[发明专利]防止继电器失效短路的三相电路选相开关系统及方法

权利要求书

1.防止继电器失效短路的三相电路选相开关系统，包括：分别位于三相电路上的继电器KA、继电器KB、继电器KC，与继电器KA、继电器KB、继电器KC分别并联的半导体开关QA、半导体开关QB、半导体开关QC，半导体开关QA与继电器KA组成复合开关A，半导体开关QB与继电器KB组成复合开关B，半导体开关QC与继电器KC组成复合开关C；其特征在于，还包括：

半导体开关触发电路A、半导体开关触发电路B、半导体开关触发电路C、继电器分断反馈电路A、继电器分断反馈电路B、继电器分断反馈电路C；所述继电器分断反馈电路A、继电器分断反馈电路B、继电器分断反馈电路C提供反馈信号，来判断对应的继电器KA、继电器KB、继电器KC是否断开；

所述继电器分断反馈电路A与半导体开关触发电路A串联后与复合开关A并联；所述继电器分断反馈电路B与半导体开关触发电路B串联后与复合开关B并联；所述继电器分断反馈电路C与半导体开关触发电路C串联后与复合开关C并联。

2.根据权利要求1所述防止继电器失效短路的三相电路选相开关系统，其特征在于，所述继电器分断反馈电路A、继电器分断反馈电路B、继电器分断反馈电路C均由光耦(OP1)、限流电阻(R8)、钳位二极管(TVS1)和防反二极管(D1)组成。

3.在权利要求1所述开关系统上实现的防止三相电路选相过程中继电器失效短路的方法，其特征在于，A相切换到B相包括如下过程：

换相之前，继电器KA处于吸合状态；

步骤1：控制器给继电器KA发出断开指令；同时，半导体开关触发电路A给半导体开关QA闭合信号指令；由于机械继电器存在固有的动作延时特性，此时继电器仍然处于闭合状态，半导体开关QA两端电压为零，半导体开关依然是断开状态；

步骤2：经过一段儿延时，如果控制器接收到继电器分断反馈电路A的继电器断开反馈信号，转步骤3；如果控制器未一直未收到继电器分断反馈电路A的继电器断开反馈信号，转步骤6；

步骤3：继电器分断反馈电路A及半导体开关触发电路A得电迅速工作，半导体开关QA导通，通过半导体开关继续向负载供电；

步骤4：此时关闭半导体开关QA触发信号，半导体开关触发电路B给半导体开关QB闭合指令；

步骤5：在A、B电压交点处，半导体开关QA自然关断，继电器KB闭合，B相半导体开关QB被短路零电流自然关断，安全的完成换相过程；

步骤6：此时为了避免短路事故发生，维持现有状态，控制器不向继电器KB、半导体开关QB发出闭合指令信号，避免了短路事故的发生，同时又保证输出侧继续供电。

4.在权利要求2所述开关系统上实现的防止三相电路选相过程中继电器失效短路的方法，其特征在于，A相切换到B相包括如下过程：

换相之前，继电器KA处于吸合状态；当控制器使继电器KA分断之前，首先可控硅触发信号(SCR_A)为高电平，由于此时继电器KA处于未分断状态，半导体开关触发电路A及继电器分断反馈电路A处于失电不工作状态，

步骤1：控制器给继电器KA发出断开指令；同时，半导体开关触发电路A给半导体开关QA闭合信号指令；由于机械继电器存在固有的动作延时特性，此时继电器KA仍然处于闭合状态，半导体开关QA两端电压为零，半导体开关依然是断开状态；

步骤2：经过一段儿延时，在分断时刻正向电流通过限流电阻(R9)、防反二极管(D1)给到光耦(OPT1)及可控硅触发电路，光耦(OPT1)输出信号(RL_ER_A)拉低,经过几微妙后可控硅(Q1)完全导通两端电压变低，光耦(OPT1)无触发电压输出侧信号(RL_ER_A)拉高，当控制器检测到变低脉冲信号则证明继电器KA已经断开，转步骤3；当控制器一直未检测到变低脉冲信号则证明继电器KA未断开，转步骤6；

步骤3：继电器分断反馈电路A及半导体开关触发电路A得电迅速工作，半导体开关QA导通，通过半导体开关继续向负载供电；

步骤4：此时关闭半导体开关QA触发信号，半导体开关触发电路B给半导体开关QB闭合指令；

步骤5：在A、B电压交点处，半导体开关QA自然关断，继电器KB闭合，B相半导体开关被短路零电流自然关断，安全的完成换相过程；

步骤6：此时为了避免短路事故发生，维持现有状态，控制器不向继电器KB、半导体开关QB发出闭合指令信号，避免了短路事故的发生，同时又保证输出侧继续供电。