动态复合开关制造技术

本实用新型专利技术公开了一种自动无功补偿装置的复合开关。该复合开关包括并联连接的可控硅元件和磁保持继电器，还包括顺序连接的信号输入接口、控制电路和开关电路，该信号输入接口接收控制信号并发送至控制电路，该控制电路包括主控制芯片，该主控制芯片接收由所述信号输入接口输入的控制信号，该主控制芯片经一驱动芯片与开关电路相连，向开关电路发出控制指令，该可控硅元件和磁保持继电器受所述控制电路控制断开或闭合。该复合开关成本低廉、质量、可靠耐用，延长了可控硅元件的使用寿命。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种复合开关，特别一种专用的自动无功补偿装置的动态复合开关。
技术介绍
现有技术中，装在低压无功补偿装置中投与切执行元件可概括地分为两种静态 补偿(交流接触器)和动态补偿(晶闸管)，在实际应用中各自存在优缺点。静态补偿采用交流接触器作为并联电容器的投切开关，其缺点是投入电容器时 产生倍数较高的涌流，容易在接触器的触点处产生火花，烧损触头；切断电容器时，容易粘 住触头，造成拉不开，涌流过大对电容器本身不利。因此，在使用时，每组电容器加装串联小 电抗器，用以抑制涌流。动态补偿是指采用晶闸管(可控硅)工作于全开通或全关断两种极限状态，用以 代替交流接触器，称作交流开关。这种可控硅交流开关依靠智能型自动补偿控制器发出信 号，再经触发信号指令其在零电压投入，零电流撤出。其优点是过零出发、动作快、可大幅度 地限制电容器合闸涌流。其缺点在于，采用可控硅开关电路补偿的造价高，晶闸管开关电路 在运行时有较大压降，运行中的电能损耗和发热问题不可忽视。过高温使得可控硅损坏易 受温度及辐射的影响，参数稳定性较差，对瞬变干扰比较敏感，造成可控硅元件和补偿电容 极易损坏，影响产品的投入使用。
技术实现思路
为克服现有技术中的缺点与不足，本技术在现有技术的基础上，提供了一种 专用的自动无功补偿装置的复合开关。该复合开关将可控硅元件和磁保持继电器在一定时 序配合下进行有序工作。本技术的目的是通过以下技术方案予以实现的动态复合开关，其特征在于包括并联连接的可控硅元件和磁保持继电器，还包括 顺序连接的信号输入接口、控制电路和开关电路，所述信号输入接口接收控制信号并发送 至控制电路，所述控制电路包括主控制芯片，所述主控制芯片接收由所述信号输入接口输 入的控制信号，所述主控制芯片经一驱动芯片与开关电路相连，向开关电路发出控制指令， 所述可控硅元件和磁保持继电器受所述控制电路控制断开或闭合。进一步，所述控制电路包括触发控制电路、过零控制电路以及光电隔离电路。进一步，所述开关电路中至少包括一个开关部件。作为优选，所述开关电路中的开关部件为三个，分别对应三相电路的三个相线。进一步，所述可控硅元件旁边设有可控硅触发电路。可控硅元件的优点是过零触发，对补偿电容的冲击力小，投切时间T < 10ms，动作 快，缺点是导通时功耗大。磁保持继电器的优点是导通时功耗小，缺点是不能确保过零导ο本技术所述的动态复合开关将可控硅元件与磁保持继电器相结合，既能确保 过零触发的导通与切断，对补偿电容器的冲击小，而且导通时功耗小，省掉了无功补偿装置 中的散热器和控温元件及风扇的造价，降低了成本。附图说明图1是本技术动态复合开关的主板电路图。图2是本技术动态复合开关的控制电路图。具体实施方式为了能更清晰的理解本技术，以下结合附图和具体实施例对本技术进行 详细的说明。请参阅图1和图2，本技术所述复合开关的电路图。图中A、B、C相代表电网 电源的进入与输出，CS60是每相晶闸管模块，Ql Q6分别表示三相的晶闸管触发控制电 路，Dl D6表示为了避免由冲击和谐波的干扰而设置的保护电路，Ul U6采用MOTOROLA 公司生产的M0C3081芯片，用作过零双向可控硅输出光电耦合器，该器件是双列直插六脚 封装，用作出发晶闸管，价格低廉，触发电路简单可靠。R4 R19则用于过零触发晶闸管切 断与导通。U7 U9采用8023芯片，表示磁保持继电器控制回路，用于控制开关Kl K3。 主控制芯片采用单片机STC12CM02，具有成本低、可靠性高、强抗干扰及抗电性。本技术所述的自动无功装置的动态复合开关，可分为三相补偿和单相补偿两 种类型。其特点是在无功补偿装置中，不需要另装放电元件，该产品内置有较完善的放电 设置，当切断电容器组后在5秒钟时间内把残存在电容器上的电压与电流降至零位，对保 护电容器的使用寿命起到极大的保护作用。因此在电容无功补偿屏、箱体装置内，不需要另 装设释放电流指示灯或其他型式放电元件，节约了安装成本和工作量。本技术所述的复合开关的工作过程如下当需要投入补偿电容器时，自动补 偿控制器发出一个控制信号，通知复合开关的主控制芯片使其闭合开关。主控制芯片在接 收到该信号后，使得触发元件导通并触发可控硅元件，在交流电压过零处导通，延时少于1 秒后给磁保继电器线圈得电，常开主触点闭合，将补偿电容器同时投入运行，延时少于1秒 后，可控硅元件截止退出。在复合开关导通的大部分时间内，磁保持继电器主触点带动电 容器正常导通运行，而可控硅元件仅在复合开关导通瞬间动作一下，完成后则退出，时间极 短，功耗很小，故不需要散热，大大延长了可控硅元件的使用寿命。当自动无功补偿控制器要撤出某一电路电容器时，给复合开关发出撤出信号，主 控制芯片接收撤除信号，即命令可控硅元件导通，延时少于1秒后使磁保持继电器失电，磁 保持继电器主触点与补偿电容器断开后，补偿电容器还通过可控硅元件继续工作。延时少 于1秒后，主控制芯片输出为0，光耦触发器截止，可控硅元件将在电流过零处与电容器断 开，补偿电容器无涌流退出运行。当电容无功补偿装置中全部电容器已投入运行时，若突然停电，装在补偿装置中 的全部可控硅元件也停止工作，此时没有零电流切断，整个容性电流流向接触器主触头切 断处，瞬间产生高温电弧将接触器主触头烧焦。为避免上述情况，本技术所述复合开关 还配合装设暂态储能和延时元件，突然断电时，复合开关可利用暂态储能电源维持短时工作,给接触器延时有序切断，大大减少电弧电流，延长接触器使用寿命。 本技术并不局限于上述实施方式，如果对本技术的各种改动或变形不脱 离本技术的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本技术的权利要求和等同技术 范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变形。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．动态复合开关，其特征在于：包括并联连接的可控硅元件和磁保持继电器，还包括顺序连接的信号输入接口、控制电路和开关电路，所述信号输入接口接收控制信号并发送至控制电路，所述控制电路包括主控制芯片，所述主控制芯片接收由所述信号输入接口输入的控制信号，所述主控制芯片经一驱动芯片与开关电路相连，向开关电路发出控制指令，所述可控硅元件和磁保持继电器受所述控制电路控制断开或闭合。

【技术特征摘要】
1.动态复合开关，其特征在于包括并联连接的可控硅元件和磁保持继电器，还包括 顺序连接的信号输入接口、控制电路和开关电路，所述信号输入接口接收控制信号并发送 至控制电路，所述控制电路包括主控制芯片，所述主控制芯片接收由所述信号输入接口输 入的控制信号，所述主控制芯片经一驱动芯片与开关电路相连，向开关电路发出控制指令， 所述可控硅元件和磁保持继电器受所述控制电路控制断开或闭合。2.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：容能，
申请(专利权)人：容能，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]