行IGBT控制切換或者不考慮IGBT損壞時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行方式、用靜態(tài)切換的電源保障的立體思維構(gòu)建系統(tǒng)，用較成熟的硬件搭配優(yōu)化的控制軟件實(shí)現(xiàn)較高的技術(shù)指標(biāo)

2.失壓檢測(cè)采用軟件硬件結(jié)合，使得電壓的合格閾值和不合格閾值都能得到快速和精準(zhǔn)的保障，與傳統(tǒng)的檢測(cè)手段相比，具有較大提升，系統(tǒng)造價(jià)成本低廉，非常適合工頻環(huán)境對(duì)交流信號(hào)的快速精準(zhǔn)識(shí)別。

3.智能切換控制模塊，結(jié)合IGBT控制模塊對(duì)IGBT的導(dǎo)通控制，對(duì)輸入輸出的參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)采集，硬件可靠，失效措施完整，軟件通過(guò)多種工作模型的架構(gòu)，對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別和控制，切換前識(shí)別，切換控制后閉環(huán)跟蹤，系統(tǒng)實(shí)時(shí)性好，穩(wěn)定性高。

4.冗余的旁路控制技術(shù)，系統(tǒng)的可靠性往往體現(xiàn)在失效措施上，本開(kāi)關(guān)具有強(qiáng)大的診斷功能，通過(guò)對(duì)回路的快速診斷，尤其是IGBT關(guān)不掉，或者合不上的時(shí)候，及時(shí)采用旁路系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)可靠供電，大大提高系統(tǒng)的可靠性。

以雙電源快速切換的需求為出發(fā)點(diǎn)，針對(duì)需求側(cè)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行重構(gòu)設(shè)計(jì)，具有系統(tǒng)智能化程度高，系統(tǒng)兼容性強(qiáng)，產(chǎn)品穩(wěn)定性強(qiáng)，以及能有效的對(duì)輸入電壓進(jìn)行快速掉電檢測(cè)，快速切換，并可對(duì)輸入電壓的過(guò)壓欠壓，對(duì)輸出的過(guò)壓，欠壓，過(guò)溫，過(guò)載進(jìn)行保護(hù)，適用于一市電一UPS，兩市電，兩路UPS等多種系統(tǒng)場(chǎng)合，同時(shí)對(duì)于產(chǎn)品有體積小，安裝靈活，長(zhǎng)期可靠等優(yōu)勢(shì)，對(duì)于維護(hù)環(huán)保方面具有很高的價(jià)值。

本三相靜態(tài)切換開(kāi)關(guān)目的是通過(guò)以下系統(tǒng)模塊實(shí)現(xiàn)的：

一種交流柔性切換柜，該切換柜分為A失壓快速檢測(cè)，B智能投切控制，以及C 大功率IGBT智能控制幾個(gè)部分，其特征在于：

A,電壓快速檢測(cè)，通過(guò)軟件采集交流電壓，計(jì)算正常電壓，同時(shí)采用交流硬件比較器，對(duì)交流信號(hào)進(jìn)行追蹤，當(dāng)交流信號(hào)低于預(yù)設(shè)門檻時(shí)，交流硬件比較器觸發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行軟件比對(duì)，通過(guò)硬件的觸發(fā)加速失壓識(shí)別，比只通過(guò)軟件采集計(jì)算要快的多，正常的失壓可以在2毫秒左右進(jìn)行識(shí)別，正確識(shí)別后，將識(shí)別結(jié)果通知到智能投切控制模塊。

B,智能投切控制模塊，記錄主電、備用電源的工作參數(shù)，形成當(dāng)前工況狀態(tài)，故障旁路等，其原理A模塊進(jìn)行交流采集和失壓信號(hào)提取，控制C區(qū)IGBT進(jìn)行關(guān)斷和打開(kāi)，診斷出IGBT故障時(shí)自動(dòng)起用旁路導(dǎo)通，并發(fā)設(shè)備異常信號(hào)。

C,IGBT智能控制模塊，用來(lái)接收智能投切控制模塊的命令，完成可靠的開(kāi)關(guān)切換，把模塊工作狀態(tài)及時(shí)反饋給投切控制模塊，當(dāng)模塊出現(xiàn)異常時(shí)，及時(shí)通知智能投切控制模塊。

工作過(guò)程如下：見(jiàn)下圖2

1、正常供電時(shí)常用電和備用電都在合格的電源范圍，K1\K2\Q1\K5閉合，Q2\K3\K4斷開(kāi)，由常用電對(duì)負(fù)載進(jìn)行供電，當(dāng)常用電出現(xiàn)過(guò)壓、欠壓、過(guò)頻、欠頻時(shí)，而備用電正常時(shí)，電壓快速檢測(cè)模塊對(duì)電源進(jìn)行快速識(shí)別，跳開(kāi)Q1合上Q2，然后延時(shí)跳開(kāi)K1，完成一次正確的投切控制。其中對(duì)Q1和Q2的控制有IGBT智能控制模塊配合投切控制模塊完成。

2、當(dāng)正常供電電源恢復(fù)后，經(jīng)可靠的延時(shí)，主控模塊B發(fā)出分Q2合Q1的命令，完成供電的自動(dòng)恢復(fù)。

3、當(dāng)檢測(cè)到Q1或者Q2任何的故障，切換控制模塊起動(dòng)旁路回路K3或K4，維持正常供電并聲光報(bào)警，當(dāng)K1\K2\K3\K4\K5的任何一個(gè)狀態(tài)異常時(shí)，系統(tǒng)診斷出并報(bào)警。

交流靜態(tài)切換開(kāi)關(guān)，它適用于阻容性負(fù)載的數(shù)據(jù)中心和控制系統(tǒng)，不適合于電機(jī)或變壓器前端的感性負(fù)載。該靜態(tài)切換開(kāi)關(guān)能夠?qū)χ鳌浣涣麟娋W(wǎng)的供電品質(zhì)進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤，在常用電源出現(xiàn)晃電、停電、低電壓過(guò)電壓等情況時(shí)，靜態(tài)切換備用電源到負(fù)載，整個(gè)切換過(guò)程靜態(tài)，當(dāng)檢測(cè)到系統(tǒng)關(guān)鍵元件或者IGBT出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)投切到旁路，并報(bào)警，具有輸入過(guò)、欠壓，輸出過(guò)、欠壓，過(guò)溫、過(guò)載等保護(hù)功能，搭配標(biāo)準(zhǔn)RS485-MODBUS規(guī)約，系統(tǒng)智能化程度高，系統(tǒng)兼容性強(qiáng)，產(chǎn)品穩(wěn)定性強(qiáng)，以及能有效的對(duì)輸入電壓進(jìn)行快速掉電檢測(cè)，適用于一市電一UPS，兩市電，兩路UPS等多種系統(tǒng)場(chǎng)合，同時(shí)對(duì)于產(chǎn)品有體積小，安裝靈活，長(zhǎng)期可靠等優(yōu)勢(shì)，長(zhǎng)期適用于數(shù)據(jù)中心和控制系統(tǒng)中，作為雙電源切換的一個(gè)重要模塊。