[实用新型]开关单一相同步开闭自动控制装置

说明书

本实用新型涉及一种用于交流开关电器开闭过程灭弧的自动控制装置。

交流开关电器的触头在开断或闭合负载时，电弧放电在触头间产生，触头的电磨损非常严重。虽然  在开关电器中已采用了各种方法加强灭弧室的灭弧能力及触头的截流能力，但现有的灭弧措施，及GK86 1 04487公开的自环流反馈自熄式灭弧交流接触器中的环式触头，GG87 2 03775公开的灭弧装置，CN2038278U公开的谐振灭弧开关，均为被动的灭弧方式。电弧仍然是触头磨损的主要原因，仍是提高触头开闭能力的障碍。

本实用新型的目的就是提供一种自动控制装置，它可以减弱交流开关电器开闭时产生的电弧。如图1所示。

本实用新型的目是这样实现的：

图1是开关单一相同步开闭自动控制装置原理附图。

该自动控制装置由开关单一相同步开断电路和开关单一相同步闭合电路组成。

开关单一相同步开断电路包括电流相位采样比较单元①、启动开关S1、启动控制单元②、脉冲展宽单元③、电平调整单元④、开断光耦合双向过零开关驱动单元⑤、开断控制双向可控硅V5。

开关单一相同步开断电路的电流相位采样单元，通过电流相位采样互感器T_A与三相电源的任一相连接，并将所采样的通过相位比较后，表征被采样相电流零相位点的定相脉冲，始终送入启动控制单元。当被控负荷设备要求从电网中脱开时，按下启动开关S1，启动控制单元将电流相位采样比较单元送入的高电平定相脉冲，同启动开关S1送入高电平启动脉冲一起以“与”逻辑组合，输出一个仍然表征被采样相电流零相位点的高电平同步开断控制脉冲，经脉冲展宽单元展宽，使同步开断控制脉冲的宽度，与被控开关的开断响应时间t_r一致。展宽后的同步开断控制脉冲经电平调整单元调整为低电平脉冲，送入开断光耦合双向过零开关驱动单元，驱动开断光耦双向过零开关D6，由常态的导通转为瞬时关断，受开断光耦合双向过零开关D6控制，常态为导通的开断控制双向可控硅V5同时瞬时关断。因被开关的电磁驱动控制电路同开断控制双向可空硅V5串联，故被控开关的三相主触头，在其中一相主触头与被采样相电流的零相位点，同步的条件下开断。

开关单一相同步闭合电路包括电压相位采样比较单元⑥、启动开关S2、启动控制单元⑦、脉冲展宽单元⑧、闭合光耦合双向过零开关驱动单元⑨、闭合控制双向可控硅V4。

开关单一相同步闭合电路的电压相位采样比较单元，通过电压相位采样变压器T_V与三相电源的任一相连接，并将所采样的通过相位比较后，表征被采样相电压峰值点的定相脉冲，始终送入启动控制单元。当被控负荷设备要求进入电网时，按下启动开关S2，启动控制单元将电压相位采样比较单元送入的高电平定相脉冲，同启动开关S2送入的高电平启动脉冲一起以“与”逻辑组合，输出一个仍然表征被采样相电压峰值点的高电平同步闭合控制脉冲。经展宽单元展宽，使同步闭合控制脉冲的宽度，与被控开关的闭合响应时间t_p一致。展宽后的同步闭合控制脉冲，送入闭合光耦合双向过零开关驱动单元，驱动闭合光耦合双向过零开关D6，由常态的关断转为瞬时导通，受闭合光耦合双向过零开关D6’控制，常态为关断的闭合控制双向可控硅V4同时瞬时导通，因被控开关的电磁驱动控制电路同闭合控制双向可控硅V4串联，故被控开关的三相主触头，在其中一相主触头与被采样相电压峰值点，同步的条件下闭合。

开断控制双向可控硅V5与被控开关的常开辅助触头串联后，同闭合控制双向可控硅V4组成的并联电路，与被控开关电磁驱动线圈串联。V5与被控开关的常开辅助触头串联，构成对被控开关处于同步闭合状态的自锁，因此V5的常态是导通状态。当闭合控制双向可控硅V4，在同步闭合控制脉冲的驱动下，由常态的关断瞬时导通对电磁驱动线圈送电，被控开关进行闭合动作，使与V5串联的常开辅助触头闭合。这样常开辅助触头与常态为导通的V5构成了对电磁驱动线圈通电的自锁，维持住被控开关的闭合状态。同步闭合状态的自锁形成以后，V4就由瞬时导通恢复常态的关断，等待下一次的闭合控制。如被控开关需开断，只要使开断控制双向可控硅V5由常态的导通转为瞬时关断，则电磁线圈失电，常开辅助触头由闭合转为常开，V5与常开辅助触头构成的自锁解除，被控开关开断，V5恢复为常态的导通状态，等待下一次开断控制。