[發明專利]單相大電流復合開關及其控制方法

有效

• 申請號: 201310376977.9
• 申請日: 2013-08-26
• 公開（公告）號: CN104426150B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 王洪斌;黃文侃;張勵;黃正吉;柯華麗;任凱;孟宇暉;佘偉仁
• 申請（專利權）人: 深圳市華冠電氣有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 深圳市德力知識產權代理事務所 44265
• 代理人: 林才桂

技術領域

本發明涉及無功功率補償技術領域，尤其涉及一種單相大電流復合開關及其控制方法。

背景技術

在電力系統中的變電所或直接在電能用戶變電所裝設無功功率電源，以改變電力系統中無功功率的流動，從而提高電力系統的電壓水平，減小網絡損耗和改善電力系統的動態性能，這種技術措施稱為無功功率補償。

在電網改造的實施過程中，往往需要增加并聯電容器無功補償裝置，對提高供電電壓質量，挖掘供電設備的潛力，降低線損及節能均起到積極的作用。

早期無功功率補償裝置大都采用交流接觸器、可控硅電子開關等投切方式，交流接觸器在電容器投入和切除時會產生很大的涌流和過壓，暫態的高壓和投切沖擊電流會導致電容器絕緣擊穿、接觸器觸頭燒損；而可控硅電子開關雖然解決了電容器投切過程中的涌流、過壓分斷電弧等問題，但其散熱難，需外加輔助散熱器件多、結構復雜、成本高，占用空間大，兩種方式補償效果和使用壽命上都不夠理想。

近年來，電力電子技術和可控硅技術的不斷發展，在無功功率補償裝置中衍生出一種新型裝置——復合開關。本設計的復合開關的最大承載電流為單相交流400A，其采用的B170型交流接觸器的三個主接觸頭并聯使用。我們知道交流接觸器是具有一定的過載能力的，因此短時的非重復的一般性過載不會引起交流接觸器主觸點損壞。但在實際應用時，將交流接觸器的三個主觸頭并聯使用，同時運行電流超過交流接觸器主觸點的額定電流，如果沒有可控硅電子開關承載，則當交流接觸器分斷時，因為三個主觸點分斷的非同時性，則最后分斷的主觸點將被嚴重燒蝕，如果最后分斷的觸點被燒蝕無法繼續使用，則剩余的主觸點將面臨更為嚴重的燒蝕，直至最后全部主觸點均被燒蝕損壞，但分斷時采用可控硅電子開關承載的復合開關可避免以上情況。

發明內容

本發明的目的在于提供一種單相大電流復合開關，其“切”和“投”過程均無沖擊浪涌電流產生，其內的晶閘管導通50ms內轉交流接觸器觸點承載，無壓降、無損耗，不需加裝散熱器，延長復合開關的使用壽命，且可以適用于灰塵環境。

本發明的另一目的在于提供一種單相大電流復合開關的控制方法，利用二極管鉗位電路將高低電位的控制信號轉換為控制脈沖信號，進而可以使用光電隔離器件，控制晶閘管在零電壓時接通電路，零電流時分斷電路，接通和分斷過程無沖擊浪涌電流，且響應速度快，抗干擾能力強。

為實現上述目的，本發明提供一種單相大電流復合開關，包括：外殼、設于外殼上的插座及設于外殼內的電路結構，所述電路結構包括：控制信號接入端、與所述控制信號接入端電性連接的輸入控制模塊、與所述輸入控制模塊電性連接的電源模塊、與所述電源模塊電性連接的電源接入端、與所述輸入控制模塊電性連接的NE555單穩控制模塊、與所述NE555單穩控制模塊電性連接的過零輸出控制模塊、與所述過零輸出控制模塊電性連接的晶閘管模塊、與所述晶閘管模塊電性連接的接電容端、與所述輸入控制模塊電性連接的繼電器控制模塊、與所述繼電器控制模塊電性連接的磁保持繼電器及與所述磁保持繼電器電性連接的主回路接入端，所述晶閘管模塊還與主回路接入端電性連接，所述磁保持繼電器還與接電容端電性連接，所述控制信號接入端、主回路接入端、電源接入端及接電容端均與插座電性連接，所述電源模塊還分別與NE555單穩控制模塊、及繼電器控制模塊電性連接。

所述外殼采用防塵密封設計，其材質為鐵；所述插座為密封航空插座。