一種過零投切的接觸器複合開關的製作方法

2023-05-05 05:55:06

專利名稱：一種過零投切的接觸器複合開關的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力電領域的無功功率補償裝置，特別是以接觸器和可控矽(又稱晶閘管)為主要開關元件的投切電力電容器的複合開關。
背景技術：
在電力供應系統中，普遍使用無功功率補償裝置。目前常用的無湧流電容開關有兩種，一種是大功率可控矽為開關元件，另一種是可控矽和接觸器並聯組成的複合開關。用於投切電力電容器的複合開關是將可控矽主迴路兩端與機械開關的觸點兩端並聯，通過邏輯電路或單片機程序控制，在電壓過零時先導通可控矽然後再接通機械觸點，從而消除了 機械觸點接通電容器時的瞬間湧流，顯著加強了機械開關和電容器的壽命。但是目前利用控制器命令信號同時用作邏輯控制電路電源的複合開關，在控制信號撤除後邏輯控制電路失電，只得憑接觸器機械觸點隨機斷開，無法實現電流過零分斷電容器，機械觸點會產生拉弧現象，同時引起的高電壓對並聯可控矽元件有損害作用，嚴重時將導致可控矽元件損壞。

實用新型內容本實用新型是要解決現有技術的上述問題，提出一種過零投切的接觸器複合開關。其中包括控制信號檢測電路、儲能電容延時電路、穩壓電路、邏輯控制與隔離驅動電路、接觸器和並聯的可控矽、控制接觸器線圈的繼電器。為了消除目前接觸器類複合開關不能在電流過零時分斷的缺陷，本實用新型在現有複合開關具備零電壓投入功能的基礎上，對控制信號進行監測，當檢測到控制信號撤除時仍保證控制電路的供電，並再次接通並聯的可控矽，等接觸器觸點完全分斷後，再使可控矽零電流關斷，實現了電壓過零接通和電流過零分斷電力電容器的功能。與現有技術相比，本實用新型在無需常備電源的條件下不僅能電壓過零接通，也能電流過零分斷，極大改善了電容器的投切質量，消除了開關對系統的影響，延長開關與電力電容器的壽命。
以下結合附圖
和實施例對本實用新型作出詳細的說明，其中圖I為本實用新型較佳實施例的電路圖。
具體實施方式
本實用新型公開了一種過零投切的接觸器複合開關，其包括控制信號檢測電路、儲能電容延時電路、穩壓電路、邏輯控制與隔離驅動電路、接觸器和並聯的可控矽、控制接觸器線圈的繼電器。控制信號檢測電路是由連接在開關控制信號兩端的電阻(R1、R2)和兩電阻間連接到邏輯控制與隔離驅動的電路組成。儲能電容延時電路是由連接在開關控制信號兩端的二級管(Dl)和電容(Cl)組成。投入時邏輯控制與隔離驅動電路，接受開關控制信號投入命令，可控矽(Q1、Q2)在過零時導通，然後邏輯控制與隔離驅動電路驅動繼電器吸合，接觸器線圈得電，接觸器動作，可控矽(Q1、Q2)因接觸器吸合而被短路退出運行。切除時檢測電路檢測到控制信號撤除，儲能電容(Cl)延時電路仍能繼續提供必要的供電，邏輯控制與隔離驅動電路使能可控矽(Q1、Q2)，然後使繼電器斷開接觸器線圈，接觸器機械觸點分斷並切換為可控矽(Q1、Q2)導通一段時間後，可控矽電流為零關斷。接在C相上的開關裝置與A相上的結構相同，故此只介紹一相上的開關裝置。必需指出，圖I中只給出單相接開關裝置的例子，在另一個實施例中，第三條相線上也串接了開關裝置或三條相線上都串接了開關裝置，各相上的開關裝置結構相同。在圖I示出了一種較佳實施例為方便說明，本實施例均從輸入端開始，開關控制信號CMD+接電阻(Rl) —端、二極體(Dl)陽極、邏輯控制與隔離驅動電路2端，電阻(Rl)另一端接邏輯控制與隔離驅動電路I端、電阻(R2) —端，電阻(R2)另一端接控制信號CMD-，二級管(Dl)陰極接穩壓電路I端、電容(Cl) 一端，電容(Cl)另一接開關控制信號CMD-，開關控制信號CMD-接穩壓電路4 端，穩壓電路2端和3端接邏輯控制與隔離驅動電路10端和9端，邏輯控制與隔離驅動電路的3端和4端接繼電器的I端和2端，繼電器的4端接A，繼電器的3端接接接觸器的I端接觸器的2端接B，A、B接接觸器線圈電壓，接觸器的3端接電網側進線L、可控矽Ql的Al端、可控矽Q2的K2端和邏輯控制與隔離驅動電路的8端，接觸器4端接電力電容器、可控矽Ql的Kl端、可控矽Q2的A2端和邏輯控制與隔離驅動電路的6端，可控矽Ql的控制端Gl接邏輯控制與隔離驅動電路的5端，可控矽Q2的控制端G2接邏輯控制與隔離驅動電路的7端。作為開關裝置的一種變形，所述一種過零投切的接觸器複合開關的對控制信號的取樣跟隨是採用電阻進行取樣，也可以用變壓器或光耦來進行取樣也可以達到同樣的功倉泛。以上實施例僅為舉例說明，非起限制作用。任何未脫離本實用新型的精神與範疇，而對其進行的等效修改或變更，均應包含於本申請的權利要求範圍之中。
權利要求1.一種過零投切的接觸器複合開關，其組成包括控制信號檢測電路、儲能電容延時電路、穩壓電路、邏輯控制與隔離驅動電路、接觸器和並聯的可控矽、控制接觸器線圈的繼電器，其特徵是在控制信號檢測電路檢測到開關控制信號為切除命令時，邏輯控制與隔離驅動電路利用由連接在開關控制信號兩端的二級管(Dl)和電容(Cl)組成的儲能電容延時電路的電能先使可控矽(Q1、Q2)導通，再斷開接觸器，可控矽電流為零關斷主迴路。
2.據權利要求I所述的一種過零投切的接觸器複合開關，其特徵是所述控制信號檢測電路是由連接在開關控制信號兩端的電阻(R1、R2)和兩電阻間連接到邏輯控制與隔離驅動電路組成的。
3.據權利要求2所述的一種過零投切的接觸器複合開關，其特徵是所述控制信號檢測電路可以是用電阻取樣也可以用變壓器或光耦實現取樣。
專利摘要本實用新型公開了一種過零投切的接觸器複合開關，其包括檢測控制信號和跟隨控制信號的單元，儲能單元，穩壓電路，邏輯控制與驅動隔離電路，與接觸並聯的可控矽，控制接觸器線圈的繼電器。投入時邏輯控制與隔離驅動電路，接受開關控制信號投入命令，可控矽(Q1、Q2)在過零時導通，然後邏輯控制與隔離驅動電路驅動繼電器吸合，接觸器線圈得電，接觸器動作，可控矽(Q1、Q2)因接觸器吸合被短路而退出運行。切除時邏輯控制與隔離驅動電路，接受開關控制信號切除命令，邏輯控制與隔離驅動電路利用儲能單元的電容(C1)驅動可控矽(Q1、Q2)導通，然後斷開繼電器，接觸器線圈失電，接觸器斷開，可控矽(Q1、Q2)電流為零後自動關斷。
文檔編號H02J3/18GK202495770SQ20122012101
公開日2012年10月17日 申請日期2012年3月27日 優先權日2012年3月27日
發明者劉國棟, 劉建新 申請人:深圳市友邦怡電氣技術有限公司