[實用新型]智能化控制和保護復合開關

無效

• 申請號: 201020284612.5
• 申請日: 2010-08-03
• 公開（公告）號: CN201813165U
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 郭志波;張永強
• 申請（專利權）人: 揚州力智電氣有限公司;郭志波
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 揚州蘇中專利事務所(普通合伙) 32222
• 代理人: 孫忠明

技術領域

本實用新型涉及一種用于電力系統中的開關執行元件，尤其涉及一種智能化控制和保護復合開關。?

背景技術

復合開關是當前較為經濟的新型低壓無功補償電容器的過零投切器件，所謂過零投切是指電壓過零投入和電流過零切除，其中“電壓過零投入”是在電源電壓與電容器電壓相等的瞬間將電容器接入系統，這樣就不會產生涌流(即持續時間很短的電流)；“電流過零切除”是指電容器的電壓與電流有90°的相位差，因此在某一相電壓的峰值時刻(該相電壓對應的相電流為零)斷開，從而就可以實現電容器電流過零切除，由此實現開關接點的無電弧斷開。?

所述復合開關與交流接觸器、可控硅或固態繼電器等開關元件相比具有較大的技術優點，其基本工作原理是將可控硅開關與磁保持繼電器并聯，實現電壓過零導通(即電壓過零投入)和電流過零切除，使復合開關在接通和斷開的瞬間具有可控硅開關的優點，而在正常接通期間又具有接觸器開關無功耗的優點。與純交流接觸器或者純可控硅投切器件相比，所述復合開關在技術上具有顯著的優越性，其高效低耗、環保節能，尤其是在涌流和安全可靠性方面性能大大提高。所述復合開關的實現方法是：投入時在電壓過零瞬間過零觸發與磁保持繼電器并聯的可控硅開關，穩定后再將磁保持繼電器吸合導通；而切出時先將磁保持繼電器斷開，可控硅開關在電壓過零后立即導通，避免磁保持繼電器斷開電壓產生電弧，最后在電流過零點上可控硅開關斷開，從而實現電流過零切斷(即電流過零切除)。?

從目前投入市場使用情況看，國內大多數廠家復合開關故障率高，工作不穩定，存在很多安全隱患，主要存在可控硅開關擊穿、磁保持繼電器燒結等現象，并且很多復合開關在出現故障后，由于其裝在電容柜中，無人知曉，大大影響了整個補償裝置的補償效果。?

經過分析故障原因發現，由于負載是電容器，其不同于電阻性負載，所以對可控硅開關采用的保護方式不一樣，另外可控硅開關是否過零觸發、如何控制最短的可控硅開關導通時間，對此大多數廠家都沒有找到真正的解決方法，另外為了提高市場競爭力，很多廠家為了降低生產成本，采用達不到性能指標的元器件，未采取必要的軟硬件保護方法，這進一步影響到復合開關的質量。另外，由于這些質量低劣的復合開關成本較低，售價也低，這大大擾亂了復合開關的銷售市場，對復合開關技術的提高帶來較大的負面影響。?

因此，需要一種新型的復合開關，以有效地消除現有復合開關存在的可控硅開關擊穿、磁保持繼電器燒結等不安全現象，提高復合開關的控制和保護功能。?

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種智能化控制和保護復合開關，該智能化控制和保護復合開關不僅能夠有效地對電力系統中的電容器進行過零投切，而且提供完善的保護功能，其能夠有效地防止可控硅過零觸發電路不穩定、可控硅損害以及磁保持觸點燒結等現象，并且能夠在所述復合開關發生故障時提供可靠的故障檢測功能。?

為了解決上述基本問題，本實用新型提供一種智能化控制和保護復合開關，該智能化控制和保護復合開關包括單片機單元、可控硅過零投切電路、反并聯單向可控硅及其保護器件、磁保持線圈驅動電路及其磁保持繼電器、全波檢測電路、以及通訊電路，其中，所述可控硅過零投切電路、磁保持線圈驅動電路、全波檢測電路以及通訊電路連接于所述單片機單元，所述反并聯單向可控硅及其保護器件連接于所述可控硅過零投切電路，所述磁保持繼電器連接于所述磁保持線圈驅動電路。?

優選地，所述智能化控制和保護復合開關還包括連接于所述單片機單元的門指示燈和狀態指示燈驅動電路。?

優選地，所述單片機單元為STC12C系列單片機單元。?

優選地，所述通訊電路為485通訊電路。?

優選地，所述可控硅過零投切電路為基于MOC3083芯片的可控硅過零投切電路，該可控硅過零投切電路采用帶有施密特觸發器的集成電路驅動MOC3083芯片，并且采用磁芯電感與可控硅串聯。?

優選地，所述全波檢測電路包括電流互感器以實時采樣各相電流狀態。?

優選地，所述單片機單元進行實時電流分析并將分析結果通過所述通訊電路傳遞給控制器或上位機。?

優選地，所述門板指示燈驅動電路包括ULN2003A芯片和MOC3083芯片。?