专利名称：智能投切开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种投切电容的全智能开关在电网改造中，提高电网质量，减少线损，消除用电设备的无功损失，是增加电力部门与用电单位经济效益的重要途径。而电容投切开关是进行无功补偿的必要器件。目前，电容器的投切开关一般都采用专用电容接触器，较为先进的采用可控硅无触点开关。由于电容器为满负荷投切设备，因此在投切电容时会产生几倍甚至几十倍额定电流的合闸涌流；无功功率补偿装置在自动运行时处于较频繁的投切状态，会对电网造成强烈干扰，使用电设备损害，而交流接触器自身的触点，也会由于大电流打火而被烧坏，缩短电容接触器的使用寿命。使用可控硅，虽然能实现零电压投入，零电流切除，不会产生涌流及操作过电压，降低对电网的干扰，延长补偿装置的使用寿命，但可控硅导通电阻大，运行时会产生热量，因此在使用中必须解决好散热问题，这就需要安装风扇及散热片。但是风扇功耗大，易损坏，易失效，从而导致可控硅烧毁，继而造成整台补偿装置报废，损失极大。
本实用新型的目的就是要提供一种导通电阻小、不产生热量、无涌流、无过压之患的电容投切开关。
为达发明目的而设计的智能投切开关与交流接触器并接，外接无功功率补偿控制器和三相四线，由单片机、触发模块、可控硅及无触点开关组成，单片机MCS-51的脚P1.8接无功功率补偿控制器，单片机MCS-51的脚P1.0、P1.1、P1.2分别接三个触发模块M1、M2、M3的负极脚，三个触发模块M1、M2、M3再分别与三个可控硅SCR1、SCR2、SCR3的控制极G1、G2、G3相接，单片机MCS-51的脚P1.3接无触点开关T的负极脚，无触点开关T的正极脚接外接直流电源的正极VCC，其脚N1接外引线中线N，脚N2接交流接触器G线圈零线L1，可控硅SCR1、SCR2、SCR3的阳极A1、A2、A3分别与三相进线相接，其阴极K1、K2、K3分别接交流接触器的出线端。触发模块M由两块集成块80CXX和电阻R1、R2、R3、R4、R5，电容C1及二极管D2、D2连接而成，二极管D1的负极经电阻R3接集成块180CXX的脚6，二极管D2的负极接集成块280CXX的脚4，两集成块80CXX串接。无触点开关T由集成块380CXX、二极管D3、D4、晶闸管SCR4、电阻R6、R7、R8、R9、R10和电容C2组成，晶闸管SCR4的控制极接集成块380CXX的脚6。
使用本实用新型智能投切开关，投电容时，首先无功功率补偿控制器给智能电容投切开关一个信号，然后单片机控制可控硅及触发模块，使可控硅导通。由于触发模块具有过零触发功能，因此可实现电容在零电压时投入，从而避免对电网的干扰和用电设备的损害。单片机在可控硅导通后延时，与此同时交流接触器闭合，从而在零电压投入的基础上，实现了电网的电压与电流的平稳过度。而在切除电容时，导通可控硅，可实现对电容器的零电流切除，避免了对电网的干扰，具有无漏流，无过电压，导通阻力小，不产生热量等优点。
以下结合附图实施例对本实用新型进行描述。
图1为本实用新型结构框图。
图2为本实用新型智能投切开关电原理图。
图3为本实用新型中触发模块电原理图。
图4为本实用新型无触点开关电原理图。
如图1所示，本实用新型智能投切开关由单片机、触发模块、可控硅及无触点开关组成，与交流接触器并接，外接无功功率补偿控制器和三相四线。
如图2所示，单片机MCS-51的脚P1.8及无功功率无偿控制器，单片机MCS-51的脚P1.0、P1.1、P1.2分别接三个触发模块M1、M2、M3的负极脚，三个触发模块M1、M2、M3再分别与三个可控硅SCR1、SCR2、SCR3的控制极G1、G2、G3相接，单片机MCS-51的脚P1.3接无触点开关的负极脚，无触点开关T的正极脚接外接直流电源的正极V.cc，其脚N1接外引线中线N，脚N2接交流接触器线圈G零线L1，可控硅SCR1、SCR2、SCR3的阳极A1、A2、A3分别与三相进线相接，其阳极K1、K2、K3分别接出线端a、b、c，单片机除采用MCS-51外，也可采用其兼容系列。这样，通过单片机触发模块决定可控硅通断，同时单片机控制无触点开关的闭合与断开，从而控制交流接触器的闭合与断开。
如图3所示，触发模块由两块集成块80CXX和电阻R1、R2、R3、R4、R5，电容C1接二极管D1、D2连接而成，二极管D1的负极经电阻R3接集成块180CXX的脚6，二极管D2的负极接集成块280CXX的脚4，两集成块8.0CXX串接，各触发模块与可控硅相接，以决定可控硅通断。
如图4所示，无触点开关由集成块380CXX、二极管D3、D4、晶闸管SCR4、电阻R6、R7、R8、R9、R10和电容C2组成，晶闸管SCR4由可控硅反并联而成，其控制极接集成块380CXX的脚6，80CXX为光电隔离并具有过零触发功能的集成块。
权利要求1.智能投切开关，与交流接触器并接，其特征在于所说的电容投切开关外接无功功率补偿控制器和三相四线，由单片机、触发模块、可控硅及无触点开关组成，单片机MCS-51的脚P1.8接无功功率补偿控制器，单片机MCS-51的脚P1.0、P1.1、P1.2分别接三个触发模块M1、M2、M3的负极脚，三个触发模块M1、M2、M3再分别与三个可控硅SCR1、SCR2、SCR3的控制极G1、G2、G3相接，单片机MCS-51的脚P1.3接无触点开关T的负极脚，无触点开关T的正极脚接外接直流电源的正极VCC，其脚N1接外引线中线N，脚N2接交流接触器G线圈零线L1，可控硅SCR1 SCR2、SCR3的阳极A1、A2、A3分别与三相进线相接，其阴极K1、K2、K3分别接出线端a、b、c。
2.根据权利要求1所述的智能投切开关，其特征在于所说的触发模块M由两块集成块80CXX和电阻R1、R2、R3、R4、R5，电容C1及二极管D2、D2连接而成，二极管D1的负极经电阻R3接集成块180CXX的脚6，二极管D2的负极接集成块280CXX的脚4，两集成块80CXX串接。
3.根据权利要求1或2所述的智能投切开关，其特征在于所说的无触点开关由集成块380CXX、二极管D3、D4、晶闸管SCR4、电阻R6、R7、R8、R9、R10和电容C2组成，晶闸管SCR4的控制极接集成块380CXX的脚6。
专利摘要本实用新型是一种能提高电网质量，减少线损，进行无功功率补偿的电容投切开关，其特点是由单片机、触发模块、可控硅及无触点开关组成，与交流接触器相并接，外接无功功率补偿控制器和三相四线。该投切开关可在零电压投入基础上实现电网上电压与电流的平稳过渡和对电容器的零电流切除，避免对电网的干扰。该投切开关具有全智能、免维护、安装使用方便，不产生涌流，无过电压，导通电阻小，不产生热量等优点。
文档编号H02J3/18GK2525716SQ0121971
公开日2002年12月11日 申请日期2001年4月19日 优先权日2001年4月19日
发明者寇石平, 张科, 邢爱坤 申请人:寇石平