[实用新型]智能投切开关

说明书

本实用新型涉及一种投切电容的全智能开关

在电网改造中，提高电网质量，减少线损，消除用电设备的无功损失，是增加电力部门与用电单位经济效益的重要途径。而电容投切开关是进行无功补偿的必要器件。目前，电容器的投切开关一般都采用专用电容接触器，较为先进的采用可控硅无触点开关。由于电容器为满负荷投切设备，因此在投切电容时会产生几倍甚至几十倍额定电流的合闸涌流；无功功率补偿装置在自动运行时处于较频繁的投切状态，会对电网造成强烈干扰，使用电设备损害，而交流接触器自身的触点，也会由于大电流打火而被烧坏，缩短电容接触器的使用寿命。使用可控硅，虽然能实现零电压投入，零电流切除，不会产生涌流及操作过电压，降低对电网的干扰，延长补偿装置的使用寿命，但可控硅导通电阻大，运行时会产生热量，因此在使用中必须解决好散热问题，这就需要安装风扇及散热片。但是风扇功耗大，易损坏，易失效，从而导致可控硅烧毁，继而造成整台补偿装置报废，损失极大。

本实用新型的目的就是要提供一种导通电阻小、不产生热量、无涌流、无过压之患的电容投切开关。

为达发明目的而设计的智能投切开关与交流接触器并接，外接无功功率补偿控制器和三相四线，由单片机、触发模块、可控硅及无触点开关组成，单片机MCS-51的脚P1.8接无功功率补偿控制器，单片机MCS-51的脚P1.0、P1.1、P1.2分别接三个触发模块M1、M2、M3的负极脚，三个触发模块M1、M2、M3再分别与三个可控硅SCR1、SCR2、SCR3的控制极G1、G2、G3相接，单片机MCS-51的脚P1.3接无触点开关T的负极脚，无触点开关T的正极脚接外接直流电源的正极VCC，其脚N1接外引线中线N，脚N2接交流接触器G线圈零线L1，可控硅SCR1、SCR2、SCR3的阳极A1、A2、A3分别与三相进线相接，其阴极K1、K2、K3分别接交流接触器的出线端。触发模块M由两块集成块80CXX和电阻R1、R2、R3、R4、R5，电容C1及二极管D2、D2连接而成，二极管D1的负极经电阻R3接集成块₁80CXX的脚6，二极管D2的负极接集成块₂80CXX的脚4，两集成块80CXX串接。无触点开关T由集成块₃80CXX、二极管D3、D4、晶闸管SCR4、电阻R6、R7、R8、R9、R10和电容C2组成，晶闸管SCR4的控制极接集成块₃80CXX的脚6。

使用本实用新型智能投切开关，投电容时，首先无功功率补偿控制器给智能电容投切开关一个信号，然后单片机控制可控硅及触发模块，使可控硅导通。由于触发模块具有过零触发功能，因此可实现电容在零电压时投入，从而避免对电网的干扰和用电设备的损害。单片机在可控硅导通后延时，与此同时交流接触器闭合，从而在零电压投入的基础上，实现了电网的电压与电流的平稳过度。而在切除电容时，导通可控硅，可实现对电容器的零电流切除，避免了对电网的干扰，具有无漏流，无过电压，导通阻力小，不产生热量等优点。

以下结合附图实施例对本实用新型进行描述。

图1为本实用新型结构框图。

图2为本实用新型智能投切开关电原理图。

图3为本实用新型中触发模块电原理图。

图4为本实用新型无触点开关电原理图。

如图1所示，本实用新型智能投切开关由单片机、触发模块、可控硅及无触点开关组成，与交流接触器并接，外接无功功率补偿控制器和三相四线。

如图2所示，单片机MCS-51的脚P1.8及无功功率无偿控制器，单片机MCS-51的脚P1.0、P1.1、P1.2分别接三个触发模块M1、M2、M3的负极脚，三个触发模块M1、M2、M3再分别与三个可控硅SCR1、SCR2、SCR3的控制极G1、G2、G3相接，单片机MCS-51的脚P1.3接无触点开关的负极脚，无触点开关T的正极脚接外接直流电源的正极V.cc，其脚N1接外引线中线N，脚N2接交流接触器线圈G零线L1，可控硅SCR1、SCR2、SCR3的阳极A1、A2、A3分别与三相进线相接，其阳极K1、K2、K3分别接出线端a、b、c，单片机除采用MCS-51外，也可采用其兼容系列。这样，通过单片机触发模块决定可控硅通断，同时单片机控制无触点开关的闭合与断开，从而控制交流接触器的闭合与断开。