无触点交流同步接触器制造技术

该接触器包括稳压电源、双向可控硅开关和投切开关等，其特征在于：该接触器具有一个电压比较器，它的两上输入端分别与处在可控硅开关两侧的相线端Ａ和被控电容器端Ｘ相连，它的输出端与双向可控硅开关的控制极相连。本装置利用电压比较器随时检测电网电压和电容残压当Ａ－Ｘ间电压相等时，触发可控硅开关导通。从而实现无涌流投入。该接触器本身可作为一独立开关使用，响应时间短一般小于２０ｍｓ、适于频繁操作。（*该技术在2002年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及交流输配电网络中的无功功率补偿装置，特别是一种防止电容器涌流的无触点交流同步接触器。电容器是电力系统中的一种主要无功电源，用以吸收容性无功功率以实现对感性无功功率的补偿，适宜分散装设于用户处，目前使用较普遍。使用中，可以采用双向可控硅开关来控制电容器组的投入或切除。由于电网调节的需要，投切电容器组的操作相当频繁。而电容器在投切过程中所造成的涌流比电容器正常工作的电流大几十倍至几百倍。不但对电容器本身寿命有影响，还会干扰电网电压，使系统中其它电器设备损坏。因此，必须将涌流值限制在允许的范围内。电容器投入时涌流产生的根本原因，是由于电容器上的残留电压与电网的即时电压振幅和相位不等而造成的。以往采用机电式接触器，电容投入会对电网产生尖峰脉冲电流，导致电容器耗损增加，寿命降低，接触器本身也易损坏。在CN1042456中公开了一种无功功率补偿装置，通过一套复杂的微机系统实现其功能，这种装置只能在电网电压最大值时投入，且只能用于单向电容器。它本身不能作为一个独立开关单独使用，价格也较贵，使其应用受到限制。本技术的目的是要避免现有技术中的上述不足之处，而提供一种在电容器投入时不产生涌流的无触点交流接触器，检测线路简单，响应速度快，适于频繁操作，可供投切一仟伏以下电容器使用。本技术采用的原理是利用一个检测电路，随时检测电网电压和电容器残压，在电网电压与电容器残压相等的瞬间给出控制信号，使电容器投入运行。本接触器的具体结构除包括双向可控硅开关、投切开关和稳压电源外，其主要特征在于该接触器具有一个电压比较器，它的两个输入端分别与处在可控硅开关两侧的相线端和被控电容器端相连，它的输出端与双向可控硅开关的控制极相连，当被比较的电压相等时，触发可控硅开关导通，实现无涌流投入。为了使投切开关便于控制电压比较器的投切状态，可以将比较器的一个输入端与光电耦合器相连，该光电耦合器的输入端则与投切开关控制的触发器相连。以下结合附图详细描述本技术的实施例。附图说明图1是无触点交流接触器的电路原理图。图2是该接触器用于单相电容器的单相接线图。图3是用于单相电容器的三相带零线星形接线图。图4是用于单相电容器的三相角形接线图。图5是用于三相电容器的三角形接线图。参见图1，电网相线A点的电压经变压器降压后，次级主电源得到交流电压，经二极管D5、D6整流和电容C3、C4滤波，再经稳压管W5、W6稳压后获得稳压电源1。它可向其它半导体器件提供土12伏电源。第二部分是检测器，由R11、D7、C6、D8、W4、W3、R4、R5、R6、R7、和电压比较器IC2组成。这是本原理图的核心，图中输入端A直1接接相线，另一输入端X接被控电容器。两者之间被可控硅开关KP1隔离，X点处在开关KP1的输出端。在KP1断开时，A－X间的电压就是电源电压和电容器残压之差，称为取样电压。把这个压差送往由比较器或差分放大器等构成的电压比较电路以找出压差的过0时刻，此时电源电压和电容器残压正好相等。图中A－X间的电压送到R11、W3、W4上，这里W3和W4作为电压限幅之用。上述两个电压分别经D8、R6和D7、R7送到电压比较器IC2的两个输入端。比较器内部可通过一射极输出器输出，R21、R22为发射极电阻，当A－X间电压不为零时，无论是正、负半波，R6后的电位都高于R7，比较器输出都为高电平1，R21、R22上无电流，三极管G2不导通，可控硅KP1不导通。这里D7、D8可使比较器在A－X间电压的正负两个半波时，输出都为1。电容C6可将电压相位略微推后，使操作更为即时。当A－X间电压为零时，比较器输出为低电平0，R21、R22上有电流，这个电流在R22上的分压使G2导通，可控硅KP1的控制极电流就从阴极经控制极、R24、G2、到达－12V电源，KP1被导通，电容器投入。第三部分是操作信号输入端口，它由投切开关K、R16、R17、C8、R12－R15和R－S触发器IC4组成。外界启动、停止的投切信号由K输入。K的切换使R－S触发器翻转，从而使光电耦合器IC3导通。当IC3导通时，它向IC2送入一个高电平使IC2输出为1，从而使KP1关断。当开关K转换，IC3关断时，比较器IC2就可在A－X电压的过零点，反转为低电平0，使G2导通，从而使双向可控硅KP1导通，实现无涌流投入。此后控制极一直保留着触发信号，直到接收切除命令时，检测器才撤消触发信号，可控硅在电流过零时自动关断。R－S触发器上还有供微机使用的接口。第四部分是抗干扰电路，由C1、R1、W1、W2、D1、D2、D3、D4、R2、R3、C2和电压较器IC1组成。它是防止当电网电压出现尖峰脉冲时IC2误触发，致使1误导通而损坏。第五部分是串联可控硅KP2的附加器。即当可控硅KP1耐压不够需串联KP2时而附加的一部分。它由G1、光电耦合器IC5，R20、R19、R23、G3、C5、D10－D13组成。当只用一个可控硅时，该附加电路可省去。综上所述可知，本装置利用一个专门的检测电路，随时检测电网电压和电容器残压，当接到投入即合闸命令时，检测器能在电网电压与电容残压相等的瞬间向作为开关元件的双向可控硅送出一个触发脉冲，可控硅导通，从而实现电容器投入时不产生涌流。本接触器适合与各种无功功率自动补偿器配套。使用中，每只电容器配一个无触点接触器。这种接触器不但适用于单相电容器，如图2所示的单相接线法，图3所示的三相带零星形接线法和图4的三相三角形接线法，而且适用于三相电容器的三角形接线法，如图5所示。各图中的主要元件为接触器1，可控硅KP1和电容器3。从整体意义上讲，可控硅KP1仍属接触器1的一个组成部分。本技术的接触器适于投切一仟伏以下电容器，与现有技术相比，具有如下优点1、本身是一个独立开关器件，可以像一个普通交流接触器那样使用。2、不论电容器的残压为多少，均可自动无涌流投入。由于不出现涌流，可以大大提高电容器的使用寿命，并可消除对电网的不利影响。3、电容器响应时间短，一般小于20ms，适于频繁操作，且本身带有可与微机接口的电路，特别适合与各种无功功率自动补偿器配合使用。4、寿命长，不存在普通交流接触器触点易烧坏的问题。5、不仅适用于单相电容器的各种接法，而且适用于三相电容器的三相接法等。6、结构简单，成本较低。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防止电容器发生通流的无触点交流同步接触器，包括稳压电源、双向可控硅开关ＫＰ↓［１］和投切开关Ｋ，其特征在于：该接触器具有一个电压比较器ＩＣ↓［２］，它的两个输入端分别与处在开关ＫＰ↓［１］两侧的相线端Ａ和被控电容器端Ｘ相连，它的输出端与双向可控硅开关ＫＰ↓［１］的控制极相连，当Ａ－Ｘ间电压相等时，触发可控硅开关ＫＰ↓［１］导通。

【技术特征摘要】
1.一种防止电容器发生涌流的无触点交流同步接触器，包括稳压电源、双向可控硅开关KP1和投切开关K，其特征在于该接触器具有一个电压比较器IC2，它的两个输入端分别与处在开关KP1两侧的相线端A和被控电容器端X相连，它的输出端与双向可控硅开关KP1的控制极相连，当A-X间电压相等时，触发可控硅开关KP1导通。2.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐树生，
申请(专利权)人：中国建筑西北设计院建筑电气研究所，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]