新型的带温控的多功能编码开关制造技术

本实用新型专利技术公开一种新型的带温控的多功能编码开关，包括主控MCU、磁保持继电器、备用磁保持继电器、工作电源模块、数据存储器、温度采集模块、交流采集模块、电流互感器、电压互感器和开关驱动电路，其特征在于，所述的工作电源模块、数据存储器和温度采集模块分别与主控MCU连接，主控MCU通过一开关驱动电路连接磁保持继电器，主控MCU通过另一开关驱动电路连接备用磁保持继电器，主控MCU通过交流采集模块分别与电流互感器和电压互感器连接。也可以实时采集电容器运行时的温度值，在温度超限的情况下，强行退出电容投入，防止电容器温度过高，造成电容器出现爆裂或烧毁等故障。

【技术实现步骤摘要】
新型的带温控的多功能编码开关
本技术涉及一种开关，尤其涉及一种新型的带温控的多功能编码开关。
技术介绍
在电力行业中低压成套装置中电容器的投切开关即复合开关，由于复合开关采用 可控硅与磁保持继电器并接，实现电压过零导通和电流过零切断，使复合开关在接通和断 开的瞬间具有可控硅开关过零投切的优点。其实现方法是：投入时是在电压过零瞬间可控 硅先过零触发，然后再将磁保持继电器吸合导通；而切除时是先将磁保持继电器断开，可控 硅延时过零断开，从而实现电流过零切除。因此复合开关对磁保持继电器的电气性能及工 艺要求相当高。而现有市面上的磁保持继电器还未能达到相应的要求，由于磁保持继电器 触点容量低容易出现吸蚀现象，同时磁保持继电器的机械结构决定了其动作的不稳定性； 可控硅是属于功率型半导体元件，对使用时的电压电流条件要求苛刻，一旦电压电流出现 较大波动时导致可控硅损坏或烧毁现象；因此造成现有市面上的复合开关还存在着应用方 面的先天不足。本技术是针对可控硅和磁保持继电器在低压成套装置应用方面存在的 先天不足而精心研制开发的一种最新科技成果。
技术实现思路
本技术的目的在于，针对上述发现的问题，提供一种新型的带温控的多功能 编码开关，实现了以单片机快速计算过零投切时刻点，确保了磁保持继电器来控制电容器 的过零投切，代替传统的采用可控硅与磁保持继电器并接作为过零投切，解决了可控硅容 易出现损坏和烧毁的现象。它即可以监测电力电容器的投入电流值，实时上报电容器的容 值损耗确保电容器的利用率。也可以实时采集电容器运行时的温度值，在温度超限的情况 下，强行退出电容投入；又可以实时采集在电容投入时的电流值，在电流值超出电容额定电 流2倍时，强行退出电容投入；还可以在切除电容时，实时监测各个开关通道的电流值，在 判定磁保持继电器吸合的故障状态下，强行断开备用的磁保持继电器，避免电容长期处于 投入状态，是一种具有高安全性，高可靠性的新型的带温控的多功能编码开关。 本技术的目的可以这样实现的，所述的新型的带温控的多功能编码开关，包 括主控MCU、磁保持继电器、备用磁保持继电器、工作电源模块、数据存储器、温度采集模 块、交流采集模块、电流互感器、电压互感器和开关驱动电路，其特点为所述的工作电源模 块、数据存储器和温度采集模块分别与主控MCU连接，主控MCU通过一开关驱动电路连接磁 保持继电器，主控MCU通过另一开关驱动电路连接备用磁保持继电器，主控MCU通过交流采 集模块分别与电流互感器和电压互感器连接。 本技术的结构特点中包含了多个（l~n)磁保持继电器、多个（l~n)备用磁保 持继电器、开关驱动电路、工作电源模块、数据存储器、温度采集模块、LED指示灯显示模块、 485通讯模块、交流采集模块、多个（l~n)电流互感器、多个（l~n)电压互感器和开关驱动 电路。所述的多个（Γη)磁保持继电器是在驱动电路控制下作为电容器的投切开关；所述 的多个（l~n)备用磁保持继电器是作为保护开关使用，在电容切除时，实时监测各个开关通 道的电流值，在判定用于投切使用的磁保持继电器吸合的故障状态下，强行断开备用的磁 保持继电器，避免电容长期处于投入状态，保护设备可靠运行；所述的工作电源模块是将交 流220V作为电源输入，经过电源模块转换成多路直流电压供给个电路模块使用；所述的数 据存储器是用于对各种实时与历史运行数据进行存储；所述的温度采集模块是采集电容器 自身的温度值，在温度超限的情况下，强行退出电容投入；所述的LED指示灯显示模块是包 括工作电源和投切信号指示灯，可以通过指示灯观察本技术所述的新型的带温控的多 功能编码开关是否正常工作以及电容器投切情况；所述的485通讯模块是用于与外接控制 设备的数据通讯与信息交换；所述的交流采集模块包括电能计量芯片和信号处理电路，电 能计量芯片采用高精度AD芯片，高精度AD芯片作为电压电流计量使用，信号处理电路的 作用是将输入的电压电流信息调理成高精度AD芯片内能做精确模拟数字转换及计算的信 号，再将结果定时传送给主控MCU，主要是采集电流、相电压、线电压、电容器电压、电容投入 电流等数据参数用于判断电压过零投入及电流过零断开以及电容器损耗参数计算；所述的 多个（Γη)电流互感器是用于采集电容投入时的电流，在电流值超出电容额定电流2倍时， 强行退出电容投入，同时投入的电流也可以作为计算电容器损耗的一个参数；所述的多个 (1~η)电压互感器是用于采集相电压、线电压、电容器电压等参数可以作为判断电压过零及 计算电容器损耗的依据。 本技术的优点： 本技术在正常通电运行时，主控MCU在首次控制磁保持继电器进行投切动作 时，主控MCU能够准确的记录磁保持继电器在发出闭合或断开指令的时刻点以及磁保持继 电器真正闭合或断开的时刻点，并计算出磁保持继电器在闭合与断开时的行程时间。由于 每个磁保持继电器的投切行程时间各异，采用本技术的计算方法，能够根据不同磁保 持继电器的投切行程时间，主控MCU计算并提前发出驱动信号，以便磁保持继电器能够在 正确的时刻正常动作。 本技术所述的新型的带温控的多功能编码开关，可以通过温度采集模块实 时采集电容器的温度值，当采集的温度值超出预置的参数时(参数可根据实际运行环境设 置)，本技术所述的新型的带温控的多功能编码开关中的备用磁保持继电器强行断开， 防止电容器温度过高，造成电容器出现爆裂或烧毁等故障。 本技术所述的新型的带温控的多功能编码开关，可以通过多个（1~η)电流互 感器及交流采集模块实时采集电容器投入时的电流值，在电流值超出电容额定电流2倍 时，在本技术所述的新型的带温控的多功能编码开关中的备用磁保持继电器强行断 开，强行退出电容投入，保护设备可靠运行。 本技术所述的新型的带温控的多功能编码开关，可以在切除电容时，实时监 测各个开关通道的电流值，在判定磁保持继电器吸合的故障状态下，在本技术所述的 新型的带温控的多功能编码开关中的备用磁保持继电器强行断开，避免电容长期处于投入 状态。 【附图说明】 图1是本技术实施例的新型的带温控的多功能编码开关的结构图。 图1-1是图1中没有安装485通讯模块的电路原理框图。 图1-2是图1中没有安装温度采集模块的电路原理框图。 图1-3是图1中没有安装备用磁保持继电器的电路原理框图。 图2是本技术实施例的新型的带温控的多功能编码开关的电压过零闭合及 行程时间曲线图。 图3是本技术实施例的新型的带温控的多功能编码开关的电流过零断开及 行程时间曲线图。 图4是本技术实施例的新型的带温控的多功能编码开关的工作原理框图。 图5是本技术实施例的新型的带温控的多功能编码开关的保护电路工作原 理框图。 【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本技术所述的新型的带温控的多功能编码开关的 工作原理及工作过程进行详细说明： 如图1所示，是本技术所述实施例的新型的带温控的多功能编码开关的结构 图。包括主控MCU，多个(可以是l~n)磁保持继电器，多个(可以是l~n)备用磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型的带温控的多功能编码开关，包括主控MCU 、磁保持继电器、备用磁保持继电器、工作电源模块、数据存储器、温度采集模块、交流采集模块、电流互感器、电压互感器和开关驱动电路，所述主控MCU完成传输与控制、并发出控制信号驱动磁保持继电器进行投切动作，其特征在于，所述的工作电源模块、数据存储器和温度采集模块分别与主控MCU连接，主控MCU通过一开关驱动电路连接磁保持继电器，主控MCU通过另一开关驱动电路连接备用磁保持继电器，主控MCU通过交流采集模块分别与电流互感器和电压互感器连接。

【技术特征摘要】
1. 一种新型的带温控的多功能编码开关，包括主控MCU、磁保持继电器、备用磁保持继 电器、工作电源模块、数据存储器、温度采集模块、交流采集模块、电流互感器、电压互感器 和开关驱动电路，所述主控MCU完成传输与控制、并发出控制信号驱动磁保持继电器进行 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：易智勇，傅宇宏，郭毓斌，王功焰，
申请(专利权)人：福建阳谷智能技术有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35