一种换相开关电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种换相开关电路，包括高压直流电源、过零检测电路、驱动电路、控制电路，所述过零检测电路用于检测三相交流电的过零点并输出检测信号，所述控制电路用于根据所述检测信号输出控制信号，所述驱动电路用于根据所述控制信号控制其中一相交流电导通或断开三相交流电，所述控制电路与所述过零检测电路、所述驱动电路连接，高压直流电源与所述驱动电路连接。本申请通过在继电器线圈上施加高压，保证了继电器动作可靠性，同时高压电流减小继电器吸合时间，降低了换相开关的切换时间，实现快速切换。

A commutation switch circuit

【技术实现步骤摘要】
一种换相开关电路
本技术涉及换相开关
，尤其是涉及一种换相开关电路。
技术介绍
我国的低压配电网点多面广、结构复杂，随着人们生活水平的不断提高，负荷性质日趋多样化、负荷波动越发显著，使低压台区变三相不平衡问题越发突出。而三相不平衡会导致供电系统三相电压、电流的不平衡，引起电网负序电压和负序电流，影响供电质量，进而增加线路损耗，降低供电可靠性。为保证三相电的相对平衡，采用换相开关是最常用的手段之一，而现有的换相开关，在三相交流电之间的切换时间相对长，大约在13ms以上，切换时间长会引起换相开关发热，在负荷投切瞬间产生较大涌流，不利于电路安全运行。因此，如何降低换相开关的切换时间是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种换相开关电路，通过在磁保持继电器线圈上通以超过其稳定电压10倍的高压，能够实现继电器瞬间吸合，缩短切换时间，实现换相开关的快速切换。本技术的上述技术目的通过以下技术方案得以实现：一种换相开关电路，包括高压直流电源、过零检测电路、驱动电路、控制电路，所述过零检测电路用于检测三相交流电的过零点并输出检测信号，所述控制电路用于根据所述检测信号输出控制信号，所述驱动电路用于根据所述控制信号控制其中一相交流电导通或断开三相交流电，所述控制电路与所述过零检测电路、所述驱动电路连接，高压直流电源与所述驱动电路连接。本技术进一步设置为：所述驱动电路包括三路分驱动电路、三个双线圈磁保持继电器，其中，三路分驱动电路结构相同。每一路分驱动电路连接一个双线圈磁保持继电器，控制双线圈磁保持继电器的吸合或断开。本技术进一步设置为：高压直流电源的电压值大于等于双线圈磁保持继电器工作电压值的10倍，用于对双线圈提供瞬时电压，第二路直流电源用于对控制电路供电。本技术进一步设置为：所述双线圈磁保持继电器的线圈公共端连接第一路直流电源的电源端，双线圈各自的引出端分别连接分驱动电路的二个输入端。本技术进一步设置为：所述分驱动电路包括二个可控开关，二个可控开关的外围电路相同；其中可控开关的控制端连接控制电路，其一端连接双线圈中一个线圈的连接端，另一端接第一路直流电源的地。本技术进一步设置为：所述可控开关包括可控硅、MOS管中的至少一种。本技术进一步设置为：第一双线圈磁保持继电器开关的常开端连接A相交流电的输入端，其常闭端连接B相交流电的输入端，其公共端连接第二双线圈磁保持继电器开关的常开端，第二双线圈磁保持继电器开关的常闭端连接C相交流电的输入端，第二双线圈磁保持继电器开关的公共端连接第三双线圈磁保持继电器开关的常开端，第三双线圈磁保持继电器开关的公共端连接三相交流电的输入端，第三双线圈磁保持继电器开关的常闭端悬空。本技术进一步设置为：所述过零检测电路包括三个分过零检测电路，分别用于检测三相交流电的过零点，三个分过零检测电路的结构相同，其中，每个分过零检测路的一个输入端连接三相交流电中的一相交流端，另一个输入端连接三相交流电的零线端，其输出端分别连接控制电路的不同输入端。本技术进一步设置为：每个分过零检测电路包括隔离电路，用于交流电与直流电的隔离。本技术进一步设置为：所述隔离电路包括光电耦合器。与现有技术相比，本技术的有益技术效果为：1.本申请通过在继电器线圈上施加瞬时高压，减小继电器吸合时间，降低了换相开关的切换时间；2.进一步地，检测电路采用相同的子电路，结构简单，降低成本。附图说明图1是本技术一个具体实施例的换相开关电路结构示意图；图2是本技术一个具体实施例的换相开关与主电路的连接关系示意图；图3是本技术一个具体实施例的二个驱动电路结构示意图；图4是本技术一个具体实施例的检测电路结构示意图；图5是本技术一个具体实施例的过零检测电路结构示意图；图6是本技术一个具体实施例的状态检测电路结构示意图；图7是本技术一个具体实施例的MCU连接关系结构示意图；图8是本技术一个具体实施例的寄存器电路结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步详细说明。具体实施方式一本技术的一种换相开关电路，如图1所示，包括高压直流电源、检测电路、驱动电路、控制电路，检测电路用于检测交流电的状态并输出检测信号，控制电路用于根据检测信号输出控制信号，驱动电路用于所述控制信号切换换相开关的状态，控制电路与检测电路、驱动电路连接。控制电路包括MCU和寄存器，寄存器为串入并出寄存器，用于将MCU输出的串行控制信号转换为并行控制信号，控制驱动电路动作。驱动电路包括第一驱动电路、第二驱动电路、第三驱动电路，第一驱动电路用于控制换相开关的主开关动作，主开关的通断状态用于三相交流电主电路的通断。第二驱动电路、第三驱动电路用于控制换相开关的辅助开关动作，辅助开关的通断状态用于在各相交流电的选择，即，某一时刻，选择A相、B相、C相三相交流电中的其中一相交流电导通。第一驱动电路与高压直流电源连接。直流电源用于给换相开关供电。第一驱动电路、第二驱动电路、第三驱动电路结构相同。包括第一双线圈磁保持继电器、两个控制开关，双线圈的公共端连接高压电源的电源端，高压电源的电压大于继电器稳定电压的10倍。双线圈的中一个线圈的独立引出端连接一个控制开关的输入端，控制开关的控制端连接控制电路。检测电路包括过零检测电路、状态检测电路，过零检测电路用于检测各相交流电的过零点，状态检测电路用于检测各相交流电是否连接到主电路中。换相开关电路还包括通讯电路，用于将通讯信号通过交流电进行传输。具体实施方式二换相开关在三相交流电中的连接关系如图2所示，换相开关的主开关K1，用于三相交流电的通断控制，辅助开关K2、K3，用于选择三相交流电中的一相交流电导通。辅助开关K2的两个开关端分别连接A相、B相交流电输入端，其公共端连接辅助开关K3的一个开关端，辅助开关K3的另一个开关端与C相交流电输入端连接，辅助开关K3的公共端连接主开关K1的一个开关端，主开关K1的另一个开关端悬空，主开关K1的公共端连接主电路输入端。主开关K1是继电器JK1的开关端，辅助开关K2是继电器JK2的开关端，辅助开关K3是继电器JK3的开关端。第一驱动电路，如图3所示，包括可控硅QK1、可控硅QK2、第一双线圈磁保持继电器JK1，双线圈的公共端2通过反接二极管（未图示）连接到第一直流电源的VK端，第一线圈的独立引出端1连接可控硅QK1的正端，可控硅QK1的负端接控制电源的地端GND，其控制端通过电阻R34接控制电路的JK1A端、通过电容C1接控制电源的地端GND。第二线圈的独立引出端3连接可控硅QK2的正端，可控硅QK2的负端接控制电源的地端GND，其控制端通过电阻R36接控制电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种换相开关电路，其特征在于：包括高压直流电源、过零检测电路、驱动电路、控制电路，所述过零检测电路用于检测三相交流电的过零点并输出检测信号，所述控制电路用于根据所述检测信号输出控制信号，所述驱动电路用于根据所述控制信号控制其中一相交流电导通或断开三相交流电，所述控制电路与所述过零检测电路、所述驱动电路连接，高压直流电源与所述驱动电路连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种换相开关电路，其特征在于：包括高压直流电源、过零检测电路、驱动电路、控制电路，所述过零检测电路用于检测三相交流电的过零点并输出检测信号，所述控制电路用于根据所述检测信号输出控制信号，所述驱动电路用于根据所述控制信号控制其中一相交流电导通或断开三相交流电，所述控制电路与所述过零检测电路、所述驱动电路连接，高压直流电源与所述驱动电路连接。


2.根据权利要求1所述的换相开关电路，其特征在于：所述驱动电路包括三路分驱动电路、三个双线圈磁保持继电器，其中，三路分驱动电路结构相同；每一路分驱动电路连接一个双线圈磁保持继电器，控制双线圈磁保持继电器的吸合或断开。


3.根据权利要求2所述的换相开关电路，其特征在于：高压直流电源的电压值大于等于双线圈磁保持继电器工作电压值的10倍，用于对双线圈提供瞬时电压，第二路直流电源用于对控制电路供电。


4.根据权利要求3所述的换相开关电路，其特征在于：所述双线圈磁保持继电器的线圈公共端连接第一路直流电源的电源端，双线圈各自的引出端分别连接分驱动电路的二个输入端。


5.根据权利要求2所述的换相开关电路，其特征在于：所述分驱动电路包括二个可控开关，二个可控开关的外围电路相同；其中可控开关的控制端连接控制电路，其一端连接双线圈中...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑强，朱超，施倩倩，郑克，黄俊，郑东，郑静，朱光，
申请(专利权)人：浙江九社电气有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33