一种电容投切复合开关的制作方法
【专利摘要】本实用新型为一种电容投切复合开关，包括补偿电容器、双向可控硅、磁保持继电器组成的主回路和单片机控制电路组成的控制回路，所述的单片机控制电路包括双向可控硅控制电路、磁保持继电器控制电路、补偿电容器控制电路、电压检测电路、过零检测电路、信号输入电路，所述的单片机控制电路根据过零检测电路、信号输入电路和电压检测电路得到的有关信号，输出控制信号使补偿电容器在电源电压或负载电流过零时投入或撤出，同时单片机控制电路还能根据系统的故障情况自动进行电源缺相、停电、来电，补偿电容器短路、开路等各种保护功能并发出相应的报警信号，是一种工作稳定、性能完善的智能电容投切复合开关。
【专利说明】一种电容投切复合开关
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电力开关，尤其涉及一种用于无功补偿电容投切复合开关。
【背景技术】
[0002]在电力系统中，大都企业用户均为电动机、电弧炉等感性负载，这就要消耗无功电能，使供电电网的功率因数降低、损耗增大，为此国家规定如果功率因数低于0.7，供电部门可以停止对企业供电，这就要求企业必须采取措施，提高功率因数，进行无功补偿，而无功补偿通常采用在电网中并联补偿电容器的方法来实现，补偿电容器的投切最早是采用接触器进行，由于投切电容器时会产生很大的电流冲击，后来采用专门的电容投切接触器，即电容刚投入时接入一个泄流电阻将冲击电流泄放掉，然后再将接触器闭合投入补偿电容器运行，后来又发展为采用可控硅过零点投切来降低电容器投切时的电流冲击，但由于可控硅的发热问题难以解决，至使可控硅体积大，而且容易损坏。
【发明内容】
[0003]为了克服传统技术的不足，本实用新型提供一种体积小、工作稳定可靠，由单片机控制的电容投切复合开关，包括补偿电容器、双向可控硅、磁保持继电器组成的主回路和单片机控制电路组成的控制回路，所述的单片机控制电路包括双向可控硅控制电路、磁保持继电器控制电路、补偿电容器控制电路、电压检测电路、过零检测电路、信号输入电路，光电耦合电路，所述的单片机控制电路根据过零检测电路、信号输入电路和电压检测电路得到的有关信号，通过与设定的条件值进行分析计算，输出控制信号，在电源电压过零时导通双向可控娃和磁保持继电器，由于磁保持继电器动作的滞后性，在双向可控娃导通0.1-1秒后磁保持继电器接着闭合，将补偿电容器投入，当所述的单片机控制电路得到补偿电容器的撤出信号或各种故障信号后，单片机控制电路发出控制信号将双向可控硅投入后再将磁保持继电器断开，在磁保持继电器断开后双向可控硅再在电流过零时断开而将补偿电容器撤出。
[0004]进一步设置，所述的双向可控硅和磁保持继电器可以为一组或三组，以组成单相或三相电容投切复合开关，所述的磁保持继电器也可为接触器或电磁继电器。
[0005]进一步设置，所述的信号输入电路、过零检测电路和电压检测电路均是采用光电耦合器输入单片机控制电路，这一方面是进行强电隔离，另一方面是因为单片机控制电路需要的是脉冲数字信号。
[0006]进一步设置，所述的双向可控硅由脉冲信号进行触发控制。
[0007]进一步设置，所述的补偿电容器可以为单相或三相，可以为一个或多个，每个电容器都由一个相应的电容投切复合开关进行投切控制，所述的单片机控制电路可以根据电压检测电路检测到的补偿电容器的电压信号和过零检测电路的输入信号判断出供电系统的故障情况以实现电源缺相、停电、来电，补偿电容器短路、开路等各种保护功能并发出相应的报警信号。
[0008]以上结构所带来的有益效果是:1)由于主回路采用双向可控硅与磁保持继电器并联，补偿电容器投入时先由双向可控硅在电源电压过零时投入，经瞬间延时后磁保持继电器接着投入而双向可控硅自动撤出而使补偿电容器工作，磁保持继电器是在双向可控硅投入后电压为零时投入，不会产生冲击电流，而一旦磁保持继电器投入后双向可控硅亦会自动退出，通过单片机控制电路的准确控制，使电容投切复合开关真正做到了过零投切，同时由于磁保持继电器的使用，在补偿电容投入工作后不需要消耗电能进行维持，具有节能效果；2)由于采用了高性能的单片机控制电路，使系统具有电源缺相、停电、来电、补偿电容器短路、开路等各种综合保护功能，同时补偿电容器真正做到了过零投切，几乎不会产生涌流冲击，使补偿回路工作稳定可靠，是一种性能完善的智能电容投切复合开关。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型电容投切复合开关控制回路原理方框图。
[0010]图2是本实用新型电容投切复合开关主回路线路原理图。
【具体实施方式】
[0011]如图1-2所示，本实用新型的具体实施例是一种电容投切复合开关，包括补偿电容器C、双向可控硅K1、磁保持继电器K2组成的主回路和单片机控制电路组成的控制回路，所述的单片机控制电路包括双向可控硅控制电路、磁保持继电器控制电路、补偿电容器控制电路、电压检测电路、过零检测电路、信号输入电路，所述的单片机控制电路根据过零检测电路的电源电压过零信号、信号输入电路的电容投切信号和电压检测电路的电源和补偿电容器上的电压信号，通过与设定的各种参数定值进行分析计算，当得到信号输入电路的补偿电容投入信号时，在电源电压过零时同时导通双向可控硅和磁保持继电器，由于磁保持继电器动作的滞后性，在双向可控硅先行导通0.1-1秒后磁保持继电器接着闭合，将补偿电容器投入；当所述的单片机控制电路得到补偿电容器的撤出信号或各种故障信号后，单片机控制电路发出控制信号首先将双向可控硅投入后再将磁保持继电器断开，在磁保持继电器断开后双向可控硅再在电流过零时断开将补偿电容器撤出。
[0012]进一步设置，所述的由补偿电容器C、双向可控硅K1、磁保持继电器K2组成的主回路，其中的双向可控硅Kl和磁保持继电器K2 二端并联，补偿电容器C设置保护熔断器L后串联在电源相线L与双向可控硅K1、磁保持继电器K2与电源N线之间，所述的主回路还包括并联在双向可控娃Kl 二端的电阻R2和电容器Cl、二极管D和光电稱合器T的输入端，电阻R2和电容器Cl构成双向可控娃Kl的阻容保护和为光电稱合器提供电源信号，二极管D为光电耦合器T提供工作脉冲信号，电阻R1、R3、R4为限流电阻，输入脉冲控制信号IN经Rl后为双向可控硅Kl提供触发信号，辅助电源VCC通过R4为过零检测电路的光电耦合器T提供工作电源，光电耦合器T取得的电压过零信号从光电耦合器的集电极输出至单片机控制电路。
[0013]进一步设置，所述的双向可控硅Kl和磁保持继电器K2可以为一组或三组，以组成单相或三相电容投切复合开关，所述的磁保持继电器K2也可以为接触器或电磁继电器。
[0014]进一步设置，所述的信号输入电路、过零检测电路和电压检测电路均是采用光电耦合器输入单片机控制电路，这一方面是进行强电隔离，另一方面是因为单片机控制电路需要的是脉冲数字信号。
[0015]进一步设置，所述的双向可控硅由脉冲信号进行触发控制。
[0016]进一步设置，所述的补偿电容器C可以为单相或三相，可以为一个或多个，每个补偿电容器都由一组相应的电容投切复合开关进行投切控制，所述的单片机控制电路可以根据补偿电容器电压检测电路的电压信号和过零检测电路的输入信号判断出供电系统的故障情况以进行电源缺相、停电、来电，补偿电容器短路、开路等各种保护功能并发出相应的报警信号。
【权利要求】
1.一种电容投切复合开关，包括补偿电容器、双向可控硅、磁保持继电器组成的主回路和单片机控制电路组成的控制回路，所述的单片机控制电路包括双向可控硅控制电路、磁保持继电器控制电路、补偿电容器控制电路、电压检测电路、过零检测电路、信号输入电路，所述的单片机控制电路根据过零检测电路、信号输入电路和电压检测电路得到的有关信号，通过与设定的有关参数进行分析计算，输出控制信号在电源电压过零时先后导通双向可控硅和磁保持继电器而将补偿电容器投入；当所述的单片机控制电路得到补偿电容器的撤出信号或各种故障信号后，单片机控制电路发出控制信号将双向可控硅投入后磁保持继电器断开，在磁保持继电器断开后双向可控硅再在电流过零时断开而将补偿电容器撤出。
2.根据权利要求1所述的电容投切复合开关，其特征在于:所述的双向可控硅和磁保持继电器均可以为一组或三组，以组成单相或三相电容投切复合开关。
3.根据权利要求1或2所述的电容投切复合开关，其特征在于:所述的磁保持继电器可以为接触器或电磁继电器。
【文档编号】H02J3/18GK204030614SQ201420505933
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月29日 优先权日:2014年8月29日
【发明者】刘奇 申请人:浙江东方红能源科技有限公司