[发明专利]路灯照明系统单灯控制继电器触点粘连防控方法及装置

说明书

本发明涉及照明领域，具体公开了一种路灯照明系统单灯控制继电器触点粘连防控方法及装置，其方法是通过电源电压过零时刻计算出继电器投入时刻，通过电源电压过零时刻、电源电压与负载电流的相角差计算出继电器切除时刻，并根据投切效果自动迭代修正投切时刻。其装置由电压信号采集模块、电压信号调理模块、负载电流信号采集模块、负载电流信号调理模块、电能计量单元、单片机模块、复位电路模块、光电耦合器模块、控制输出单元、宽带电力线载波通信单元组成。本发明能精准实现单灯控制继电器投切时触点粘连在线防护，不受负载谐波电流影响，断开后灯具供电回路中无电流产生，且继电器本身寿命老化、性能系数畸变因素也不影响投切性能。

技术领域

本发明属于路灯照明系统控制保护领域，涉及一种单灯控制继电器触点粘连在线防护方法及装置。

背景技术

在路灯照明系统中，受灯具类型差异和其功率因数补偿器件性质多样性的影响,用继电器对单灯进行投、切过程控制时，容易产生数倍于额定电流以上的涌流或数千伏及以上的反向感生电压，时常发生继电器触点粘连，严重影响系统控制效果和运行安全。

目前公知的单灯控制继电器触点粘连防护方法有常规零压零流法和复合零压零流法。常规零压零流法是在单片机模块收到投入指令后，采集灯具供电电源电压过零时刻，在后继紧邻的电压过零时刻使继电器触点同步吸合以减小合闸涌流，防护触点投入粘连；同理，在单片机模块收到切除指令后，采集灯具负载回路电流过零时刻，在后继紧邻的电流过零时刻使继电器触点同步断开以减小反向感生电压，减少触点燃弧能量，防护触点切除粘连。但此法受限于灯具电流中大量谐波影响(灯具是非线性负载)，其电流过零时刻不能精确获得，故继电器触点切除粘连得不到有效防护。复合零压零流法是采用可控硅和继电器并联手段，接通灯具供电回路时，在电压过零时刻可控硅先导通，再由并联的继电器触点闭合保持回路正常运行，可控硅退出，实现了继电器无涌流投入；关断灯具供电回路时，继电器触点先断开，可控硅延时至电流过零时刻再断开，实现继电器触点无燃弧断开。此法成本较高，且可控硅断开后其断开电阻不是无穷大，灯具供电回路中仍存在一定的漏电流，存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，在不改变原有单灯控制继电器类型的前提下，提供一种有效避免路灯照明系统单灯控制继电器触点粘连的在线防护方法，同时提供一种可用于实现该方法的路灯照明系统单灯控制继电器触点粘连在线防护装置。

本发明所述的路灯照明系统单灯控制继电器触点粘连防控方法包括以下的实施步骤：

步骤一、通过单灯控制继电器触点粘连在线防护装置的电压信号采集模块、负载电流信号采集模块，采集供电电源L与N之间的电压瞬时值u、负载回路电流瞬时值i，由电能计量单元和单片机模块计算并存储电源电压频率f、电源电压与负载电流的相角差θ；

步骤二、当继电器投入指令被触发后，单片机模块根据公式(1) 计算投入延时时间Δt_h并通过电能计量单元捕捉电源电压过零时刻t_u0，以t_u0时刻为起始时间参考点，即0时刻，由t_u0时刻开始计时Δt_h后单片机模块发出继电器投入指令，继电器在后继电压过零时刻完成吸合动作，

公式(1)中，Δt_x,2为继电器投入动作固有时间、由继电器本身特性确定、是预设值，m为正整数、通过[2f*Δt_x,2+1]取整计算得到， t_x为单片机模块发出继电器投入指令后负载电流初始产生时刻、通过单片机模块和电能计量单元测得、初始值取