本实用新型专利技术涉及一种智能电容过零投切装置。其目的是为了提供一种结构简单、成本低、体积小、产热量少的投切装置。本实用新型专利技术包括中央处理单元(1’)、过零检测单元(2’)、温度检测单元(3’)、投切指示单元(4’)、投切执行单元(5’)和信号处理单元(6’)。过零检测单元(2’)的信号输出端与中央处理单元(1’)的信号接收端连接，温度检测单元(3’)的信号输出端与中央处理单元(1’)的信号接收端连接，投切指示单元(4’)的信号接收端与中央处理单元(1’)的信号传输端连接，投切执行单元(5’)的信号接收端与中央处理单元(1’)的信号传输端连接，信号处理单元(6’)的信号输出端与中央处理单元(1’)的信号接收端连接。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种智能电容过零投切装置。其目的是为了提供一种结构简单、成本低、体积小、产热量少的投切装置。本技术包括中央处理单元(1’)、过零检测单元(2’)、温度检测单元(3’)、投切指示单元(4’)、投切执行单元(5’)和信号处理单元(6’)。过零检测单元(2’)的信号输出端与中央处理单元(1’)的信号接收端连接，温度检测单元(3’)的信号输出端与中央处理单元(1’)的信号接收端连接，投切指示单元(4’)的信号接收端与中央处理单元(1’)的信号传输端连接，投切执行单元(5’)的信号接收端与中央处理单元(1’)的信号传输端连接，信号处理单元(6’)的信号输出端与中央处理单元(1’)的信号接收端连接。【专利说明】
本技术涉及供配电领域的一种电气控制装置，特别是涉及一种智能电容过零 投切装置。 智能电容过零投切装置
技术介绍
随着国家经济的发展和人民生活水平的提高，大量的居住楼盘、高档商场、宾馆、 办公楼等民用建筑在城市中拔地而起，使城市用电量快速增长。但是，在这些民用建筑场所 内使用的多为单相电感性负荷，因其自身功率因数较低，在电网中滞后无功功率的比重较 大。为保证降低电网中的无功功率，提高功率因数，保证有功功率的充分利用，提高系统的 供电效率和电压质量，减少线路损耗，降低配电线路的成本，节约电能，通常在低压供配电 系统中装设电容器无功补偿装置。 无功补偿投切装置是低压无功补偿装置中最容易损坏的关键元器件，在其发展过 程中历经了三个阶段：1、第一代的低压无功补偿装置采用普通交流接触器作为并联电容器 的投切开关；2、第二代低压无功补偿装置采用双向可控硅（晶闸管）或者固态继电器来投 切电容器；3、第三代低压无功补偿装置采用复合开关。 而不同阶段的无功补偿投切装置又都有各自的缺点： 1、第一代无功补偿投切装置在投入电容时会产生倍数较高的涌流，容易在接触器 的触点处产生火花，烧损出头，切断电容时，容易粘住触头。同时涌流过大对电容器本身也 有害处，会影响电容器的使用寿命。 2、第二代无功补偿投切装置采用的双向晶闸管成本高。晶闸管开关电路在运行时 比交流接触器有较大的压降，运行中存在电能损耗和发热的问题。一般晶闸管在运行时有 功损耗的发热量会增加整个补偿装置的温度，从而电子元器件（包括电容）的使用寿命产 生影响。晶闸管对过载有较大的敏感性，必须用快速熔断器进行保护，而且其负载特性与环 境温度成明显反比，温度升高，负载能力将迅速下降。 3、第三代无功补偿投切装置采用的复合开关虽然大大改善了第一代和第二代的 弊端，但是采用的晶闸管电路仍然会造成成本上的压力，并且会产生大量的热能，增大复合 开关的损耗，使复合开关的供电部分压力加大，在谐波比较严重的场合，晶闸管容易损坏， 造成复合开关的损毁，甚至会导致回路跳闸。因为会产生大量的热，因此现有的复合开关体 积较大，造成外壳成本的上升，同时较大的体积在标准柜体内的安装数量十分有限，功率密 度很低。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低、体积小、产热量少的 智能电容过零投切装置。 本技术智能电容过零投切装置，其中：包括中央处理单元、过零检测单元、投 切指示单元、投切执行单元和信号处理单元，过零检测单元的信号输出端与中央处理单元 的信号接收端连接，投切指示单元的信号接收端与中央处理单元的信号传输端连接，投切 执行单元的信号接收端与中央处理单元的信号传输端连接，信号处理单元的信号输出端与 中央处理单元的信号接收端连接。 本技术智能电容过零投切装置，其中所述智能电容过零投切装置还包括温度 检测单元，温度检测单元的信号输出端与中央处理单元的信号接收端连接，温度检测单元 采用热敏电阻，热敏电阻与复合开关连接。 本技术智能电容过零投切装置，其中所述过零检测单元的电路结构为三相交 流电路中，R相一端与第一接线柱A连接，另一端依次与第一电阻R1、第二电阻R2、第八电 阻R8串联后与双电压比较器集成电路LM393的同相端连接，S相一端与第二接线柱B连 接，另一端依次与第三电阻R3、第四电阻R4、第九电阻（R9)串联后与双电压比较器集成电 路LM393的反相端连接，T相一端与第三接线柱C连接，另一端依次与第五电阻R5、第六电 阻R6、第i^一电阻R11串联后接入第二零电势位GND2,第二电阻R2与第八电阻R8之间的 导线依次与第一二极管D1的负极和第二二极管D2的正极连接，第四电阻R4与第九电阻R9 之间的导线依次与第一二极管D1的正极和第二二极管D2的负极连接，在第二二极管D2的 正极处引出导线与第七电阻R7连接后接入第一零电势位GND1，在第一二极管D1的正极处 引出导线与第三二极管D3的负极连接，在第二二极管D2的负极处引出导线与第四二极管 D4的正极连接，第三二极管D3的正极和第四二极管D4的负极依次连接在第六电阻R6与第 十一电阻R11之间的导线上，在第十一电阻R11与第二零电势位GND2之间引出导线与第十 电阻R10的一端连接，第十电阻R10的另一端连接在二极管负极与第九电阻R9之间的导线 上。 本技术智能电容过零投切装置，其中所述投切指示单元的电路结构为电阻一 端接入供电电源，另一端与中央处理单元的信号传输端连接，在电阻与中央处理单元的信 号传输端之间设置有LED灯，投切指示单元设置有多条结构相同的电路并联。 本技术智能电容过零投切装置，其中所述信号处理单元的电路结构为晶体管 输出光电稱合器TLP521-1的第一引脚1接入电源，第二引脚2与第十七电阻R17的一端连 接，第十七电阻R17的另一端与控制器KZQ-4信号输出端连接，第三引脚3接入零电势位， 第四引脚4与第十八电阻R18的一端连接，第十八电阻R18的另一端接入电源，在第四引脚 4与第十八电阻R18之间引出的导线与光电耦合器PC817-A的信号输入端连接。 本技术智能电容过零投切装置，其中所述中央处理单元Γ采用中央处理器的 型号为 stcl2c5al6s2。 本技术智能电容过零投切装置与现有技术不同之处在于：本技术结构简 单、体积小巧、发热量小、安全性高。设置多个电路单元，并对电路单元进行了优化，极大程 度的降低了成本。过零检测单元能够采集相应的电压信号合成方波，通过方波计算磁保持 继电器的投切时间，并通过温度控制单元进一步修正投切时间，计算准确度高。各电路单元 之间连接合理，在减小了体积的同时大大降低了热量的产生，避免了复合开关的损耗。 下面结合附图对本技术智能电容过零投切装置作进一步说明。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术智能电容过零投切装置的结构框图； 图2为本技术智能电容过零投切装置中过零检测单元的电路结构图； 图3为本技术智能电容过零投切装置中投切指示单元的电路结构图； 图4为本技术智能电容过零投切装置中投切执行单元的电路结构图； 图5为本技术智能电容过零投切装置中信号处理单元的电路结构图。 【具体实施方式】 如图1所示，为本技术智能电容过零投切装置的结构框图，包括中央处理单本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种智能电容过零投切装置，其特征在于：包括中央处理单元(1’)、过零检测单元(2’)、投切指示单元(4’)、投切执行单元(5’)和信号处理单元(6’)，过零检测单元(2’)的信号输出端与中央处理单元(1’)的信号接收端连接，投切指示单元(4’)的信号接收端与中央处理单元(1’)的信号传输端连接，投切执行单元(5’)的信号接收端与中央处理单元(1’)的信号传输端连接，信号处理单元(6’)的信号输出端与中央处理单元(1’)的信号接收端连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马洪亮，胡志民，闫志波，任俊辉，郑运专，张泽昊，何亚钢，
申请(专利权)人：河北沃邦电力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13
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