一种电容补偿投切开关的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种电容补偿投切开关，包含散热底座、可控硅模块与永磁式磁保持继电器模块、CAN通讯模块、微处理模块、计数模块、温度探测模块、计时模块、第一触发模块、第二触发模块与开关动作监测模块；开关动作监测模块的输入分别与可控硅模块的输出、永磁式磁保持继电器模块的开关端相连，开关动作监测模块的输出与微处理模块相连；第一触发模块及第二触发模块的输入分别与微处理模块相连；第一触发模块的输出与可控硅模块的触发端相连；第二触发模块的输出与永磁式磁保持继电器模块的触发端相连；本实用新型的优点是：方便后期扩展维护，且提高维护的有效性、准确性及维护质量，实现了维护的主动性。
【专利说明】
一种电容补偿投切开关
技术领域
[0001]本实用新型涉及电气领域，具体涉及一种电容补偿投切开关。
【背景技术】
[0002]现有的电容投切开关多选用RS-485通讯方式，其扩展的节点能力有限，在一些情况下需要额外增加电容投切开关的地方就得需要更换合适的无功补偿控制器;这使得整个的维护成本较高，且对于后期的维护操作来说很不方便;另一方面，现在的复合式投切开关利用了可控硅的过零控制与接触器或永磁式磁保持继电器的长时开关状态下发热量低的优点，但实际上两者均属于频繁切换的部件，随着工作时间的不断累积，使得两者都容易在实现的电性效果上退化甚至失效，此时就需要维护人员进行维护，而传统的维护方式都是在部件出现故障后进行维护，属于一种被动式的维护，而不能在部件使用寿命到来时或电性效果退化却还能工作的时刻及时主动对部件进行更换或维护，故维护效果并不好。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种可提高维护效果的电容投切开关。
[0004]本实用新型提出一种电容补偿投切开关，包含散热底座、可控硅模块与永磁式磁保持继电器模块，所述的散热底座与可控硅模块相接，用于提高可控硅模块的散热效率，还包含CAN通讯模块、微处理模块、计数模块、温度探测模块、计时模块、第一触发模块、第二触发模块与开关动作监测模块;所述的CAN通讯模块、计数模块、温度探测模块与计时模块分别与微处理模块相连;所述的CAN通讯模块用于实现电容补偿投切开关与无功补偿控制器或上位控制器的通讯连接;所述的温度探测模块用于探测可控硅模块的温度;所述的开关动作监测模块的输入分别与可控硅模块的输出、永磁式磁保持继电器模块的开关端相连，开关动作监测模块的输出与微处理模块相连;所述的第一触发模块及第二触发模块的输入分别与微处理模块相连;所述的第一触发模块的输出与可控硅模块的触发端相连;所述第二触发模块的输出与永磁式磁保持继电器模块的触发端相连。
[0005]进一步的，所述的开关动作监测模块包含电压监测单元，所述的电压监测单元与可控娃模块的输出、永磁式磁保持继电器模块的开关端相连，用以测量可控娃模块、永磁式磁保持继电器模块在开关动作前后的电压。
[0006]进一步的，所述的开关动作监测模块还包含AD转换单元与CPLD单元，所述的AD转换单元的输入与电压监测单元的输出相连，AD转换单元的输出与CPLD单元的输入相连;所述CPLD单元的输出与微处理模块相连。
[0007]进一步的，还包含与微处理模块相连的报警模块;所述的报警模块包含蜂鸣器。
[0008]进一步的，所述的CPLD单元的其中一个输出还与报警模块相连。
[0009]本实用新型采取了CAN通讯模块作为投切开关与无功补偿控制器之间的通信模块，相比传统的RS-485通信方式扩展了无功补偿控制器的节点数量，且实现通信的硬件线路数量相对更少，方便了后期的扩展或维护;重要的是，本实用新型的计数模块能够累计出可控硅模块或永磁式磁保持继电器模块的切换次数，使得维护人员能够随时确知投切开关的动作构件的疲劳程度，并可以将更换或维护投切开关时计数模块所记录的切换次数作为参考值进行有目的的主动式维护，以改善后期维护的及时性与维护的有效性;通过开关动作监测模块中的电压监测单元，能够实现对投切开关的动作构件的导通电压的监测，进而得到可控硅模块或永磁式磁保持继电器模块的导通电阻；随着工作时间的加长，在开关过程中产生的高热环境及一系列反应将导致导通电阻上升，进而带来更高的导通电压，并形成更高的开关温度;通过计时模块得到反应时间的变化，通过温度探测模块得到可控硅模块的温度值以及温度的变化值;从而实现了对投切开关的动作构件的状态监控;进而实现对投切开关状态的准确掌握与准确维护，进一步提高了维护的有效性，且能在一定程度上避免更换良品这样的浪费。
[0010]相比现有技术，本实用新型的有益效果是:方便了后期扩展维护，且能够提高维护的有效性、准确性及维护质量，实现了维护的主动性。
【附图说明】
[0011 ]图1为实施例的电气逻辑连接框图。
【具体实施方式】
[0012]下面将结合图示与实施例对本实用新型进行进一步说明。
[0013]—种电容补偿投切开关，包含散热底座、可控娃模块与永磁式磁保持继电器模块，所述的散热底座与可控硅模块相接，用于提高可控硅模块的散热效率;如图1所示，还包含CAN通讯模块、微处理模块、计数模块、温度探测模块、报警模块、计时模块、第一触发模块、第二触发模块与开关动作监测模块;所述的CAN通讯模块、计数模块、温度探测模块、报警模块与计时模块分别与微处理模块相连;所述的CAN通讯模块用于实现电容补偿投切开关与无功补偿控制器或上位控制器的通讯连接;所述的温度探测模块用于探测可控硅模块的温度;所述的报警模块包含蜂鸣器，在发出报警的同时能够帮助现场维护人员快速定位故障开关，对提高维护效率有着重要作用;所述的开关动作监测模块的输入分别与可控硅模块的输出、永磁式磁保持继电器模块的开关端相连，开关动作监测模块的输出与微处理模块相连;所述的第一触发模块及第二触发模块的输入分别与微处理模块相连;所述的第一触发模块的输出与可控硅模块的触发端相连;所述第二触发模块的输出与永磁式磁保持继电器模块的触发端相连；当微处理模块通过CAN通讯模块接收到无功补偿控制器或上位控制器的指令后，发出指令，通过第一触发模块触发可控硅模块动作，当可控硅模块动作以后，微处理模块经过延时后再发出指令触发第二触发模块，使得永磁式磁保持继电器模块动作；同时，微处理模块将发出指令，使计数模块累加可控硅模块或永磁式磁保持继电器模块的受控次数;再者，微处理模块将并读取计时模块的计时，通过程序修订后，得到准确的发出第一触发模块及第二触发模块的触发指令的时刻，并存储在内存当中，供稍后得到反应完成的时刻后再行计算，以得到发出控制指令后可控硅模块或永磁式磁保持继电器模块完成切换状态的时间间隔；通常情况下这个时间间隔很小，当发生故障时这个时间间隔就会增大很多，当微处理模块检测到异常时间间隔的时候即说明相应的执行构件存在故障，可通过CAN通讯模块发出告警;所述的开关动作监测模块包含电压监测单元，所述的电压监测单元与可控硅模块的输出、永磁式磁保持继电器模块的开关端相连，用以测量可控硅模块、永磁式磁保持继电器模块在开关动作前后的电压;所述的开关动作监测模块还包含AD转换单元与CPLD单元，所述的AD转换单元的输入与电压监测单元的输出相连，AD转换单元的输出与CPLD单元的输入相连;所述CPLD单元的输出与微处理模块相连，CPLD单元的另一个输出还与报警模块相连；电压监测单元通过对可控硅模块、永磁式磁保持继电器模块处于导通状态下的导通电压的监测，并对导通电压进行适当比例的缩小后输出给AD转换单元，AD转换单元将电压值经过AD转换后输出给CPLD单元，CPLD单元中设定了一个目标电压的对应数值，并把由AD转换单元获取到的数据值与目标电压的对应数值进行逻辑比较运算，当发现AD转换单元结果大于目标电压的对应数值时，则输出报警信号给到微处理模块及报警模块;当AD转换单元获取的数据值为正常值时，CPLD单元输出一个信号给到微处理模块，用以告知微处理模块可控硅模块或永磁式磁保持继电器模块的切换状态已经完成，并由微处理模块再次采集计时模块的时间，用以计算对应的时间；由于CPLD单元直接对报警模块能够输出触发信号，使得即使在微处理模块或CAN通讯模块甚至是上位控制器发生故障时仍能准确及时的触发报警，提高了投切开关的安全性能；需要值得指出的是，计数模块累计出可控硅模块或永磁式磁保持继电器模块的切换次数，使得维护人员能够随时确知投切开关的动作构件的疲劳程度，并可以将更换或维护投切开关时计数模块所记录的切换次数作为参考值进行有目的的主动式维护，以改善后期维护的及时性与维护的有效性;通过开关动作监测模块中的电压监测单元，能够实现对投切开关的动作构件的导通电压的监测，进而得到可控硅模块或永磁式磁保持继电器模块的导通电阻；随着工作时间的加长，在开关过程中产生的高热环境及一系列反应将导致导通电阻上升，进而带来更高的导通电压，并形成更高的开关温度;通过计时模块得到反应时间的变化，通过温度探测模块得到可控硅模块的温度值以及温度的变化值;从而实现了对投切开关的动作构件的状态监控;进而实现对投切开关状态的准确掌握与准确维护，进一步提高了维护的有效性，且能在一定程度上避免更换良品这样的浪费。
[0014]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种电容补偿投切开关，包含散热底座、可控娃模块与永磁式磁保持继电器模块，所述的散热底座与可控硅模块相接，用于提高可控硅模块的散热效率；其特征在于:还包含CAN通讯模块、微处理模块、计数模块、温度探测模块、计时模块、第一触发模块、第二触发模块与开关动作监测模块;所述的CAN通讯模块、计数模块、温度探测模块与计时模块分别与微处理模块相连;所述的CAN通讯模块用于实现电容补偿投切开关与无功补偿控制器或上位控制器的通讯连接;所述的温度探测模块用于探测可控硅模块的温度;所述的开关动作监测模块的输入分别与可控硅模块的输出、永磁式磁保持继电器模块的开关端相连，开关动作监测模块的输出与微处理模块相连;所述的第一触发模块及第二触发模块的输入分别与微处理模块相连;所述的第一触发模块的输出与可控硅模块的触发端相连;所述第二触发模块的输出与永磁式磁保持继电器模块的触发端相连。2.根据权利要求1所述的一种电容补偿投切开关，其特征在于:所述的开关动作监测模块包含电压监测单元，所述的电压监测单元与可控硅模块的输出、永磁式磁保持继电器模块的开关端相连，用以测量可控硅模块、永磁式磁保持继电器模块在开关动作前后的电压。3.根据权利要求2所述的一种电容补偿投切开关，其特征在于:所述的开关动作监测模块还包含AD转换单元与CPLD单元，所述的AD转换单元的输入与电压监测单元的输出相连，AD转换单元的输出与CPLD单元的输入相连;所述CPLD单元的输出与微处理模块相连。4.根据权利要求3所述的一种电容补偿投切开关，其特征在于:还包含与微处理模块相连的报警模块;所述的报警模块包含蜂鸣器。5.根据权利要求4所述的一种电容补偿投切开关，其特征在于:所述的CPLD单元的其中一个输出还与报警模块相连。
【文档编号】H02J3/18GK205544310SQ201620365074
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】董宇, 雷沙, 沈兆剑
【申请人】成都瑞杰科能电气有限公司