专利名称：三相共补式智能复合开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种低压电力电网无功补偿使用电力电容器时的投切控 制装置，尤其是指一种专门为三角形接线方法的电容器设计的智能复合开关。
技术背景以往执行低压无功补偿电力电容器投切任务的元件， 一般使用交流接触器和 可控硅无触点开关。当使用交流电磁接触器时，由于在电容器通断瞬间产生涌流， 使接触器的触点容易烧坏；在电容器投入运行期间，接触器电磁线圈本身不但具 有功耗，也因发热而烧毁的可能性极大，所以使用寿命短、安全性差。当使用可 控硅无触点开关时，其本身运行功耗高，并且散发大量的热量，必须采取风机散 热措施，也无形增加风机的功耗， 一旦风机出现故障很快导致可控硅烧毁另外 --个更加严重的问题是，可控硅进入电网运行中会产生谐波污染。实用新型内容本实用新型的目的在于提供-一种三相共补式智能复合开关，它解决了上述两 种开关元件存在的问题，既安全又可靠。为达到上述目的，本实用新型采取的解决方案是 一种三相共补式智能复合开关，控制信号输入电路与程序控制电路连接，双向可控硅触发电路、磁保持继电器触发电路分别与程序控制电路连接，磁保持继电器触发电路分别与磁保持继电器连接，双向可控硅触发电路分别与双向可控硅连接，A相单有磁保持继电器负责通断、承载工作，B相、C相分别由磁保持继电器之触点与双向可控硅并 联构成负责通断、承载工作；由光电耦元件与集成电路组成的控制信号输入电路 接收来自补偿控制器发送的补偿三相电容器投、切信号，经光电隔离处理后信号 送往程序控制电路；由单片机加程序编程的程序控制电路，当接收到投入补偿三 相电容器的指令时，先启动A相磁保持继电器触发电路，使A相磁保持继电器闭 合，在三相负载未形成回路的情形下，先让补偿三相电容器的A相接入电网中， 然后进行逻辑判断，选择过零点，启动B相、C相双向可控硅触发电路，使B相、 C相双向可控硅导通，再启动B相、C相磁保持继电器触发电路输出脉冲正电压， B相、C相磁保持继电器吸合，常开触点转换为闭合状态，并且保持，程序控制 电路最后指示B相、C相双向可控硅触发电路关闭双向可控硅，补偿三相电容器
的导通运行工作即由磁保持继电器的闭合触点来执行；当程序控制电路接收到切断补偿三相电容器的指令时，先启动B相、C相双向可控硅触发电路导通双向可 控硅，然后再启动B相、C相磁保持继电器触发电路输出脉冲负电压，使B相、 C相磁保持继电器释放，其闭合触点转换成常开状态；程序控制电路进行逻辑判 断后，选择过零点，指示B相、C相双向可控硅触发电路关闭双向可控硅，补偿 三相电容器的B相、C相离开电网，最后程序控制电路指示A相磁保持继电器触 发电路输出脉冲负电压，使A相磁保持继电器释放，其闭合触点转换成常开状态， 补偿三相电容器彻底切离电网。本实用新型的优点是采用程序控制，由双向可控硅过零投切，由磁保持继 电器的触点闭合保证补偿三相电容器的运行，彻底消除了电弧产生、触点烧结的 问题，安全可靠；双向可控硅过零投切瞬间完成，无功耗、不发热、无谐波污染、 节能环保；由三个磁保持继电器分相工作与使用接触器相比，灵活性非常好，特 别是A相在没有回路形成之前先接通，同样，A相在回路被切断后再断开，在完 全无电流的状态下完成投、切动作，智能化程度高，设计非常合理；作用电子化 后，节省了大量的资源(有色金属)。
图l是本实施例的结构示意图。图中DLl-控制信号输入电路，DL2-程序控制电路，DL3-双向可控硅触发 电路，DL4-磁保持继电器触发电路，DL5-电源电路，DL6-故障与运行监控电路， DL7-失压与缺相保护电路，DL8-空载保护电路，JDl-磁保持继电器，JD2-磁保持 继电器，JD3-磁保持继电器，KB-双向可控硅，KC2-双向可控硅，Ci、 C2、 C3-补偿三相电容器。
具体实施方式
下面结合实施例及其附图对本实用新型再描述。参见图l， 一种三相共补式智能复合开关，控制信号输入电路DL1与程序控 制电路DL2连接，双向可控硅触发电路DL3、磁保持继电器触发电路DL4分别 与程序控制电路DL2连接，磁保持继电器触发电路DL4分别与磁保持继电器JD1 、 JD2、 JD3连接，双向可控硅触发电路分别与双向可控硅连接，A相单有磁保持 继电器JD1负责通断、承载工作，B相、C相分别由磁保持继电器JD2、 JD3之
触点与双向可控硅KB、 KC并联构成负责通断、承载工作；由光电耦元件与集成 电路组成的控制信号输入电路DL1接收来自补偿控制器发送的补偿三相电容器 Cl、 C2、 C3投、切信号，经光电隔离处理后信号送往程序控制电路DL2;由单 片机加程序编程的程序控制电路DL2，当接收到投入补偿三相电容器Cl、 C2、 C3的指令时，先启动A相磁保持继电器触发电路DL4,使A相磁保持继电器JD1 闭合，在三相负载未形成回路的情形下，先让补偿三相电容器C1、 C2、 C3的A 相接入电网中，然后进行逻辑判断，选择过零点，启动B相、C相双向可控硅触 发电路DL3，使B相、C相双向可控硅KB、 KC导通，再启动B相、C相磁保 持继电器触发电路DL4输出脉冲正电压，B相、C相磁保持继电器JD2、 JD3吸 合，常开触点转换为闭合状态，并且保持，程序控制电路DL2最后指示B相、C 相双向可控硅触发电路DL3关闭双向可控硅KB、 KC，补偿三相电容器C1、 C2、 C3的导通运行工作即由磁保持继电器JD1、 JD2 、 JD3的闭合触点来执行；当程 序控制电路DL2接收到切断补偿三相电容器Cl、 C2、 C3的指令时，先启动B 相、C相双向可控硅触发电路DL3导通双向可控硅KB、 KC，然后再启动B相、 C相磁保持继电器触发电路DL4输出脉冲负电压，使B相、C相磁保持继电器JD2 、 JD3释放，其闭合触点转换成常开状态；程序控制电路DL2迸行逻辑判断后，选 择过零点，指示B相、C相双向可控硅触发电路DL3关闭双向可控硅KB、 KC， 补偿三相电容器Cl、 C2、 C3的B相、C相离开电网，最后程序控制电路DL2 指示A相磁保持继电器触发电路DL4输出脉冲负电压,使A相磁保持继电器JD1 释放，其闭合触点转换成常开状态，补偿三相电容器C1、 C2、 C3彻底切离电网。 参见图l，该复合开关的工作原理简述如下当K+、 K-产生电平信号(来自 上级补偿控制器)时，经控制信号输入电路DL1的光电耦合处理，将信号送入程 序控制电路DL2， DL2指示A相磁保持继电器触发电路DL4，输出脉冲正电压， JD1吸合，其常开触点转换为闭合状态，并且保持，补偿三相电容器Cl、 C2、 C3的A相接入电网中，此时未接通B相和C相，尚未形成三相回路，帮JD1触 点上没有电流通过，不产生电弧；DL2进行逻辑判断，选择过零点，指示双向可 控硅触发电路DL3，触发KB、 KC导通，将补偿三相电容器Cl、 C2、 C3的B 相、C相同时接入电网，然后，DL2指示磁保持继电器触发电路DL4输出脉冲正 电压，使JD2、 JD3吸合，常开触点转换为闭合状态，并且保持，分别与KB、KC并联；程序控制电路DL2最后指示B相、C相双向可控硅触发电路DL3关闭 双向可控硅KB、 KC，此瞬间投入与瞬间断开过程均由KB、 KC完成，补偿三相 电容器C1、 C2、 C3的导通运行工作即由磁保持继电器JD1 、 JD2 、 JD3的闭合 触点来执行；当K+、 K-上电平信号消失(来即切断补偿三相电容器C1、 C2、 C3 的指令)时，控制信号输入电路DL1即向程序控制电路DL2传达此指令，DL2 指示B相、C相双向可控硅触发电路DL3导通双向可控硅KB、 KC，然后再启动 B相、C相磁保持继电器触发电路DL4输出脉冲负电压，使B相、C相磁保持继 电器JD2、 JD3释放，其闭合触点转换成常开状态，退出r负载回路；程序控制 电路DL2进行逻辑判断后，选择过零点，指示B相、C相双向可控硅触发电路 DL3关闭双向可控硅KB、 KC，补偿三相电容器C1、 C2、 C3的B相、C相离开 电网，最后程序控制电路DL2指示A相磁保持继电器触发电路DL4输出脉冲负 电压，使A相磁保持继电器JD1释放，其闭合触点转换成常开状态，在没有三相 回路的状态下切断A相负载，补偿三相电容器C1、 C2、 C3彻底切离电网。参见图l，程序控制电路DL2连接有电源电路DL6， DL6担负复合开关整机 的公共供电，提供必要的直流稳压电源。参见图1，程序控制电路DL2连接有由监测电路和电压比较电路组成的失压 与缺相保护电路DL7。 DL7给DL2反馈各相电压情况，当电路缺相时，开关拒 绝闭合；接通后若出现缺相则自动退役；接通后遇突然停电(失压)时，自动跳 闸断开。参见图1，程序控制电路DL2连接有由监测电路与反相器组成的空载保护电 路DL8， DL8给DL2反馈负载信息，若未接负载，DL2终止执行任何程序。参见图1，程序控制电路DL2连接有由集成电路与发光二极管组成的故障与 运行监控电路DL6， DL6自动监控K1、 K2、 K3和JD1、 JD2、 JD3的运行状态， 若正常运行，发光二极管(运行指示灯)亮，若出现故障，发光二极管(故障指 示灯)亮，并且促使DL2指示相关电路做出反应使开关拒绝闭合或自动退投断开。
权利要求1、 一种三相共补式智能复合开关，其特征在于控制信号输入电路与程序 控制电路连接，双向可控硅触发电路、磁保持继电器触发电路分别与程序控制电 路连接，磁保持继电器触发电路分别与磁保持继电器连接，双向可控硅触发电路分别与双向可控硅连接，A相单有磁保持继电器负责通断、承载工作，B相、C 相分别由磁保持继电器之触点与双向可控硅并联构成负责通断、承载工作；由光 电耦元件与集成电路组成的控制信号输入电路接收来自补偿控制器发送的补偿三 相电容器投、切信号，经光电隔离处理后信号送往程序控制电路；由单片机加程 序编程的程序控制电路，当接收到投入补偿三相电容器的指令时，先启动A相磁 保持继电器触发电路，使A相磁保持继电器闭合，在三相负载未形成回路的情形 下，先让补偿三相电容器的A相接入电网中，然后进行逻辑判断，选择过零点， 启动B相、C相双向可控硅触发电路，使B相、C相双向可控硅导通，再启动B 相、C相磁保持继电器触发电路输出脉冲正电压，B相、C相磁保持继电器吸合， 常开触点转换为闭合状态，并且保持，程序控制电路最后指示B相、C相双向可 控硅触发电路关闭双向可控硅，补偿三相电容器的导通运行工作即由磁保持继电 器的闭合触点来执行；当程序控制电路接收到切断补偿三相电容器的指令时，先 启动B相、C相双向可控硅触发电路导通双向可控硅，然后再启动B相、C相磁 保持继电器触发电路输出脉冲负电压，使B相、C相磁保持继电器释放，其闭合 触点转换成常开状态；程序控制电路进行逻辑判断后，选择过零点，指示B相、 C相双向可控硅触发电路关闭双向可控硅，补偿三相电容器的B相、C相离幵电 网，最后程序控制电路指示A相磁保持继电器触发电路输出脉冲负电压，使A相 磁保持继电器释放，其闭合触点转换成常开状态，补偿三相电容器彻底切离电网.
2、 根据权利要求1所述的三相共补式智能复合幵关，其特征在于所述的 程序控制电路还分别连接有电源电路、由监测电路和电压比较电路组成的失压与 缺相保护电路、由监测电路与反相器组成的空载保护电路、由集成电路与发光二 极管组成的故障与运行监控电路。
专利摘要一种三相共补式智能复合开关，控制信号输入电路与程序控制电路连接，双向可控硅触发电路、磁保持继电器触发电路分别与程序控制电路连接，磁保持继电器触发电路分别与磁保持继电器连接，双向可控硅触发电路分别与双向可控硅连接，A相单有磁保持继电器负责通断、承载工作，B相、C相分别由磁保持继电器之触点与双向可控硅并联构成负责通断、承载工作。它彻底消除了电弧产生、触点烧结的问题，安全可靠，无功耗、不发热、无谐波污染、节能环保。
文档编号H02J3/18GK201038780SQ20072010771
公开日2008年3月19日 申请日期2007年3月27日 优先权日2007年3月27日
发明者蒋少庆 申请人:蒋少庆