一種快速投切電容器的智能復(fù)合開關(guān)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的復(fù)合開關(guān)切斷速度過慢，安全性不高，為解決上述問題，提供一種快速投切電容器的智能復(fù)合開關(guān)，它包括與外部電源相連接的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接主控芯片，主控芯片的輸出端經(jīng)過限流電阻后連接可控硅驅(qū)動(dòng)電路，可控硅驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接開關(guān)導(dǎo)通檢測(cè)電路，開關(guān)導(dǎo)通檢測(cè)電路連接開關(guān)狀態(tài)比較電路，開關(guān)狀態(tài)比較電路的輸出端設(shè)置繼電器驅(qū)動(dòng)芯片。本實(shí)用新型簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，在正常接通期間具有接觸器無功耗的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了可控硅和交流接觸器在低壓無功補(bǔ)償應(yīng)用方面各自的不足。
【專利說明】一種快速投切電容器的智能復(fù)合開關(guān)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種復(fù)合開關(guān)，具體涉及一種快速投切電容器的智能復(fù)合開關(guān)。

【背景技術(shù)】
[0002]在電網(wǎng)改造的實(shí)施過程中，往往需要增加并聯(lián)電容器無功補(bǔ)償裝置，對(duì)提高供電電壓質(zhì)量，挖掘供電設(shè)備的潛力，降低線損及節(jié)能均起到積極的作用。
[0003]早期無功補(bǔ)償裝置大都采用交流接觸器、可控硅電子開關(guān)等投切方式，交流接觸器在電容器投入和切除時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的涌流和過壓，暫態(tài)的高壓和投切沖擊電流會(huì)導(dǎo)致電容器絕緣擊穿、接觸器觸頭燒損；而可控硅電子開關(guān)雖然解決了電容器投切過程中的涌流、過壓、分?jǐn)嚯娀〉葐栴}，但其散熱難，需外加輔助散熱器、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，占用空間大，兩種方式補(bǔ)償效果和使用壽命上都不夠理想。
[0004]近年來，電力電子技術(shù)和可控硅技術(shù)的不斷發(fā)展，在無功補(bǔ)償裝置中衍生出一種新型裝置一復(fù)合開關(guān)。現(xiàn)有的復(fù)合開關(guān)結(jié)構(gòu)是將可控硅與繼電器并接。目前普遍認(rèn)為的實(shí)現(xiàn)方法是:投入時(shí)，在電壓過零瞬間過零觸發(fā)與繼電器或接觸器并聯(lián)的可控硅，穩(wěn)定后再將繼電器或接觸器吸合導(dǎo)通；而切出時(shí)，先將可控硅導(dǎo)通，然后再將繼電器或接觸器觸點(diǎn)斷開，避免繼電器或接觸器斷開時(shí)產(chǎn)生電弧，最后在電流過零點(diǎn)處可控硅斷開，從而實(shí)現(xiàn)電流過零切斷，但是切斷速度過慢，從而難以實(shí)現(xiàn)裝置的快速投切。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的復(fù)合開關(guān)切斷速度過慢，安全性不高，為解決上述問題，提供一種快速投切電容器的智能復(fù)合開關(guān)。
[0006]本實(shí)用新型的目的是以下述方式實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種快速投切電容器的智能復(fù)合開關(guān)，它包括與外部電源相連接的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接主控芯片，主控芯片的輸出端經(jīng)過限流電阻后連接可控硅驅(qū)動(dòng)電路，可控硅驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接開關(guān)導(dǎo)通檢測(cè)電路，開關(guān)導(dǎo)通檢測(cè)電路連接開關(guān)狀態(tài)比較電路，開關(guān)狀態(tài)比較電路的輸出端設(shè)置繼電器驅(qū)動(dòng)芯片。
[0008]所述的主控芯片采用ATMEGA16，其為電容器無功補(bǔ)償裝置的主控芯片。
[0009]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型由電容器無功補(bǔ)償裝置內(nèi)部的單片機(jī)控制，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，在投入和切除的瞬間由可控硅承擔(dān)過零投切，即電壓過零時(shí)刻投入，電流過零時(shí)刻切除，可控硅導(dǎo)通時(shí)間很短(不產(chǎn)生發(fā)熱)，之后，轉(zhuǎn)換為磁保持繼電器接通運(yùn)行。在正常接通期間具有接觸器無功耗的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了可控硅和交流接觸器在低壓無功補(bǔ)償應(yīng)用方面各自的不足。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換原理圖。
[0011]圖2是主控芯片原理圖。
[0012]圖3是限流電阻原理圖。
[0013]圖4是可控硅驅(qū)動(dòng)電路原理圖。
[0014]圖5是開關(guān)導(dǎo)通檢測(cè)電路原理圖。
[0015]圖6是開關(guān)狀態(tài)比較電路原理圖。
[0016]圖7是繼電器驅(qū)動(dòng)芯片原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]一種快速投切電容器的智能復(fù)合開關(guān)，如圖1所示，它包括與外部電源相連接的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，如圖2所示，輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接主控芯片，如圖3、圖4所示，主控芯片的輸出端經(jīng)過限流電阻后連接可控硅驅(qū)動(dòng)電路，如圖5所示，可控硅驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接開關(guān)導(dǎo)通檢測(cè)電路，如圖6所示，開關(guān)導(dǎo)通檢測(cè)電路連接開關(guān)狀態(tài)比較電路，如圖7所示，開關(guān)狀態(tài)比較電路的輸出端設(shè)置繼電器驅(qū)動(dòng)芯片。主控芯片采用ATMEGA16，其為電容器無功補(bǔ)償裝置的主控芯片。
[0018]當(dāng)KPA\KPB\KPC接收到外部+12V時(shí)，通過電阻分壓后驅(qū)動(dòng)光耦，使光耦另一端輸出的QDA\QDB\QDC從低電平轉(zhuǎn)換為高電平。
[0019]核心部件(M0C3061):
[0020]M0C3061系列米用雙列直插6引腳封裝形式，如圖1所不。器件由輸入、輸出兩部分組成。1、2腳為輸入端，輸入級(jí)是一個(gè)砷化鎵紅外發(fā)光二極管(LED),該二極管在5?15mA正向電流作用下，發(fā)出足夠的紅外光，觸發(fā)輸出部分。3、5腳為空腳，4、6腳為輸出端，輸出級(jí)為具有過零檢測(cè)的光控雙向可控硅。當(dāng)紅外發(fā)光二極管發(fā)射紅外光時(shí)，光控雙向可控硅觸發(fā)導(dǎo)通。
[0021]本實(shí)用新型采用的電容器無功補(bǔ)償裝置內(nèi)部的處理芯片ATMEGA16，由數(shù)據(jù)采集處理單元控制可控硅電路及繼電器電路，實(shí)現(xiàn)電路的閉合和開路，避免了一些不必要的程序，實(shí)現(xiàn)了裝置的快速投切功能。
[0022]通過芯片的控制，裝置的動(dòng)作時(shí)間為50ms，大大高于普通接觸器的動(dòng)作時(shí)間。
【權(quán)利要求】
1.一種快速投切電容器的智能復(fù)合開關(guān)，其特征在于:它包括與外部電源相連接的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接主控芯片，主控芯片的輸出端經(jīng)過限流電阻后連接可控硅驅(qū)動(dòng)電路，可控硅驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接開關(guān)導(dǎo)通檢測(cè)電路，開關(guān)導(dǎo)通檢測(cè)電路連接開關(guān)狀態(tài)比較電路，開關(guān)狀態(tài)比較電路的輸出端設(shè)置繼電器驅(qū)動(dòng)芯片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速投切電容器的智能復(fù)合開關(guān)，其特征在于:所述的主控芯片采用ATMEGA16，其為電容器無功補(bǔ)償裝置的主控芯片。
【文檔編號(hào)】H02J3/18GK203839964SQ201420242759
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】李威鵬, 雷文鶴, 周利鵬, 劉佳, 張凱, 程勇, 韓振東, 張連福 申請(qǐng)人:河南森海電氣有限公司