[发明专利]具有中线电流管理的转换开关系统

说明书

现有相关申请

本申请权利要求2007年4月27日提交的美国临时申请序列号 60/914,630和2008年2月1日提交的美国非临时申请序列号12/024,906 的优先权，此处通过参引并入其全部内容以用于所有目的。

发明领域

此处公开和教导的发明一般涉及双总线静态开关；且更具体地涉 及用于管理中线电流的三极转换开关系统。

背景技术

在自动电功率转换开关系统中，系统选择性地手动或者自动地将 两个独立电源中的一个连接到负载。在正常条件下，当第一电源可用 时，系统连接该第一电源到负载。如果该第一电源失效，则转换开关 系统将连接该第二电源到负载以防止对负载的供电中断。

典型地，每个电源包括稳固接地的中线以满足安全码要求。中线 连接到向负载提供单一中线连接的公共点。因为中线电流必须完成其 到馈入负载的电源的路径，中线电流可以分成两个部分，每个部分进 入到每个电源。该条件生成了可能在分布系统中产生接地环路的不希 望的接地电流，这可能导致不希望的接地故障断路器断开。

申请人发明了一种用于4线负载的双总线静态转换开关的中线电 流管理系统。

发明内容

根据本发明，提供一种用于选择性地连接负载到第一电源或第二 电源的转换开关系统。该系统包括具有选择性连接到第一电源的输入 和连接到负载的输出的第一开关。第二开关包括输入和连接到负载的 输出。当第一电源连接到负载时，第二电源的中线电流线与负载隔离。

附图说明

为了更彻底地理解本发明及其进一步优势，现在参考附图，附图 是此处公开和教授的本发明的一个实施例的示意性框图。

具体实施方式

一般地，本发明包含一种电功率转换系统，该系统被配置为在第 一和第二电源之间转换负载而无需提供多个电源之间的多个中线电流 路径。例如，根据本发明的自动或手动转换开关系统可以包含连接到 负载的输出、用于选择性地连接和/或断开负载与第一电源的第一开关、 用于选择性地连接和/或断开负载与第二电源的第二开关，其中第二电 源的中线与第一电源的中线和/或负载的中线隔离。一个优选实施例包 含变压器，该变压器具有连接到第二电源的输入和连接到第二开关的 输入的输出，使得第二电源的中线电流线从负载和/或第一电源隔离。

现在转向具体实施例的更详细的描述，附图说明了用于4线负载 的双总线三极转换开关系统，其一般由标号100表示。系统100包括 双总线转换开关102。转换开关102包含三极静态转换开关，该三极静 态转换开关包含具有三对SRC 106的第一开关104。转换开关102还 包括第二开关108，该第二开关108包含三对SCR 110。应当意识到， 尽管开关104和108描述为SCR型开关，常用在转换开关系统中的其 他类型的开关也可以被使用。转换开关102连接到4线负载112。

系统100示为选择性地连接到主电源114和第二或备选电源116。 如图所示，电源114和116是分别具有输出A1、B1、C1和N1，以及 A2、B2、C2和N2的三相独立电源。应当意识到，输出N1和N2是 与电源114和116相关的中线电流线。

转换开关102通过负载线AL、BL、CL和NL选择性地将电源114 或电源116连接到负载112。在电源114在线或可用的主要工作中，转 换开关102连接电源114到负载112。在电源114不可用的辅助工作中， 转换开关连接第二电源116到负载112。中线电流管理由诸如变压器 118的隔离装置提供，该隔离装置连接在第二电源116的输出和开关 108的输入之间。隔离装置118的输入提供用于第二电源116的连续中 线路径，且隔离装置118的输出提供用于负载112的连续中线路径， 该负载112从中线路径第二电源114隔离，由此消除了不希望的接地 电流循环。应当意识到变压器118仅在电源116为负载112供电时通 电或工作。

在主要工作中，第一电源114通过开关104和负载线AL、BL及 CL为负载112供电。中线电流沿着NL和N1返回第一电源114，而不 沿着与负载112和第一电源114隔离的线N2返回第一电源114。