申请/专利权人：常熟开关制造有限公司(原常熟开关厂)

申请日：2019-01-10

公开（公告）日：2020-11-24

公开（公告）号：CN109633432B

主分类号：G01R31/327(20060101)

分类号：G01R31/327(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.11.24#授权;2019.05.10#实质审查的生效;2019.04.16#公开

摘要：本发明公开了一种自动转换开关故障分类诊断方法。在控制所述自动转换开关进行电源切换操作过程中，如在检测到所述操作机构已处于欲合闸的电源开关合闸状态所对应的位置的同时，检测到欲分闸的电源开关仍处于合闸状态，则判定操作机构故障；如检测到所述操作机构在到达欲合闸的电源开关合闸状态所对应的位置后又返回至另一位置，同时检测到欲分闸的电源开关仍处于合闸状态，则判定触头粘连故障。本发明还公开了一种自动转换开关故障分类诊断装置及一种自动转换开关。本发明可对故障进行分类识别，准确判断出到底是触头故障还是操作机构故障，从而辅助实现故障的高效排除；本发明实现方式简单易行，实现成本低廉，便于大规模推广使用。

主权项：1.一种自动转换开关故障分类诊断方法，所述自动转换开关包括：用于分别控制第一电源、第二电源接入和切除的第一电源开关、第二电源开关，以及用于驱动第一电源开关和第二电源开关动作的操作机构；在第一电源开关合闸状态下，所述操作机构位于第一位置，在第二电源开关合闸状态下，所述操作机构位于第二位置；其特征在于，对第一电源开关、第二电源开关的分合闸状态以及操作机构的位置状态进行实时检测，根据检测结果并按照以下判断逻辑对自动转换开关的故障进行分类诊断：在控制所述自动转换开关进行电源切换操作过程中，如在检测到所述操作机构已处于欲合闸的电源开关合闸状态所对应的位置的同时，检测到欲分闸的电源开关仍处于合闸状态，则判定操作机构故障；如检测到所述操作机构在到达欲合闸的电源开关合闸状态所对应的位置后又返回至另一位置，同时检测到欲分闸的电源开关仍处于合闸状态，则判定触头粘连故障。

全文数据：自动转换开关故障分类诊断方法、装置及自动转换开关技术领域本发明涉及一种自动转换开关故障分类诊断方法，属于低压电器技术领域。背景技术在医院、酒店、数据中心等场合，为了保证供配电系统的供电可靠性，均要求配备双电源自动转换开关，双电源自动转换开关的应用正变得越来越广泛。双电源自动转换开关在实际使用过程中，在所难免会出现各种各样的故障而导致无法正常使用，用户无法向制造厂商提供有效的故障信息，导致制造厂商因无法掌握到有效的故障信息，无法判断是产品确有故障，还是用户使用问题，即使能判断是产品故障，但还是无法进行故障的分类诊断，即不能判断出是控制器故障、操作机构故障、还是触头系统故障，导致无法高效的排除用户故障，给用户造成诸多不便。发明内容本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种自动转换开关故障分类诊断方法，可实现对自动转换开关的故障进行分类诊断。本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：一种自动转换开关故障分类诊断方法，所述自动转换开关包括：用于分别控制第一电源、第二电源接入和切除的第一电源开关、第二电源开关，以及用于驱动第一电源开关和第二电源开关动作的操作机构；在第一电源开关合闸状态下，所述操作机构位于第一位置，在第二电源开关合闸状态下，所述操作机构位于第二位置；对第一电源开关、第二电源开关的分合闸状态以及操作机构的位置状态进行实时检测，根据检测结果并按照以下判断逻辑对自动转换开关的故障进行分类诊断：在控制所述自动转换开关进行电源切换操作过程中，如在检测到所述操作机构已处于欲合闸的电源开关合闸状态所对应的位置的同时，检测到欲分闸的电源开关仍处于合闸状态，则判定操作机构故障；如检测到所述操作机构在到达欲合闸的电源开关合闸状态所对应的位置后又返回至另一位置，同时检测到欲分闸的电源开关仍处于合闸状态，则判定触头粘连故障。优选地，所述对第一电源开关、第二电源开关的分合闸状态以及操作机构的位置状态进行实时检测，通过开关状态分别与第一电源开关、第二电源开关的分合闸状态以及操作机构的位置状态相关联的三个开关装置实现。优选地，所述开关装置为微动开关。进一步优选地，所述微动开关为常闭型触点开关。根据相同的发明思路还可以得到以下技术方案：一种自动转换开关故障分类诊断装置，所述自动转换开关包括：用于分别控制第一电源、第二电源接入和切除的第一电源开关、第二电源开关，以及用于驱动第一电源开关和第二电源开关动作的操作机构；在第一电源开关合闸状态下，所述操作机构位于第一位置，在第二电源开关合闸状态下，所述操作机构位于第二位置；所述故障分类诊断装置包括：第一电源开关状态检测模块，用于对第一电源开关的分合闸状态进行实时检测；第二电源开关状态检测模块，用于对第二电源开关的分合闸状态进行实时检测；操作机构检测模块，用于对操作机构的位置状态进行实时检测，其至少可以对操作机构位于第一位置和第二位置的状态进行检测；故障判断模块，用于根据第一、第二电源开关状态检测模块以及操作机构检测模块的检测结果，并按照以下判断逻辑对自动转换开关的故障进行分类诊断：在控制所述自动转换开关进行电源切换操作过程中，如在检测到所述操作机构已处于欲合闸的电源开关合闸状态所对应的位置的同时，检测到欲分闸的电源开关仍处于合闸状态，则判定操作机构故障；如检测到所述操作机构在到达欲合闸的电源开关合闸状态所对应的位置后又返回至另一位置，同时检测到欲分闸的电源开关仍处于合闸状态，则判定触头粘连故障。优选地，第一、第二电源开关状态检测模块以及操作机构检测模块分别通过与第一电源开关、第二电源开关的分合闸状态以及操作机构的位置状态相关联的开关装置实现检测。优选地，所述开关装置为微动开关。进一步优选地，所述微动开关为常闭型触点开关。进一步地，该装置还包括用于指示故障判断模块的故障分类诊断结果的故障结果指示模块。一种自动转换开关，包括：用于分别控制第一电源、第二电源接入和切除的第一电源开关、第二电源开关，以及用于驱动第一电源开关和第二电源开关动作的操作机构；在第一电源开关合闸状态下，所述操作机构位于第一位置，在第二电源开关合闸状态下，所述操作机构位于第二位置；该自动转换开关还包括如上任一技术方案所述自动转换开关故障分类诊断装置。相比现有技术，本发明具有以下有益效果：采用本发明技术方案，当自动转换开关发生故障时，可对故障进行分类识别，准确判断出到底是触头故障还是操作机构故障，从而辅助实现故障的高效排除；本发明实现方式简单易行，实现成本低廉，便于大规模推广使用。附图说明图1为自动转换开关本体在II路电源开关合闸或双分情况下的结构状态示意图；图2为自动转换开关本体在I路电源开关合闸情况下的结构状态示意图；图3为自动转换开关本体在I路电源开关合闸或双分情况下的结构状态示意图；图4为自动转换开关本体在II路电源合闸情况下的结构状态示意图；图5为自动转换开关控制器的电路框图。图中附图标记含义如下：1、开关装置，2、开关装置，3、开关装置，4、输出轴，5、凸轮，6、连杆，61、凸台。具体实施方式针对现有技术无法对自动转换开关故障进行分类识别的不足，本发明的解决思路是分别对两路电源开关的开关状态以及操作机构的位置信息进行实时检测，并根据检测结果判断出故障是属于操作机构故障，还是属于触头粘连故障。本发明所提出的技术方案具体如下：一种自动转换开关故障分类诊断方法，所述自动转换开关包括：用于分别控制第一电源、第二电源接入和切除的第一电源开关、第二电源开关，以及用于驱动第一电源开关和第二电源开关动作的操作机构；在第一电源开关合闸状态下，所述操作机构位于第一位置，在第二电源开关合闸状态下，所述操作机构位于第二位置；对第一电源开关、第二电源开关的分合闸状态以及操作机构的位置状态进行实时检测，根据检测结果并按照以下判断逻辑对自动转换开关的故障进行分类诊断：在控制所述自动转换开关进行电源切换操作过程中，如在检测到所述操作机构已处于欲合闸的电源开关合闸状态所对应的位置的同时，检测到欲分闸的电源开关仍处于合闸状态，则判定操作机构故障；如检测到所述操作机构在到达欲合闸的电源开关合闸状态所对应的位置后又返回至另一位置，同时检测到欲分闸的电源开关仍处于合闸状态，则判定触头粘连故障。一种自动转换开关故障分类诊断装置，所述自动转换开关包括：用于分别控制第一电源、第二电源接入和切除的第一电源开关、第二电源开关，以及用于驱动第一电源开关和第二电源开关动作的操作机构；在第一电源开关合闸状态下，所述操作机构位于第一位置，在第二电源开关合闸状态下，所述操作机构位于第二位置；所述故障分类诊断装置包括：第一电源开关状态检测模块，用于对第一电源开关的分合闸状态进行实时检测；第二电源开关状态检测模块，用于对第二电源开关的分合闸状态进行实时检测；操作机构检测模块，用于对操作机构的位置状态进行实时检测，其至少可以对操作机构位于第一位置和第二位置的状态进行检测；故障判断模块，用于根据第一、第二电源开关状态检测模块以及操作机构检测模块的检测结果，并按照以下判断逻辑对自动转换开关的故障进行分类诊断：在控制所述自动转换开关进行电源切换操作过程中，如在检测到所述操作机构已处于欲合闸的电源开关合闸状态所对应的位置的同时，检测到欲分闸的电源开关仍处于合闸状态，则判定操作机构故障；如检测到所述操作机构在到达欲合闸的电源开关合闸状态所对应的位置后又返回至另一位置，同时检测到欲分闸的电源开关仍处于合闸状态，则判定触头粘连故障。自动转换开关通常分为两位置自动转换开关和三位置自动转换开关（其还具有一个两个电源开关都分闸的双分位置状态），对于两位置自动转换开关而言，在第一电源开关合闸状态下，所述操作机构位于第一位置，在第二电源开关合闸状态下，所述操作机构位于第二位置；对于三位置自动转换开关而言，在第一电源开关合闸状态下或两路电源开关分闸状态且第一路电源开关合闸就绪状态下，所述操作机构位于第一位置，在第二电源开关合闸状态下，或两路电源开关分闸状态且第二路电源开关合闸就绪状态下，所述操作机构位于第二位置。上述第一、第二电源开关状态检测模块以及操作机构检测模块的具体实现方案，可根据自动转换开关的实际结构进行灵活配置，只要能实现相应的检测功能即可；从实现成本以及可靠性角度考虑，优选地，第一、第二电源开关状态检测模块以及操作机构检测模块分别通过与第一电源开关、第二电源开关的分合闸状态以及操作机构的位置状态相关联的开关装置实现检测。所述开关装置优选简单可靠的微动开关。所述微动开关优选为常闭型触点开关。最终的故障诊断结果可通过现场总线或通信模块传输给上位机或远端监控室进行进一步分析处理；为了便于现场识别并及时进行故障排除操作，该装置还可以进一步包括用于指示故障判断模块的故障分类诊断结果的故障结果指示模块，例如不同颜色的指示灯，或者数码管，或者触摸屏等，也可以直接使用自动转换开关的人机界面进行故障分类诊断结果的显示。为便于公众理解，下面通过本发明自动转换开关的一个具体实施例并结合附图来对本发明的技术方案进行详细说明：本实施例以具有三位置的自动转换开关为例，双电源自动转换开关包括自动转换开关本体和控制器，自动转换开关本体包含I、II两路电源开关以及用于驱动I、II两路电源开关动作的操作机构。如图1~4所示，自动转换开关本体的操作机构上安装有开关装置1~3，本实施例中的开关装置1~3均以常闭触点型微动开关为例；开关装置1与I路电源开关的合分状态关联，如图1、2所示，所述的关联即通过与操作机构的输出轴4同步转动的凸轮5与开关装置1配合动作输出I路电源开关的合分闸状态信号。当I路电源开关合闸时，凸轮5转动触发开关装置1，如图2所示，开关装置1的常闭触点处于断开状态；当自动转换开关I路电源开关、II路电源开关处于双分状态或II路电源开关合闸时，凸轮5转动释放开关装置1，如图1所示，开关装置1的常闭触点处于闭合状态。开关装置2与II路电源开关的合分状态关联，如图3、4所示，所述的关联即通过与操作机构的输出轴4同步转动的凸轮5与开关装置2配合动作输出II路电源开关的合分闸状态信号。当II路电源开关合闸时，凸轮5转动触发开关装置2，如图4所示，开关装置2的常闭触点处于断开状态；当I路电源开关、II路电源开关处于双分状态或I路电源开关合闸时，凸轮5转动释放开关装置2，如图3所示，开关装置2的常闭触点处于闭合状态。开关装置3与操作机构的位置关联，所述的关联即通过操作机构的连杆6上的凸台61与开关装置3配合动作输出状态信号，当自动转换开关本体处于I路电源开关合闸时，操作机构应位于位置1，如图2所示。当自动转换开关本体处于II路电源开关合闸时，操作机构应位于位置2，如图4所示。当自动转换开关本体处于两路电源开关双分位置时，具有I路电源开关合闸就绪和II路电源开关合闸就绪两种状态（I路电源开关合闸就绪状态指I路电源开关主弹簧处于合闸储能状态，当有I路电源开关合闸信号时，处于合闸储能状态的I路电源开关主弹簧驱动操作机构使I路电源开关合闸；II路电源开关合闸就绪状态指II路电源开关主弹簧处于合闸储能状态，当有II路电源开关合闸信号时，处于合闸储能状态的II电路电源开关主弹簧驱动操作机构使II路电源开关合闸），I路电源开关合闸就绪时操作机构位于位置1，如图1所示。II路电源开关合闸就绪时操作机构位于位置2，如图3所示。操作机构位于位置1时，凸台61触发开关装置3，开关装置3的常闭触点处于断开状态，操作机构位于位置2时，凸台61释放开关装置3，开关装置3的常闭触点处于闭合状态。如图5所示，本实施例的控制器包括微处理器、电源转换电路、I路和II路电源检测电路、驱动电路、人机交互电路、开关状态检测电路和操作机构位置检测电路；I路电源、II电源均与电源转换电路和电源检测电路连接，电源转换电路将高电压信号转换为低电压信号后给其它电路供电，电源检测电路将I电源、II电源的高电压信号降为弱电信号并输出至微处理器，微处理器采集此弱电信号，并通过计算判断I电源、II电源是否正常，人机交互电路包括按键、液晶显示器，用于参数设置、查询及显示，微处理器通过与开关装置1、2电连接的开关状态检测电路检测自动转换开关的合分状态，通过与开关装置3电连接的操作机构位置检测电路检测操作机构所在位置，并通过本发明的故障分类诊断方法检测操作机构故障、触头粘连故障，通过液晶显示器进行故障显示，供用户使用。在I路电源开关合闸、II路电源开关分闸状态下，当控制器检测到I路电源异常时，控制驱动电路动作，正常情况下，自动转换开关应转换至双分状态，开关装置1的触点应闭合，操作机构处于II电源开关合闸就绪，开关装置3的触点应闭合。若控制器通过开关装置3和操作机构位置检测电路检测到操作机构位于位置2，即开关装置3的触点闭合。但控制器通过开关状态检测电路未检测到开关装置1的触点闭合信号也就是I路电源开关的分闸状态信号，则判定操作机构故障；同理，在II路电源开关合闸、I路电源开关分闸状态下，当控制器检测到II路电源异常时，控制驱动电路动作，正常情况下，自动转换开关应转换至双分状态，开关装置2触点应闭合，操作机构处于I路电源开关合闸就绪，开关装置3的触点应断开。若控制器通过开关装置3和操作机构位置检测电路检测到操作机构位于位置1，即开关装置3的触点断开。但控制器通过开关状态检测电路未检测到II路电源开关的分闸状态信号（即开关装置2的触点为闭合状态），则判定操作机构故障；在I路电源开关合闸、II路电源开关分闸状态下，当控制器检测到I路电源异常时，控制驱动电路动作，正常情况下，自动转换开关应转换至双分状态，开关装置1的触点应闭合，操作机构处于II路电源开关合闸就绪，即开关装置3的触点闭合，若控制器通过开关装置3和操作机构位置检测电路检测到操作机构位于位置2（即开关装置3的触点闭合）后又回到位置1（即开关装置3的触点断开），且控制器通过开关状态检测电路检测到目前仍处于I路电源开关合闸状态（即开关装置1的触点为断开状态），则判定为触头粘连故障；同理，在II路电源开关合闸、I路电源开关分闸状态下，当控制器检测到II路电源异常时，控制驱动电路动作，正常情况下，自动转换开关应转换至双分状态，开关装置2的触点应闭合，操作机构处于I路电源开关合闸就绪，即开关装置3的触点断开，若控制器通过开关装置3和操作机构位置检测电路检测到操作机构位于位置1（即开关装置3的触点断开）后又回到位置2（即开关装置3的触点闭合），且控制器通过开关状态检测电路检测到目前仍处于II路电路合闸状态（即开关装置2的触点为断开状态），则判定为触头粘连故障。

权利要求：1.一种自动转换开关故障分类诊断方法，所述自动转换开关包括：用于分别控制第一电源、第二电源接入和切除的第一电源开关、第二电源开关，以及用于驱动第一电源开关和第二电源开关动作的操作机构；在第一电源开关合闸状态下，所述操作机构位于第一位置，在第二电源开关合闸状态下，所述操作机构位于第二位置；其特征在于，对第一电源开关、第二电源开关的分合闸状态以及操作机构的位置状态进行实时检测，根据检测结果并按照以下判断逻辑对自动转换开关的故障进行分类诊断：在控制所述自动转换开关进行电源切换操作过程中，如在检测到所述操作机构已处于欲合闸的电源开关合闸状态所对应的位置的同时，检测到欲分闸的电源开关仍处于合闸状态，则判定操作机构故障；如检测到所述操作机构在到达欲合闸的电源开关合闸状态所对应的位置后又返回至另一位置，同时检测到欲分闸的电源开关仍处于合闸状态，则判定触头粘连故障。2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述对第一电源开关、第二电源开关的分合闸状态以及操作机构的位置状态进行实时检测，通过开关状态分别与第一电源开关、第二电源开关的分合闸状态以及操作机构的位置状态相关联的三个开关装置实现。3.如权利要求2所述方法，其特征在于，所述开关装置为微动开关。4.如权利要求3所述方法，其特征在于，所述微动开关为常闭型触点开关。5.一种自动转换开关故障分类诊断装置，所述自动转换开关包括：用于分别控制第一电源、第二电源接入和切除的第一电源开关、第二电源开关，以及用于驱动第一电源开关和第二电源开关动作的操作机构；在第一电源开关合闸状态下，所述操作机构位于第一位置，在第二电源开关合闸状态下，所述操作机构位于第二位置；其特征在于，所述故障分类诊断装置包括：第一电源开关状态检测模块，用于对第一电源开关的分合闸状态进行实时检测；第二电源开关状态检测模块，用于对第二电源开关的分合闸状态进行实时检测；操作机构检测模块，用于对操作机构的位置状态进行实时检测，其至少可以对操作机构位于第一位置和第二位置的状态进行检测；故障判断模块，用于根据第一、第二电源开关状态检测模块以及操作机构检测模块的检测结果，并按照以下判断逻辑对自动转换开关的故障进行分类诊断：在控制所述自动转换开关进行电源切换操作过程中，如在检测到所述操作机构已处于欲合闸的电源开关合闸状态所对应的位置的同时，检测到欲分闸的电源开关仍处于合闸状态，则判定操作机构故障；如检测到所述操作机构在到达欲合闸的电源开关合闸状态所对应的位置后又返回至另一位置，同时检测到欲分闸的电源开关仍处于合闸状态，则判定触头粘连故障。6.如权利要求5所述装置，其特征在于，第一、第二电源开关状态检测模块以及操作机构检测模块分别通过与第一电源开关、第二电源开关的分合闸状态以及操作机构的位置状态相关联的开关装置实现检测。7.如权利要求6所述装置，其特征在于，所述开关装置为微动开关。8.如权利要求7所述装置，其特征在于，所述微动开关为常闭型触点开关。9.如权利要求5所述装置，其特征在于，该装置还包括用于指示故障判断模块的故障分类诊断结果的故障结果指示模块。10.一种自动转换开关，包括：用于分别控制第一电源、第二电源接入和切除的第一电源开关、第二电源开关，以及用于驱动第一电源开关和第二电源开关动作的操作机构；在第一电源开关合闸状态下，所述操作机构位于第一位置，在第二电源开关合闸状态下，所述操作机构位于第二位置；其特征在于，该自动转换开关还包括如权利要求5~9任一项所述自动转换开关故障分类诊断装置。

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