專利名稱：智能型復(fù)合開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種工業(yè)用電容補償柜的投切開關(guān)，特別是一種智能型復(fù)合開關(guān)。
背景技術(shù)：
目前工業(yè)用電容補償柜的投切開關(guān)常采用繼電器(接觸器)作為電容器的投切開關(guān)，由于電容器的容量很大，投入電容時主回路有很大涌流，并且繼電器在投切時觸頭會拉弧，影響了繼電器和補償電容的使用壽命，如果采用可控硅作為電容的投切開關(guān)，由于可控硅導(dǎo)通時有一定的壓降，流過大電流時發(fā)熱很厲害，必須加裝較大的散熱器，既增大了開關(guān)的體積，又有較大功率損耗。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種不會產(chǎn)生涌流、自身功耗又很小的智能型復(fù)合開關(guān)，以克服上述的不足。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型由三個繼電器和控制電路構(gòu)成，其中每個繼電器的主觸頭分別串聯(lián)在主回路的三相中，其主觸頭的輸入和輸出分別與電網(wǎng)和電容器(電容器組)相連接，繼電器的控制線圈與控制電路的輸出控制線相連接，其特點是在其中兩個繼電器的主觸頭上各并聯(lián)有一個可控硅，可控硅的觸發(fā)端與控制電路的輸出控制線相連接；上述控制電路由中央處理器CPU、放大電路及觸發(fā)信號產(chǎn)生電路構(gòu)成，其中中央處理器CPU的數(shù)據(jù)輸入端與相位測試信號和投切信號相連，中央處理器CPU的繼電器控制信號輸出及可控硅控制信號輸出與放大電路的輸入端相接，放大電路的輸出端分別與繼電器的控制線圈和觸發(fā)信號產(chǎn)生電路的輸入端相連接，觸發(fā)信號產(chǎn)生電路的輸出端與可控硅的觸發(fā)端相連接。
由于本實用新型采用繼電器觸頭和可控硅并聯(lián)的電路結(jié)構(gòu)，配合由軟件控制的投切策略和投切時機選擇，使得在電容器投入時不會產(chǎn)生涌流，投切均不會拉弧，從而延長了繼電器的使用壽命，并且可以選用較小容量的可控硅就能滿足電容補償柜的使用要求。


圖1為本實用新型主回路的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型控制電路原理框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步的描述。
本實用新型的主回路的連接結(jié)構(gòu)如圖1所示，圖中雙向可控硅S1、S2和磁保持繼電器K1、K2、K3共同組成主開關(guān)，S1、S2主要實現(xiàn)將補償電容無沖擊地投入電網(wǎng)Ua、Ub、Uc或從電網(wǎng)Ua、Ub、Uc斷開的功能，繼電器K1、K3在雙向可控硅S1、S2可靠接通后閉合，將雙向可控硅S1、S2短路，實現(xiàn)正常運行功能。繼電器K2實現(xiàn)接通或切斷電路的功能，在無電流時動作。
本實用新型投入補償電容C的動作順序首先將繼電器K2閉合，然后分別將可控硅S1、S2選相接通，再將繼電器K1、K3閉合；切除補償電容C的動作順序首先在可控硅S1、S2接通的情況下斷開繼電器K1、K3，然后停止可控硅S1、S2的觸發(fā)信號，最后斷開繼電器K2。投入補償電容器C的過程中，K2閉合后，電路未形成回路，無電流，經(jīng)可控硅S1、S2采用選相接通方式，即在接觸器斷口間電壓為0V時刻觸發(fā)可控硅導(dǎo)通，過電流倍數(shù)可以控制在2倍額定電流以內(nèi)。切除補償電容器過程中，停止可控硅S1、S2的觸發(fā)信號后，電流過零時，可控硅自然關(guān)斷，電容C退出運行，不會對電網(wǎng)造成沖擊。繼電器K1、K3接通和斷開都是在可控硅S1、S2旁路導(dǎo)通的條件下完成，所以斷口不會拉弧；繼電器K2不投切電流，斷口也不會拉弧。這種投切方式有效保護了繼電器觸頭，大大延長繼電器及其相應(yīng)的復(fù)合開關(guān)的使用壽命。
本實用新型的控制電路(如圖2所示)的核心芯片中央處理器CPU采用89C2051單片機。單片機CPU接受來自無功補償控制器的投、切信號，高電平為投，低電平為切。CPU接收到投切補償電容器信號后，即按照設(shè)計的動作順序，分別給繼電器K2、可控硅S1、S2、繼電器K1、K3發(fā)出相應(yīng)的信號(均為高電平表示接通，低電平表示斷開)。為了保證動作可靠，每兩個動作信號之間有一定時間間隔，這樣保證每次動作之前，前一次動作的暫態(tài)過程已經(jīng)結(jié)束，其中可控硅S1、S2觸發(fā)信號的投入點分別在繼電器K1和繼電器K3斷口電壓過零時。上述工作過程都是在單片機89C2051內(nèi)用軟件實現(xiàn)的。根據(jù)程序的設(shè)計，當(dāng)單片機接到從控制器來的投切信號后，程序會執(zhí)行裝置初始化和相位檢測工作，并根據(jù)程序設(shè)定，選擇合適時機(相位)對相應(yīng)的可控硅或繼電器發(fā)出動作指令。
本實用新型還可以實現(xiàn)系統(tǒng)斷電檢測和電源掉相檢測，電源故障時會及時讓開關(guān)復(fù)位，保證任何情況下系統(tǒng)上電開關(guān)均處于斷開狀態(tài)，不會有上電時的涌流。
本說明書中未作詳細描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求1.一種智能型復(fù)合開關(guān)，由三個繼電器K1～K3和控制電路構(gòu)成，其中每個繼電器的主觸頭分別串聯(lián)在主回路的三相中，其主觸頭的輸入和輸出分別與電網(wǎng)和電容器相連接，繼電器的控制線圈與控制電路的輸出控制線相連接，其特征在于在其中兩個繼電器K1、K3的主觸頭上各并聯(lián)有一個可控硅S1、S2，可控硅S1、S2的觸發(fā)端與控制電路的輸出控制線相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的智能型復(fù)合開關(guān)，其特征在于控制電路由中央處理器CPU、放大電路及觸發(fā)信號產(chǎn)生電路構(gòu)成，其中中央處理器CPU的數(shù)據(jù)輸入端與相位測試信號和投切信號相連，中央處理器CPU的繼電器控制信號輸出及可控硅控制信號輸出與放大電路的輸入端相接，放大電路的輸出端分別與繼電器的控制線圈和觸發(fā)信號產(chǎn)生電路的輸入端相連接，觸發(fā)信號產(chǎn)生電路的輸出端與可控硅的觸發(fā)端相連接。
專利摘要本實用新型涉及一種智能型復(fù)合開關(guān)，由三個繼電器和控制電路構(gòu)成，其中每個繼電器的主觸頭分別串聯(lián)在主回路的三相中，其主觸頭的輸入和輸出分別與電網(wǎng)和電容器(電容器組)相連接，繼電器的控制線圈與控制電路的輸出控制線相連接，其特點是在其中兩個繼電器的主觸頭上各并聯(lián)有一個可控硅，可控硅的觸發(fā)端與控制電路的輸出控制線相連接。由于本實用新型采用繼電器觸頭和可控硅并聯(lián)的電路結(jié)構(gòu)，電容器投切時不會產(chǎn)生涌流和拉弧，從而延長了繼電器的使用壽命，并且可以選用較小容量的可控硅就能滿足電容補償柜的使用要求。
文檔編號H01H47/00GK2914310SQ200520099258
公開日2007年6月20日 申請日期2005年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月8日
發(fā)明者周建民, 林德焱, 李宏斌, 肖朝法 申請人:武漢江北開關(guān)有限責(zé)任公司