电力电容器无触点开关的保护装置的制作方法

本实用新型属于电力电子技术领域，尤其涉及一种电力电容器无触点开关的保护装置。

背景技术：

在无功补偿领域，通过改变并联电力电容器的容量来改变无功功率是当前最普遍的方法。而无功补偿装置中最主要的元件是投切开关，投切开关的性能直接影响到电容器的使用寿命和补偿效果，所以性能至关重要。相比于接触器作为无功补偿的投切开关，电力电容器无触点开关有着诸多优势。

目前市场上的并联电力电容器无触点开关都是以两相用晶闸管，中间相直通的方式来工作的，这样存在着一种风险：当两相晶闸管的其中任意相晶闸管短路时，该组的电力电容器就会永远并联在系统主回路上，在负荷变小时就会使系统的功率因数成容性状态，可能导致用户缴纳额外的力率电费。

技术实现要素：

本实用新型的目的提供一种电力电容器无触点开关的保护装置，以解决传统的技术方案中存在当两相晶闸管的其中任意相晶闸管短路时，该组的电力电容器就会永远并联在系统主回路上的问题。

一种电力电容器无触点开关的保护装置，所述电力电容器无触点开关包括连接在U相和W相上两个的晶闸管，所述保护装置包括设置在V相上的磁保持继电器、与所述磁保持继电器连接的驱动电路以及与所述驱动电路连接的控制电路，所述控制电路输出驱动信号至所述驱动电路驱动所述磁保持继电器通断。

优选地，还包括与所述磁保持继电器的开关两端和所述控制电路连接的状态监测电路，所述状态监测电路根据所述磁保持继电器的通断状态输出检测信号至所述控制电路。

优选地，所述状态监测电路包括第一分压电阻、一二极管及一光电耦合器；

所述第一分压电阻一端接所述磁保持继电器的开关的一端，另一端接所述二极管的阴极和所述光电耦合器的发光源的输入端，所述二极管的阳极的所述开关的另一端和所述光电耦合器的发光源的输出端，所述光电耦合器的发光源的输入端，所述光电耦合器的受光器的输入端接电源，所述光电耦合器的受光器的输出端用于输出所述检测信号，接所述控制电路。

优选地，所述状态监测电路还包括第二分压电阻和一滤波电容，所述光电耦合器的受光器的输出端通过所述第二分压电阻接地，所述滤波电容与所述第二分压电阻并联。

优选地，所述驱动电路包括：

与所述控制电路和驱动电源连接，接入两个所述驱动信号的驱动单元；

与所述驱动单元连接、所述磁保持继电器的线圈和所述驱动电源连接的推挽全桥电路；

四个与所述推挽全桥电路中四个驱动开关分别并联的续流二极管。

优选地，所述驱动单元包括第一储能电容、第一限流电阻、第二限流电阻、第三限流电阻、第四限流电阻、第一NPN型三极管和第二NPN型三极管；

所述第一储能电容一端接电源，另一端接地；

所述第一NPN型三极管的基极通过第一限流电阻与所述控制电路连接，集电极与所述推挽全桥电路其中两个驱动开关连接，并通过所述第二限流电阻与所述驱动电源连接，发射极接地；

所述第二NPN型三极管的基极通过第三限流电阻与所述控制电路连接，集电极与所述推挽全桥电路另外两个驱动开关连接，并通过所述第四限流电阻与所述驱动电源连接，发射极接地。

优选地，所述控制电路为单片机。

上述的保护装置通过把中间直通相改为磁保持继电器，成本低，且电路简单，磁保持继电器直接安装在触发板的中间位置代替原来的直通导线，不仅使得开关内部简洁，还使得安装方便，关键是发生了晶闸管意外短路的情况下，开关可以通过拉断磁保持继电器来保护系统不会过度补偿，保护了用户的财产。

附图说明

图1为本实用新型实施例中电力电容器无触点开关的保护装置的结构示意图；

图2为图1所示的保护装置中驱动电路的示例原理图；

图3为图1所示的保护装置中状态监测电路的示例原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型较佳实施例中电力电容器无触点开关的保护装置，所述电力电容器无触点开关10包括连接在U相和W相上两个的晶闸管MI、 M2，所述保护装置包括设置在V相上的磁保持继电器11、与所述磁保持继电器11连接的驱动电路100以及与所述驱动电路100连接的控制电路200，所述控制电路200输出驱动信号至所述驱动电路100驱动所述磁保持继电器11通断。其中，通过检测两个晶闸管MI、M2的是否被短路的状态，控制电路200 根据两个晶闸管MI、M2的是否被短路的状态输出驱动信号的。优选地，所述控制电路200为单片机。

在优选的实施方式中，保护装置还包括与所述磁保持继电器11的开关两端和所述控制电路200连接的状态监测电路300，所述状态监测电路300根据所述磁保持继电器11的通断状态输出检测信号至所述控制电路200。

请参阅图2，驱动电路100包括驱动单元101、推挽全桥电路102和四个续流二极管D11/D12/D13/D14。

驱动单元101与所述控制电路200和驱动电源IN连接，接入两个所述驱动信号B+/B-的；推挽全桥电路102与所述驱动单元101连接、所述磁保持继电器11的线圈和驱动电源IN连接；四个续流二极管D11/D12/D13/D14与所述推挽全桥电路102中四个驱动开关Q11/Q12/Q13/Q14分别并联。

驱动单元101包括第一储能电容E1、第一限流电阻R11、第二限流电阻 R12、第三限流电阻R13、第四限流电阻R14、第一NPN型三极管Q1和第二 NPN型三极管Q2。

所述第一储能电容E1一端接电源，另一端接地；所述第一NPN型三极管 Q1的基极通过第一限流电阻R11与所述控制电路200连接，所述第一NPN型三极管Q1的集电极与所述推挽全桥电路102其中两个驱动开关Q11/Q12连接，所述第一NPN型三极管Q1的集电极并通过所述第二限流电阻R12与驱动电源 IN连接，所述第一NPN型三极管Q1的发射极接地。

所述第二NPN型三极管Q2的基极通过第三限流电阻R13与所述控制电路 200连接，所述第二NPN型三极管Q2的集电极与所述推挽全桥电路102另外两个驱动开关Q13/Q14连接，所述第二NPN型三极管Q2的并通过所述第四限流电阻R14与驱动电源IN连接，所述第二NPN型三极管Q2的发射极接地。

请参阅图3，状态监测电路300包括第一分压电阻R1、一二极管D1及一光电耦合器U1。

所述第一分压电阻R1一端接所述磁保持继电器11的开关的一端CB，另一端接所述二极管D1的阴极和所述光电耦合器U1的发光源的输入端，所述二极管D1的阳极的所述开关的另一端UB和所述光电耦合器U1的发光源的输出端，所述光电耦合器U1的发光源的输入端，所述光电耦合器U1的受光器的输入端接电源VCC，所述光电耦合器U1的受光器的输出端用于输出所述检测信号，接所述控制电路200。当磁保持继电器11的开关处于断开状态，则状态监测电路300会输出方波；当磁保持继电器11的开关处于接通状态，则状态监测电路300会输出持续高电平。

进一步地，状态监测电路300还包括第二分压电阻R2和一滤波电容C1，所述光电耦合器U1的受光器的输出端通过所述第二分压电阻R2接地，所述滤波电容C1与所述第二分压电阻R2并联。

通过以上电路，就可以构成一套完整的装置来保护电力电容器无触点开关，即可以使磁保持继电器11的断开\接通，又可以检测磁保持继电器11的是否正常还是故障了。

上述的保护装置通过把中间直通相改为磁保持继电器11，成本低，且电路简单，磁保持继电器11直接安装在触发板的中间位置代替原来的直通导线，不仅使得开关内部简洁，还使得安装方便，关键是发生了晶闸管MI、M2意外短路的情况下，开关可以通过拉断磁保持继电器11来保护系统不会过度补偿，避免了用户缴纳额外的力率电费。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。