[发明专利]单相大电流复合开关及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及无功功率补偿技术领域，尤其涉及一种单相大电流复合开关及其控制方法。

背景技术

在电力系统中的变电所或直接在电能用户变电所装设无功功率电源，以改变电力系统中无功功率的流动，从而提高电力系统的电压水平，减小网络损耗和改善电力系统的动态性能，这种技术措施称为无功功率补偿。

在电网改造的实施过程中，往往需要增加并联电容器无功补偿装置，对提高供电电压质量，挖掘供电设备的潜力，降低线损及节能均起到积极的作用。

早期无功功率补偿装置大都采用交流接触器、可控硅电子开关等投切方式，交流接触器在电容器投入和切除时会产生很大的涌流和过压，暂态的高压和投切冲击电流会导致电容器绝缘击穿、接触器触头烧损；而可控硅电子开关虽然解决了电容器投切过程中的涌流、过压分断电弧等问题，但其散热难，需外加辅助散热器件多、结构复杂、成本高，占用空间大，两种方式补偿效果和使用寿命上都不够理想。

近年来，电力电子技术和可控硅技术的不断发展，在无功功率补偿装置中衍生出一种新型装置——复合开关。本设计的复合开关的最大承载电流为单相交流400A，其采用的B170型交流接触器的三个主接触头并联使用。我们知道交流接触器是具有一定的过载能力的，因此短时的非重复的一般性过载不会引起交流接触器主触点损坏。但在实际应用时，将交流接触器的三个主触头并联使用，同时运行电流超过交流接触器主触点的额定电流，如果没有可控硅电子开关承载，则当交流接触器分断时，因为三个主触点分断的非同时性，则最后分断的主触点将被严重烧蚀，如果最后分断的触点被烧蚀无法继续使用，则剩余的主触点将面临更为严重的烧蚀，直至最后全部主触点均被烧蚀损坏，但分断时采用可控硅电子开关承载的复合开关可避免以上情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单相大电流复合开关，其“切”和“投”过程均无冲击浪涌电流产生，其内的晶闸管导通50ms内转交流接触器触点承载，无压降、无损耗，不需加装散热器，延长复合开关的使用寿命，且可以适用于灰尘环境。

本发明的另一目的在于提供一种单相大电流复合开关的控制方法，利用二极管钳位电路将高低电位的控制信号转换为控制脉冲信号，进而可以使用光电隔离器件，控制晶闸管在零电压时接通电路，零电流时分断电路，接通和分断过程无冲击浪涌电流，且响应速度快，抗干扰能力强。

为实现上述目的，本发明提供一种单相大电流复合开关，包括：外壳、设于外壳上的插座及设于外壳内的电路结构，所述电路结构包括：控制信号接入端、与所述控制信号接入端电性连接的输入控制模块、与所述输入控制模块电性连接的电源模块、与所述电源模块电性连接的电源接入端、与所述输入控制模块电性连接的NE555单稳控制模块、与所述NE555单稳控制模块电性连接的过零输出控制模块、与所述过零输出控制模块电性连接的晶闸管模块、与所述晶闸管模块电性连接的接电容端、与所述输入控制模块电性连接的继电器控制模块、与所述继电器控制模块电性连接的磁保持继电器及与所述磁保持继电器电性连接的主回路接入端，所述晶闸管模块还与主回路接入端电性连接，所述磁保持继电器还与接电容端电性连接，所述控制信号接入端、主回路接入端、电源接入端及接电容端均与插座电性连接，所述电源模块还分别与NE555单稳控制模块、及继电器控制模块电性连接。

所述外壳采用防尘密封设计，其材质为铁；所述插座为密封航空插座。