本發明專利技術公開一種智能過零投切的可控硅復合開關，包括控制電路和可控硅復合開關，可控硅復合開關包括雙向可控硅SCR、第一電磁開關K1、第二電磁開關K2和電阻R，雙向可控硅SCR具有控制端G以及第一、二主端子T1、T2，且雙向可控硅SCR的第一主端子T1和第二主端子T2與第一電磁開關K1的常開觸點K1-1的兩端相并聯，第二電磁開關K2的常開觸點K2-1與電阻R串聯；由第二電磁開關K2的常開觸點K2-1與電阻R構成的串聯電路的兩端并聯在第一電磁開關K1的常開觸點K1-1的兩端。本發明專利技術具有在電流過零可控硅導通，且切出過程更可靠等優點。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種智能過零投切的可控硅復合開關，它是用于控制電容器投切的器件，是電網無功補償裝置的重要組成部分，而投切開關元件性能的好壞對無功補償裝置的可靠性起著非常重要的作用。
技術介紹
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，在無功補償裝置中衍生出一種新型裝置——復合開關。現有的復合開關結構是將可控硅與繼電器并接，如圖9所示。目前普遍認為的實現方法是投入時，在電壓過零瞬間過零觸發與繼電器或接觸器并聯的可控硅，穩定后再將繼電器或接觸器吸合導通；而切出時，先將可控硅導通，然后在將繼電器或接觸器觸點斷開，避免繼電器或接觸器斷開時產生電弧，最后在電流過零點處可控硅關斷，從而實現電流過零切斷。本領域普通的技術人員可知，要使可控硅導通(以單向可控硅為例)，需要兩個必要條件一是在它的陽極A與陰極K之間外加正向電壓，二是在它的控制極G與陰極K之間輸入一個正向觸發電壓(俗稱有個觸發控制信號)。換句話說，不論是單向可控硅導通，還是雙向可控硅導通，必須要滿足可控硅兩端有滿足導通的壓降和觸發極有觸發信號兩個條件，才能實現導通的目的。現有復合開關的切斷過程，是繼電器或接觸器K分斷時，認為此時可控硅已是導通狀態，所以繼電器或接觸器在K分斷時不產生電弧。而事實是，在繼電器K觸點分斷前的閉合狀態，觸點兩端不形成電壓，也就是，可控硅的陽極A與陰極K之間并沒有形成正向電壓，雖然有觸發信號，但是可控硅并不能導通。這樣繼電器K的觸點在分斷時要切斷工作電流，這個過程中會產生大量的電弧，特別是在復合開關中對繼電器的容量選擇，一般是以滿足正常工作電流為準，并未完全考慮到投入和切斷主電路工作電流所需的容量，所以，切斷時繼電器觸點產生的大量電弧容易使現有結構中的復合開關的繼電器觸頭損壞，造成復合開關工作的可靠性差，嚴重影響供電的質量和可靠性。現有大部分專利僅僅描述了復合開關切除階段的工作過程，通過以下專利加以說明。如專利號“ZL200620098117. 9”，名稱為“動態無功功率補償裝置”的技術專利，該補償裝置的補償電路中采用了其延時時間〈5秒的快速復合繼電器，當可控硅導通時，其繼電器常開觸點也閉合，閉合時的觸點電阻很小，可通過大部分電流，在通過可控硅的電流幾乎等于零。這樣，在導電過程中，可控硅上無壓降和無發熱，而且消除了諧波，從而使補償裝置在動態狀態下能可靠地運行。該專利具體描述了在導電過程中，可控硅只有觸發信號，但是并無壓降，沒有滿足可控硅的導通條件，即可控硅的陽極A與陰極K之間沒有壓降，因此，該種結構的補償裝置在動態狀態下并不能可靠地運行。如專利號是“201220121016. 4”，名稱為“一種過零投切的接觸器復合開關”切除時檢測電路檢測到控制信號撤除，儲能電容延時電路仍能繼續提供必要的供電，邏輯控制欲隔離驅動電路使能可控硅，然后使繼電器斷開接觸器線圈，接觸器機械觸點分斷并切換為可控硅導通一段時間后，可控硅電流為零關斷。專利號“201220016674. 7”，名稱為“分補復合開關”切除時，可控硅先導通，然后繼電器的觸頭分開，電流流過可控硅，經過50毫秒后，可控硅關斷，電流截止，完成切除動作。如專利號“200810050960. 3”，名稱為“智能編組復合開關”切除單相電容器時，單片機根據接收到的命令，先發出交流電子開關的觸發導通命令，交流電子開關便在電壓過零時自動導通。專利號“200820216223. 1”，名稱為“一種動態無功補償的智能復合開關”認為切出操作時，只需先給出可控硅程序發出觸發信號，再發出繼電器斷開的信號，延遲數十毫秒后撤掉可控硅觸發信號，利用可控硅自身特性在電流過零時自行切斷。專利號·“201110032781. 9”，名稱為“一種智能復合型集成開關”:當控制器單元3接收到某一相要切斷補償電容器的指令時，啟動雙向可控硅驅動觸發電路，使雙向可控硅導通并入磁保持開關上，然后再指示開關驅動觸發電路輸出脈沖負電壓，使開關觸點轉換為常開狀態，最后，控制器單元指示雙向可控硅驅動觸發電路自動尋找過零點關閉雙向可控硅，切斷補充電容器。專利號“201020652595. 6”，名稱為“動態復合開關”當自動無功補償控制器要撤出某一電路電容器時，給復合開關發出撤出信號，主控制芯片接收撤除信號，即命令可控硅元件導通，延時少于I秒后使磁保持繼電器失電，磁保持繼電器主觸點與補償電容器斷開后，補償電容器還通過可控硅元件繼續工作。延時少于I秒后，主控制芯片輸出為0，光耦觸發器截止，可控硅元件將在電流過零處于電容器斷開，補償電容器無涌流退出運行。專利號“201120498683. X”，名稱為“一種復合開關”當開關電路接到主控電路發出的分閘信號時，先有大電流使雙向可控娃導通，然后繼電器斷開，雙向可控娃從滿負載電流到零截止，事實上，在繼電器斷開前，雙向可控硅并未導通。又如專利號“ZL201220121016”，名稱為一種過零投切的接觸器復合開關的技術專利中，認識到目前接觸器類復合開關不能在電流過零時分斷的缺陷，因此，在現有復合開關具備零電壓投入功能的基礎上，對控制信號進行監測，當檢測到控制信號撤除時仍保證控制電路的供電，并再次接通并聯的可控硅，等接觸器觸點完全分斷后，再使可控硅零電流關斷，實現了電壓過零接通和電流過零分斷電力電容器的功能，事實是在這種工作狀態下，接觸器觸點斷開時，可控硅并未導通。所以接觸器觸點在這種狀態下形成電弧是必然，也就必然會影響復合開關的可靠性。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種在電流過零可控硅導通，使復合開關切出過程更可靠的智能過零投切的可控硅復合開關，可以提高復合開關工作效率和使用壽命，供電質量高，可運用于頻繁投切，要求響應速度和投切精度很大的場合，克服已有技術的不足。為了達到上述目的，本專利技術的第一種技術方案是一種智能過零投切的可控硅復合開關，包括控制電路和可控硅復合開關，而其 a、所述可控硅復合開關包括雙向可控硅SCR、第一電磁開關K1、第二電磁開關K2和電阻R，所述雙向可控硅SCR具有控制端G以及第一主端子Tl和第二主端子T2，且雙向可控硅SCR的第一主端子Tl和第二主端子T2與第一電磁開關Kl的常開觸點Kl-I的兩端相并聯，第二電磁開關K2的常開觸點K2-1與電阻R串聯；由第二電磁開關K2的常開觸點K2-1與電阻R構成的串聯電路的兩端并聯在第一電磁開關Kl的常開觸點Kl-I的兩端； b、所述控制電路包括CPU處理電路、可控硅驅動電路、第一電磁開關驅動電路、第二電磁開關驅動電路和投切信號電路，可控硅驅動電路的輸入端、第一電磁開關驅動電路的輸入端和第二電磁開關驅動電路的輸入端分別與CPU處理電路相應的輸出端電連接，可控本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種智能過零投切的可控硅復合開關，包括控制電路（1）和可控硅復合開關（2），其特征在于：a、所述可控硅復合開關（2）包括雙向可控硅SCR、第一電磁開關K1、第二電磁開關K2和電阻R，所述雙向可控硅SCR具有控制端G以及第一主端子T1和第二主端子T2，且雙向可控硅SCR的第一主端子T1和第二主端子T2與第一電磁開關K1的常開觸點K1?1的兩端相并聯，第二電磁開關K2的常開觸點K2?1與電阻R串聯；由第二電磁開關K2的常開觸點K2?1與電阻R構成的串聯電路的兩端并聯在第一電磁開關K1的常開觸點K1?1的兩端；b、所述控制電路（1）包括CPU處理電路（1?1）、可控硅驅動電路（1?2）、第一電磁開關驅動電路（1?3）、第二電磁開關驅動電路（1?4）和投切信號電路（1?5）可控硅驅動電路（1?2）的輸入端、第一電磁開關驅動電路（1?3）的輸入端和第二電磁開關驅動電路（1?4）的輸入端分別與CPU處理電路（1?1）相應的輸出端電連接，可控硅驅動電路（1?2）的輸出端與雙向可控硅SCR的控制端G電連接，第一電磁開關驅動電路（1?3）的兩個輸出端分別與第一電磁開關K1的線圈KA1的兩端電連接，第二電磁開關驅動電路（1?4）的兩個輸出端分別與第二電磁開關K2的線圈KA2的兩端電連接，投切信號電路（1?5）的輸出端與CPU處理電路（1?1）的輸入端電連接。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：顧金華，
申請(專利權)人：常州市宏大電氣有限公司，
類型：發明
國別省市：
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