[實用新型]具有寬裕投切區間的同步式復合開關

有效

• 申請號: 201520175899.0
• 申請日: 2015-03-27
• 公開（公告）號: CN204615393U
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發明（設計）人: 陳榕;江海波;黎澤勇
• 申請（專利權）人: 佛山市順德區勝業電氣有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 劉孟斌

技術領域

本實用新型涉及一種復合開關，具體地說，是涉及一種具有寬裕投切區間的同步式復合開關。

背景技術

同步開關是近年來開始應用于電容器投切的一類基于電壓零點投切的投切開關。它的優點是通過計算電壓波形的過零點，利用精密的MCU計時，測算出磁保持繼電器的動作時間，并在開關投切點（電壓零點）前觸發磁保持繼電器動作。同步開關取代傳統的交流接觸器和復合開關，成為電容投切開關領域新的趨勢。現存的同步開關動作的準確性是基于磁保持繼電器投切時間的穩定性，一旦其動作時間穩定性受到破壞或者動作機構受到不可逆轉的老化疲勞因素的影響，那么，其投切的準確度必然下降，帶來的直接后果就是在投切瞬間出現打火或拉弧，甚至于粘連。當磁保持投入點偏離電壓零點1ms，以220V有效電壓為例，那么，其投入時對于電壓零點的偏離為360*(1/20)?=?18度，那么，此時開關兩端電壓為?220?*?1.414?*sin18?=?96V。也就是說，只要投入時動作時間誤差為1ms，那么，開關兩端電壓承受的電壓將近100V。在共補情況下，其承受電壓變為?380?*?1.414?*?sin18?=?166V。在此種情況下進行開關的投切，會帶來投入時的打火以及切除時的拉弧。現實情況是：磁保持繼電器很難在真正的電壓過零點進行投入，在電流過零點切除。主要受制于以下三種因素的制約：

1.通過光耦捕獲的電壓零點存在偏移，原因在于光耦原邊導通時間受其原邊電流的影響。

2.MCU計時精確度。如果計時時基為1ms，那么投切時的時間分辨率只有1ms，也就是說由于MCU計時帶來的誤差就有1ms。

3.磁保持繼電器長時間連續動作后由于機械疲勞帶來的投切動作時間的變化。

基于以上因數，保證磁保持繼電器在電壓零點進行投入，電流零點進行切除，要長時間的穩定運行，是難以做到的。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種具有寬裕投切區間的同步式復合開關，主要解決現有技術中存在的長時間運行后出現的工作不穩定的問題。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：

一種具有寬裕投切區間的同步式復合開關包括分別與電網連接的磁保持繼電器的觸點開關、可控硅的陽極和電容，觸點開關和電容連接，且其連接點與可控硅的陰極連接，與磁保持繼電器連接的控制器。

進一步，具有寬裕投切區間的同步式復合開關還包括三相電源，三相電源的一相電線上依次連接有第一電阻和第四電阻，三相電源的二相電線上依次連接有第二電阻和第五電阻，三相電源的三相電線上依次連接有第三電阻和第六電阻，第四電阻、第五電阻和第六電阻相互連接，第一電阻和第四電阻的連接點、第二電阻和第五電阻的連接點和第三電阻和第六電阻的連接點均與比較器的輸入端連接，比較器的輸出端與控制器的輸入端連接。

具體地，控制器的型號為STC12C5A60S2；控制器不限用該型號的控制器，也可用其他具有相同功能的控制器代替。

具體地，比較器的型號為LM339；比較器不限制用該型號的比較器，也可用其他型號的比較器。

與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：

（1）本實用新型通過在觸點開關的兩端并聯可控硅，在電網峰值點時，可控硅電流為零自然斷開，實現本實用新型的自然投切，使本實用新型在保證投切穩定性的前提下降低了高精度投切帶來的技術難度，在相對寬裕的投切區間內，降低了對投切器件動作的時間要求，且長時間工作也不會出現工作不穩定的情況。

（2）本實用新型中第一電阻至第六電阻組成電阻網絡，在比較器中得到虛擬零點，經過三相分壓比較后，輸出三相等相位的脈沖方波，為控制器即時捕獲相位零點提供精確的相位脈沖，保證了零點捕捉的及時性，同時降低硬件成本，節省板面布局空間。

附圖說明

圖1為本實施例1的電路圖。

圖2為實施例2的電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明，本實用新型的實施方式包括但不限于下列實施例。

實施例1

如圖1所示，具有寬裕投切區間的同步式復合開關包括分別與電網連接的磁保持繼電器J的觸點開關K、可控硅SCR的陽極和電容C，觸點開關K和電容C連接，且其連接點與可控硅SCR的陰極連接，與磁保持繼電器J連接的控制器IC1。

其中，控制器IC1的型號為STC12C5A60S2。