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电源自动切换方案

一、 设计要求
用电单位有一路主电源、一路备用电源、一路自备电源，设计要求如下：
1、 主电源和备用电源都有电的情况下，自动处于主电源接通状态；
2、 主电源无电时，自动切换到备用电源，主电源来电后，自动切回主电源断开备用电源；
3、 主电源和备用电源都无电的情况下，切换到自备电源，主电源和备用电源任一路有电时，自动切换到有电电源；如果主电源和备用电源同时通电，应满足第1条要求。
二、 方案设计
由于线路简单，决定采用接触器完成自动切换设计。
1、 线路图：仅画出自动切换电源控制电路部分，其余电路未画出。

U3 V3 W3 U2 V2 W2 U1 V1 W1
KM3
KM1
KM1
KM1
KM2
KM2
KM2
KM2
KM1
KM3
KM3
KM3
KM4
KM4
KM5
KM5
KM4
U V W

其中：U1V1W1为主电源 U2V2W2为备用电源 U3V3W3为自备电源
2、 工作原理：
当主电源和备用电源都有电的情况下，由于接触器KM4、KM5吸合，它们的动断触点处于断开状态，使接触器KM2、KM3线圈不能通电而不能吸合，此时KM2、KM3的动断触点处于接通状态，KM1吸合，UVW接通主电源。满足第一个要求。
主电源没电备用电源有电时，由于接触器KM1、KM4线圈因无电而不能吸合，其动断触点处于接通状态，此时接触器KM2、KM5线圈通电而吸合，同时，KM2、KM5吸合后，其动断触点断开，使接触器KM3线圈不能通电而不能吸合，此时UVW接通备用电源。满足第二个要求。
当主电源和备用电源都没电时，接触器KM1、KM4、KM2、KM5因无电而不吸合，它们的动断触点处于接通状态，一旦自备电源启动，则接触器KM3线圈通电而吸合，此时UVW接通自备电源；此时如果主电源或备用电源来电，则接触器KM4或KM5将吸合，其动断触点断开，切断接触器KM3线圈电流，KM3释放，断开自备电源，同时因KM3释放，它的动断触点接通，则接触器KM1或KM2线圈得电而吸合；如果在接通自备电源时，主电源和备用电源同时来电，则由于接触器KM4、KM5吸合，它们的动断触点处于断开状态，使接触器KM2、KM3线圈不能通电而不能吸合，此时KM2、KM3的动断触点处于接通状态，KM1吸合，UVW接通主电源。满足第三个条件。
另外，为了防止触点竞争而引起事故，本方案还采用了接触器互锁，即在KM1的线圈回路中串联KM2、KM3的动断触点，在KM2的线圈回路中，串联KM1、KM3的动断触点，在KM3的线圈回路中，串联KM1、KM2的动断触点，使接触器KM1、KM2、KM3一个吸合时，保证另外两个接触器处于释放状态。
在本方案中，KM4、KM5采用了接触器，因其切断电流小，实际使用时，可采用继电器。本方案也可以采用无触点系统嵌入如PLC和单片机系统中作为其子系统，可靠性可大大提高，即可应用于高层电梯等。
本方案也适用于二路电源的系统，只需要取消接触器KM3和KM5即可满足设计要求的第1和第2条。其控制原理同上。
本方案适合医院、学校、消防、党政军机关等部门以保障电力供应。
三、 配件及导线选择
接触器选择时，由于KM1、KM2、KM3是主回路控制器件，所以要求其额定电流不小于最大负荷电流；KM4、KM5因为是控制回路控制器件，要求其额定电流不小于KM2、KM3的线圈电流即可。
导线选择时，主回路导线应满足单位负荷要求；控制回路导线应满足KM1、KM2、KM3的线圈电流要求。
四、 注意事项
本方案是自动切换电路，但由于采用的是触点系统进行控制切换，为了保证其可靠性，仍需要定期检查接触器KM1、KM2、KM3，保证其性能优良。

作者： 包季松
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