智能开关的制作方法
【专利摘要】本实用新型智能开关及其应用系统属于电学领域，特别是一种带有电子灭弧功能、过载能力强的智能开关及其应用系统，其包括一机械开关，一单向晶闸管、一控制单元，所述机械开关主回路两端分别与所述单向晶闸管的阴极、所述单向晶闸管的阳极连接，所述控制单元与所述机械开关的控制端连接，所述控制单元与所述单向晶闸管连接，本实用新型智能开关及其应用系统，具有电子灭弧功能、过载能力强、性价比高、可靠性高、使用方便的优点。
【专利说明】
智能开关
技术领域
[0001]本实用新型智能开关及其应用系统属于电学领域，特别是一种带有电子灭弧功能、过载能力强的智能开关及其应用系统。【背景技术】
[0002]目前在电气控制系统中，广泛使用复合开关等智能开关，对电力电容及其它负载的接通分断控制，其采用二只单向晶闸管(晶闸管)反向并联再与机械开关(磁保持继电器等电磁开关)并联。机械开关分断过程中，由控制单元提供二只单向晶闸管导通控制信号， 机械开关分断后，延时关断二只单向晶闸管导通控制信号，来达到无电弧分断的目的;机械开关接通过程中，由控制单元提供二只单向晶闸管导通控制信号，二只单向晶闸管过零导通，然后延时控制机械开关接通。现有的复合开关存在以下缺点:
[0003]1.单向晶闸管导通时间长，达到几十毫秒，过载能力差、容易过流击穿(特别是电力电容负载，其存在击穿自愈等过程，在没串联电抗的情况下相当于短路)。[〇〇〇4] 2.采用二只单向晶闸管与一机械开关并联，性价比低。
[0005]由于以上原因，复合开关目前额定电流只能做到几十安培，同时可靠性差。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的在于针对现有复合开关等智能开关的不足之处而提供一种只采用一只单向晶闸管，并具有晶闸管导通时间短、过载能力强、性价比高、可靠性高的智能开关及其应用系统。
[0007]实现本实用新型的目的是通过以下技术方案来达到的:
[0008]—种智能开关，其包括一机械开关，一单向晶闸管、一控制单元，所述机械开关主回路两端分别与所述单向晶闸管的阴极、所述单向晶闸管的阳极连接，所述控制单元与所述机械开关的控制端连接，所述控制单元与所述单向晶闸管连接。
[0009]—种智能开关，所述控制单元预存有所述机械开关的动作时间参数。
[0010]—种智能开关，在分断过程中，所述控制单元控制所述机械开关在所述单向晶闸管的阳极对所述单向晶闸管的阴极为正电位时分断。[0011 ] —种智能开关，所述机械开关为单断点结构。
[0012]—种智能开关，所述机械开关为一电磁开关，所述机械开关的控制端为所述电磁开关的控制线圈。
[0013]—种智能开关，在接通过程中，所述控制单元控制所述机械开关在所述单向晶闸管的阳极对所述单向晶闸管的阴极为正电位时闭合。
[0014]—种智能开关，还包括一电压检测电路，所述电压检测电路的输出端与所述控制单元连接，所述电压检测电路与所述单向晶闸管并联，所述控制单元在所述电压检测电路检测到所述机械开关闭合时提供所述单向晶闸管导通控制信号，用于所述机械开关闭合弹跳灭弧。
[0015]—种智能开关，还包括一电压检测电路，所述电压检测电路与所述单向晶闸管主回路连接，所述电压检测电路的输出信号传递至所述控制单元，在接通过程中，所述控制单元根据所述电压检测电路提供的信号，控制所述单向晶闸管电压过零导通，控制所述机械开关在所述单向晶闸管导通后四分之一周波内闭合。
[0016]—种智能开关，还包括一电流传感器，所述电流传感器与所述机械开关连接，所述电流传感器用于检测通过所述机械开关的电流，所述电流传感器的输出信号传递至所述控制单元。
[0017]一种智能开关，所述电流传感器为一微型电流互感器。
[0018]—种智能开关，在分断过程中，通过所述单向晶闸管的电流导通时间大于零且小于四分之一周波。
[0019]—种智能开关，所述控制单元在所述电流传感器检测到所述机械开关闭合时提供所述单向晶闸管导通控制信号，用于所述机械开关闭合弹跳灭弧。
[0020]—种智能开关，所述单向晶闸管的导通电流不通过所述电流传感器。
[0021]—种智能开关，在分断过程中，所述电流传感器用于测量最后一个通过所述机械开关的电流波形的导通时间，所述控制单元根据所述导通时间，调整所述控制单元控制所述机械开关的时间参数。
[0022]—种智能开关，还包括一限流电阻、一电压检测电路，所述限流电阻与所述单向晶闸管串联，所述电压检测电路的输出信号传递至所述控制单元，所述电压检测电路的输入端与所述单向晶闸管主回路连接。
[0023]—种智能开关，所述限流电阻为一电阻丝。
[0024]—种智能开关，在接通过程中，所述控制单元控制所述单向晶闸管在所述机械开关闭合前无涌流导通，在分断过程中，控制所述机械开关在偏离所述电流的峰值分断。
[0025]—种智能开关，所述限流电阻通过额定电流条件下，所述限流电阻两端产生的电压降大于5伏特且小于30伏特。
[0026]—种智能开关，所述单向晶闸管的导通电流不通过所述电流传感器，所述机械开关为单断点结构，通过所述机械开关的电流至少分为两路，其中至少一路电流通过所述电流传感器。
[0027]—种智能开关，所述机械开关的电流超过所述单向晶闸管或所述机械开关极限分断电流时，不做分断。[〇〇28] 一种智能开关，还包括输入元件、显示器件，所述输入元件、所述显示器件与所述控制单元连接，所述输入元件用于设定保护电流值、保护动作时间、动作逻辑，所述显示器件用于显示电流信息、故障信息、设定菜单。
[0029]—种智能开关，通过所述机械开关的电流至少分为两路，其中至少一路电流通过所述电流传感器。
[0030]一种智能开关，所述控制单元预存有经校正设备校正的所述电流传感器的输出信号与通过所述机械开关的电流相对应的数据。
[0031]—种智能开关，还包括一通讯接口，所述通讯接口与所述控制单元连接，所述通讯接口用于与所述校正设备连接。
[0032]—种智能开关，所述单向晶闸管串联至少一可熔断导体，所述可熔断导体熔断后，所述控制单元控制所述机械开关在所述电流的峰值后至零点区间分断。
[0033]一种智能开关，所述可熔断导体熔断后，所述控制单元控制所述机械开关在所述电流的峰值三毫秒后至零点区间分断。
[0034]—种智能开关，所述控制单元连接至少一通讯接口，所述通讯接口用于与外围部件交换信息。
[0035]—种智能开关的应用系统，包括一上位机、至少一所述智能开关，所述上位机与所述智能开关通过所述通讯接口连接，所述上位机用于对所述智能开关的保护电流值、保护动作时间、动作逻辑、多个所述智能开关之间的动作逻辑或所述智能开关与其他设备相关动作逻辑进行编程，所述上位机用于显示所述智能开关提供的电流信息、故障信息、设定菜单。
[0036]—种智能开关的应用系统，所述上位机与所述智能开关通过总线通讯方式连接。 [〇〇37]其工作原理:如图1所示，一种智能开关，其包括一机械开关K1、单向晶闸管SCR1、 控制单元(A)，机械开关K1主回路两端分别与单向晶闸管SCR1的阴极、单向晶闸管SCR1的阳极连接，控制单元(A)与机械开关K1的控制端连接，控制单元(A)与单向晶闸管SCR1连接。在分断过程中，J3端失电，控制单元(A)控制机械开关K1在单向晶闸管SCR1的阳极对单向晶闸管SCR1的阴极为正电位(即通过机械开关K1的电流为单向晶闸管SCR1正向导通方向)时分断达到无电弧分断的目的。注:J3端失电，控制单元(A)可以利用控制单元(A)内部电容储能完成后续工作能量。
[0038]本实用新型智能开关及其应用系统设计合理，采用一只单向晶闸管即可完成灭弧功能，具有晶闸管导通时间短、过载能力强、性价比高、可靠高的优点。【附图说明】[〇〇39]图1是本实用新型智能开关的原理图。
[0040]图2是本实用新型智能开关实施例一电路原理图。[0041 ]图3是本实用新型智能开关实施例二电路原理图。[〇〇42]图4是本实用新型智能开关实施例三电路原理图。
[0043]图5是本实用新型智能开关的应用系统实施例一原理图。【具体实施方式】
[0044]本实用新型智能开关的实施例一，如图2所示:
[0045]—种智能开关，其包括机械开关K1 (一单断点结构电磁开关)，还包括单向晶闸管 SCR1、控制单元(A)、电流传感器CT1 (一微型电流互感器)，机械开关K1主回路两端分别与单向晶闸管SCR1的阴极、单向晶闸管SCR1的阳极连接，控制单元(A)与机械开关K1的控制端 (电磁开关的控制线圈)连接，控制单元(A)与单向晶闸管SCR1连接，控制单元(A)预存有机械开关K1的动作时间参数，电流传感器CT1与机械开关K1连接，电流传感器CT1用于检测通过机械开关K1的电流，单向晶闸管SCR1的导通电流不通过电流传感器CT1，通过机械开关K1 的电流分为两路，其中一路电流通过电流传感器CT1，电流传感器CT1的输出信号传递至控制单元(A)，J1端口、J2端口为主回路输入输出端口，J3端口为控制单元(A)的电源输入端 □ 〇
[0046]工作原理:接通过程中，J3端口先得电，控制单元(A)控制机械开关K1在单向晶闸管SCR1的阳极对单向晶闸管SCR1的阴极为正电位时闭合，控制单元(A)在电流传感器CT1检测到机械开关K1闭合时(即电流传感器CT1检测到有电流通过机械开关K1时)，提供单向晶闸管SCR1导通控制信号，用于机械开关K1闭合弹跳灭弧，这样大大减少了单向晶闸管SCR1 在接通过程中的导通时间，在机械开关K1不发生弹跳的情况下，则单向晶闸管SCR1无需导通，减少了接通负载时电流对单向晶闸管S C R1的冲击(其中电机负载的接通电流可达四至十倍额定电流)；在分断过程中，J3端口先失电，控制单元(A)提供单向晶闸管SCR1脉冲导通控制信号，控制单元(A)控制机械开关K1在单向晶闸管SCR1的阳极对单向晶闸管SCR1的阴极为正电位时分断(即通过机械开关K1的电流方向与单向晶闸管SCR 1正向导通方向相同)， 电流传感器CT1检测到通过机械开关K1的电流超过单向晶闸管SCR1或机械开关K1极限分断电流时不做分断，以保护单向晶闸管SCR1和机械开关K1不被损坏。电流传感器CT1用于测量最后一个通过机械开关K1的电流波形的导通时间，控制单元(A)根据该导通时间，调整控制单元(A)控制机械开关K1的时间参数，使得通过单向晶闸管SCR1的电流导通时间大于零且小于四分之一周波，尽可能缩短单向晶闸管SCR1的电流导通时间(可达1毫秒左右)。
[0047]本实用新型智能开关的实施例二，如图3所示:
[0048]—种智能开关，其包括机械开关K1 (一单断点结构电磁开关)，还包括单向晶闸管 SCR1、控制单元(A)、电流传感器CT1(一微型电流互感器)、限流电阻RA( —电阻丝)、一电压检测电路(B)、输入元件S1、显示器件LCD、通讯接口 J4,电流传感器CT1、电压检测电路(B)、 输入元件S1、显示器件IXD、通讯接口 J4与控制单元(A)连接，限流电阻RA与单向晶闸管SCR1 串联，电压检测电路(B)—端与单向晶闸管SCR1主回路连接，电压检测电路(B)另一端JN端点用于与另一电源端连接，电压检测电路(B)的输出端与控制单元(A)连接，机械开关K1主回路两端分别与单向晶闸管SCR1的阴极、单向晶闸管SCR1的阳极连接，控制单元(A)与机械开关K1的控制端(电磁开关的控制线圈)连接，控制单元(A)与单向晶闸管SCR 1连接，控制单元(A)预存有机械开关K1的动作时间参数，电流传感器CT1与机械开关K1连接，电流传感器 CT1用于检测通过机械开关K1的电流，单向晶闸管SCR1的导通电流不通过电流传感器CT1， 通过机械开关K1的电流分为两路，其中一路电流通过电流传感器CT1，电流传感器CT1输出信号传递至控制单元(A)。J1端口、J2端口为主回路输入输出端口，J3端口为控制单元(A)的控制电源输入端口。[〇〇49]输入元件S1用于设定保护电流值、保护动作时间、动作逻辑，显示器件LCD用于显示电流信息、故障信息、设定菜单。
[0050]控制单元(A)预存有经校正设备校正的电流传感器CT1的输出信号与通过机械开关K1的电流相对应的数据，通讯接口 J4用于与校正设备连接，如连接有外围部件则是与外围部件交换信息。[0051 ]工作原理:以电力电容负载的接通分断来描述工作过程，在接通过程中，J3端口先得电，控制单元(A)根据电压检测电路(B)提供的信号，控制单向晶闸管SCR1电压过零导通， 即控制单元(A)控制单向晶闸管SCR1在机械开关K1闭合前无涌流导通，控制机械开关K1在单向晶闸管SCR1导通后四分之一周波内闭合(电容负载的电流超前90度)，这样大大减少了单向晶闸管SCR1在接通过程中的导通时间，限流电阻RA可以进一步减少接通负载时电流对单向晶闸管SCR1的冲击(由于电力电容存在击穿自愈的现象，其产生的电流相当于短路电流，此电流大小不可预计，而通过串联限流电阻RA可以计算出通过单向晶闸管SCR1的负载短路电流)；在分断过程中，J3端口先失电，控制单元(A)提供单向晶闸管SCR1脉冲导通控制信号，控制单元(A)控制机械开关K1在单向晶闸管SCR1的阳极对单向晶闸管SCR1的阴极为正电位时(即通过机械开关K1的电流方向与单向晶闸管SCR1正向导通方向相同)，且偏离电流的峰值时分断，偏离电流的峰值分断用于减小单向晶闸管SCR1串联限流电阻RA带来的分断电弧，当通过机械开关K1的电流超过单向晶闸管SCR1或机械开关K1极限分断电流时，不做分断动作，以保护单向晶闸管SCR1和机械开关K1不被损坏，电流传感器CT1用于测量最后一个通过机械开关K1的电流波形的导通时间，控制单元(A)根据该导通时间，调整控制单元(A)控制机械开关K1的时间参数，使得通过单向晶闸管SCR1的电流导通时间大于零且小于四分之一周波，尽可能缩短单向晶闸管SCR1的电流导通时间(可达1毫秒左右)。在机械开关K1闭合状态时，控制单元(A)通过电流传感器CT1对负载电流的检测，可以对其运行情况进行处理并记录相关信息。在控制单元(A)上电后，控制单元(A)也可以对本实用新型智能开关本身进行故障检测，并进行处理(如进行保护动作、显示或通过通讯接口 J4传送信息) 和记录相关信息。[〇〇52]由于采用分流检测，控制单元(A)需预存有经校正设备校正的电流传感器CT1的输出信号与通过机械开关K1的电流相对应的数据，用于电流大小测量，通讯接口 J4用于与校正设备连接。注:仅用于测量接通电流、分断电流的导通时间无需校正。[〇〇53]限流电阻RA阻值的选取:限流电阻RA通过额定电流(本实用新型智能开关的额定电流)条件下，以电阻两端产生的电压降大于5伏特小于30伏特来计算出阻值，阻值太小限流效果不好，阻值太大分断电弧大。[〇〇54]本实用新型智能开关的实施例三，如图4所示:
[0055] —种智能开关，其包括机械开关K1 (一单断点结构电磁开关)，还包括单向晶闸管 SCR1、控制单元(A)、电流传感器CT1(一微型电流互感器)、限流电阻RA( —电阻丝)、一电压检测电路(B)、输入元件S1、显示器件LCD、通讯接口 J4,电流传感器CT1 (一微型电流互感器)、电压检测电路(B)、输入元件S1、显示器件LCD、通讯接口 J4与控制单元(A)连接，限流电阻R A与单向晶闸管S C R1串联，电压检测电路(B)与单向晶闸管S C R1并联，电压检测电路(B) 的输出端与控制单元(A)连接，机械开关K1主回路两端分别与单向晶闸管SCR1的阴极、单向晶闸管SCR1的阳极连接，控制单元(A)与机械开关K1的控制端(电磁开关的控制线圈)连接， 控制单元(A)与单向晶闸管SCR1连接，控制单元(A)预存有机械开关K1的动作时间参数，电流传感器CT1与机械开关K1连接，电流传感器CT1用于检测通过机械开关K1的电流，单向晶闸管SCR1的导通电流不通过电流传感器CT1，通过机械开关K1的电流分为两路，其中一路电流通过电流传感器CT1，电流传感器CT1的输出信号传递至控制单元(A)。J1端口、J2端口为主回路输入输出端口，J3端口为控制单元(A)的电源输入端口。[〇〇56]输入元件S1用于设定保护电流值、保护动作时间、动作逻辑，显示器件LCD用于显示电流信息、故障信息、设定菜单。[〇〇57]控制单元(A)预存有经校正设备校正的电流传感器CT1的输出信号与通过机械开关K1的电流相对应的数据，通讯接口 J4用于与校正设备连接，如连接有外围部件则是与外围部件交换信息。[〇〇58]工作原理:如负载为感性或阻性，在接通过程中，J3端口先得电，控制单元(A)控制机械开关K1在单向晶闸管SCR1的阳极对单向晶闸管SCR1的阴极为正电位时闭合，控制单元 (A)在电压检测电路(B)(或电流传感器CT1)检测到机械开关K1闭合时提供单向晶闸管SCR1 导通控制信号，用于机械开关K1闭合弹跳灭弧，这样大大减少了单向晶闸管SCR1在接通过程中的导通时间，在机械开关K1不发生弹跳的情况下，则单向晶闸管SCR1无需导通，减少了接通负载时电流对单向晶闸管SCR1的冲击(其中电机负载的接通电流可达四至十倍额定电流)。如负载为容性，这以电力电容的接通分断来描述工作过程，在接通过程中，J3端口先得电，控制单元(A)根据电压检测电路(B)提供的信号，控制单向晶闸管SCR1电压过零导通，即控制单元(A)控制单向晶闸管SCR1在机械开关K1闭合前无涌流导通，控制机械开关K1在单向晶闸管SCR1导通后四分之一周波内闭合(电容负载的电流超前90度)，这样大大减少了单向晶闸管SCR1在接通过程中的导通时间，限流电阻RA可以进一步减少接通负载时电流对单向晶闸管SCR1的冲击(由于电力电容存在击穿自愈的现象，其产生的电流相当于短路电流， 此电流大小不可预计，而通过串联限流电阻RA可以计算出通过单向晶闸管SCR1的负载短路电流)；在分断过程中，J3端口先失电，控制单元(A)提供单向晶闸管SCR1脉冲导通控制信号，控制单元(A)控制机械开关K1在单向晶闸管SCR1的阳极对单向晶闸管SCR1的阴极为正电位时(即电流的方向与单向晶闸管SCR1正向导通方向相同)，且偏离电流的峰值分断，偏离电流的峰值分断用于减小单向晶闸管SCR1串联限流电阻RA带来的分断电弧，建议控制机械开关K1在电流的峰值后至零点区间且峰值三毫秒后至零点区间分断，如通过机械开关K1 的电流超过单向晶闸管SCR1或机械开关K1极限分断电流时，不做分断，以保护单向晶闸管 SCR1和机械开关K1不被损坏，电流传感器CT1用于测量最后一个通过机械开关K1的电流波形的导通时间，控制单元(A)根据该导通时间，调整控制单元(A)控制机械开关K1的时间参数，使得通过单向晶闸管SCR1的电流导通时间大于零且小于四分之一周波(即工作电流的四分之一周期时间)，尽可能缩短单向晶闸管SCR1的电流导通时间(可达1毫秒左右)。在机械开关K1闭合状态时，控制单元(A)通过电流传感器CT1对负载电流的检测，可以对其运行情况进行处理并记录相关信息。在控制单元(A)上电后，控制单元(A)也可以对本实用新型智能开关本身进行故障检测，并进行处理(如进行保护动作、进行显示或通过通讯接口 J4传送信息)和记录相关信息。
[0059]限流电阻RA为可熔断导体时或单向晶闸管SCR1串联的导线为可熔断导体时，当单向晶闸管SCR1损坏或过流，可熔断导体熔断，通过电压检测电路(B)与电流传感器CT1检测到可熔断导体熔断后，本智能开关转为同步灭弧模式，显示器件LCD显示该状态，由于采用分流检测，控制单元(A)需预存有经校正设备校正的电流传感器CT1的输出信号与通过机械开关K1的电流相对应的数据，用于电流大小测量，通讯接口 J4用于与校正设备连接。注:仅用于测量接通电流、分断电流的导通时间无需校正。
[0060]限流电阻RA阻值的选取:限流电阻RA通过额定电流(本实用新型智能开关的额定电流)条件下，以电阻两端产生的电压降大于5伏特小于30伏特来计算出阻值，阻值太小限流效果不好，阻值太大分断电弧大。
[0061]注:当控制单元(A)内置电压检测电路时，直接检测机械开关K1的分断状态两端电位和闭合状态两端电位，可以省略电流传感器CT1;控制单元(A)检测机械开关K1的闭合可以通过电流传感器检测，也可以通过控制单元(A)内部电路检测，在三相电应用时，只要相应增加机械开关、单向晶闸管等相关元器件数量即可，控制单元可以共用，工作原理相同。
[0062]以上实施例图1、图2、图3、图4的J3端口作为供电和控制复用，在实际应用中，J3端可以作为控制端口，控制单元(A)另接一工作电源。以上实施例为方便描述本实用新型工作原理，以单极开关进行描述，在三相电使用时，可以相应增加相关组件即可，控制单元可以共用。工作原理相同，仍属本实用新型专利范围。[〇〇63]以上实施例具有以下优点:[〇〇64]1.采用一只单向晶闸管配一机械开关设计，利用控制单元控制机械开关在单向晶闸管SCR1的阳极对单向晶闸管SCR1的阴极为正电位时分断(可以通过电流传感器检测到)， 单向晶闸管的电流导通时间仅需几毫秒，且对机械开关本身的机械动作时间要求低，与传统复合开关的晶闸管几十毫秒的导通时间比，其过载力可提高一个数量极，一个几十安培的单向晶闸管，即可分断几千安培的电流，同样一个几十安培的单向晶闸管可以设计出控制几百安培的智能开关。
[0065]2.由于采用了电子灭弧，无需双断点结构，机械开关采用单断点结构，有利降低成本、减少重量和电压降、减少温升。
[0066]3.由于控制单元需要对机械开关的动作时间特性进行检测，以便优化控制参数， 智能开关的接通电流和分断电流较大，可达几百安培至上万安培，且要保证电流传感器的测量线性，采用分流设计，电流传感器可以为几安培量程的微型电流互感器，可以减小智能开关的体积和成本。
[0067]4.在电容负载接通分断中，在单向晶闸管无涌流导通过程中电容存在击穿自愈的现象，产生的电流极大，单向晶闸管串联限流电阻，限定通过单向晶闸管的电流，由于通过限流电阻瞬间工作电流大，且其阻值较小，限流电阻RA采用电阻线，具有可靠性高、体积小、 成本低且过载力强的优点。
[0068]5.控制单元控制机械开关在单向晶闸管的阳极对单向晶闸管的阴极为正电位时 (即电流的方向与单向晶闸管正向导通方向相同)，且偏离电流的峰值分断，偏离电流的峰值分断可以减小单向晶闸管串联限流电阻带来的分断电弧，提高机械开关的电寿命。[〇〇69]如图5所示:一种智能开关的应用系统实施例一原理图，包括上位机M1、以上实施例带通讯接口的智能开关KM1或KM1至KMn，上位机Ml与智能开关KM1或KM1至KMn通过通讯接口总线通讯方式连接，上位机Ml用于对智能开关KM1或KM1至KMn的保护电流值、保护动作时间、动作逻辑、智能开关KM 1至KMn之间的动作逻辑、或智能开关KM 1或KM 1至KMn与其他设备相关动作逻辑进行编程;上位机Ml用于显示智能开关KM1或KM1至KMn提供的电流信息、故障信息、设定菜单。
[0070]本实施例具有以下优点:充分发挥智能开关本身具有的资源优势，使控制系统无需复杂连线、无需热继电器、时间继电器等元器件，本实用新型在不同场合和不同用途中使用时，只需通过上位机编程即可完成，同时具备对每个本实用新型智能开关的负载电流状况、故障信息、动作状态，进行了解，可以大大减少人工维护成本、提高维护效率。
【主权项】
1.一种智能开关，包括一机械开关，其特征是:还包括一单向晶闸管、一控制单元，所述 机械开关主回路两端分别与所述单向晶闸管的阴极、所述单向晶闸管的阳极连接，所述控 制单元与所述机械开关的控制端连接，所述控制单元与所述单向晶闸管连接。2.根据权利要求1所述的智能开关，其特征是:所述控制单元预存有所述机械开关的动 作时间参数。3.根据权利要求1所述的智能开关，其特征是:在分断过程中，所述控制单元控制所述 机械开关在所述单向晶闸管的阳极对所述单向晶闸管的阴极为正电位时分断。4.根据权利要求1所述的智能开关，其特征是:所述机械开关为单断点结构。5.根据权利要求1所述的智能开关，其特征是:所述机械开关为一电磁开关，所述机械 开关的控制端为所述电磁开关的控制线圈。6.根据权利要求1所述的智能开关，其特征是:在接通过程中，所述控制单元控制所述 机械开关在所述单向晶闸管的阳极对所述单向晶闸管的阴极为正电位时闭合。7.根据权利要求6所述的智能开关，其特征是:还包括一电压检测电路，所述电压检测 电路的输出端与所述控制单元连接，所述电压检测电路与所述单向晶闸管并联，所述控制 单元在所述电压检测电路检测到所述机械开关闭合时提供所述单向晶闸管导通控制信号， 用于所述机械开关闭合弹跳灭弧。8.根据权利要求1所述的智能开关，其特征是:还包括一电压检测电路，所述电压检测 电路与所述单向晶闸管主回路连接，所述电压检测电路的输出信号传递至所述控制单元， 在接通过程中，所述控制单元根据所述电压检测电路提供的信号，控制所述单向晶闸管电 压过零导通，控制所述机械开关在所述单向晶闸管导通后四分之一周波内闭合。9.根据权利要求1所述的智能开关，其特征是:还包括一电流传感器，所述电流传感器 与所述机械开关连接，所述电流传感器用于检测通过所述机械开关的电流，所述电流传感 器的输出信号传递至所述控制单元。10.根据权利要求9所述的智能开关，其特征是:所述电流传感器为一微型电流互感器。11.根据权利要求9所述的智能开关，其特征是:在分断过程中，通过所述单向晶闸管的 电流导通时间大于零且小于四分之一周波。12.根据权利要求9所述的智能开关，其特征是:所述控制单元在所述电流传感器检测 到所述机械开关闭合时提供所述单向晶闸管导通控制信号，用于所述机械开关闭合弹跳灭 弧。13.根据权利要求9所述的智能开关，其特征是:所述单向晶闸管的导通电流不通过所 述电流传感器。14.根据权利要求13所述的智能开关，其特征是:在分断过程中，所述电流传感器用于 测量最后一个通过所述机械开关的电流波形的导通时间，所述控制单元根据所述导通时 间，调整所述控制单元控制所述机械开关的时间参数。15.根据权利要求9所述的智能开关，其特征是:还包括一限流电阻、一电压检测电路， 所述限流电阻与所述单向晶闸管串联，所述电压检测电路的输出信号传递至所述控制单 元，所述电压检测电路的输入端与所述单向晶闸管主回路连接。16.根据权利要求15所述的智能开关，其特征是:所述限流电阻为一电阻丝。17.根据权利要求15所述的智能开关，其特征是:在接通过程中，所述控制单元控制所述单向晶闸管在所述机械开关闭合前无涌流导通，在分断过程中，控制所述机械开关在偏 离所述电流的峰值分断。18.根据权利要求15所述的智能开关，其特征是:所述限流电阻通过额定电流条件下， 所述限流电阻两端产生的电压降大于5伏特且小于30伏特。19.根据权利要求9所述的智能开关，其特征是:所述单向晶闸管的导通电流不通过所 述电流传感器，所述机械开关为单断点结构，通过所述机械开关的电流至少分为两路，其中 至少一路电流通过所述电流传感器。20.根据权利要求19所述的智能开关，其特征是:所述机械开关的电流超过所述单向晶 闸管或所述机械开关极限分断电流时，不做分断。21.根据权利要求9所述的智能开关，其特征是:还包括输入元件、显示器件，所述输入 元件、所述显示器件与所述控制单元连接，所述输入元件用于设定保护电流值、保护动作时 间、动作逻辑，所述显示器件用于显示电流信息、故障信息、设定菜单。22.根据权利要求21所述的智能开关，其特征是:通过所述机械开关的电流至少分为两 路，其中至少一路电流通过所述电流传感器。23.根据权利要求22所述的智能开关，其特征是:所述控制单元预存有经校正设备校正 的所述电流传感器的输出信号与通过所述机械开关的电流相对应的数据。24.根据权利要求23所述的智能开关，其特征是:还包括一通讯接口，所述通讯接口与 所述控制单元连接，所述通讯接口用于与所述校正设备连接。25.根据权利要求1至24中任一权利要求所述的智能开关，其特征是:所述单向晶闸管 串联至少一可熔断导体，所述可熔断导体熔断后，所述控制单元控制所述机械开关在通过 所述机械开关的电流的峰值后至零点区间分断。26.根据权利要求25所述的智能开关，其特征是:所述可熔断导体熔断后，所述控制单 元控制所述机械开关在所述电流的峰值三毫秒后至零点区间分断。27.根据权利要求1至23中任一权利要求所述的智能开关，其特征是:所述控制单元连 接至少一通讯接口，所述通讯接口用于与外围部件交换信息。
【文档编号】H02J13/00GK205583843SQ201620160349
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年2月26日
【发明人】郭桥石
【申请人】广州市金矢电子有限公司