CN202856365U - 无涌流电容投切接触器 - Google Patents
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Abstract
一种无涌流电容投切接触器，具有一个由电源相位检测电路、可对电容器进行预先充电的充电电路、接触器动作时间实时在线检测装置、线圈驱动电路和CPU控制器组成的接触器控制装置，充电电路可给电容器提供与三相电源某一相位时刻相一致的电压；CPU控制器根据合闸时间提前发出合闸驱动信号，使接触器主触点在该相位闭合，实现无涌流投切电容器。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及一种接触器，尤其是用于电容器投切的专用接触器。
背景技术
目前，无功补偿装置中电容器投切器件主要有三种：接触器、无触点开关、复合开关，无功补偿装置投切电容器组过程中，电容器组的初始电压为零，而在合闸瞬间，电网电压又往往不为零，使加在电容器组两端的电压突然升高，而产生一个很大的合闸涌流，不仅对电网造成冲击，而且影响电容器的使用寿命；常规的电容专用接触器通过加入带限流电阻的辅助触头来抑制涌流，涌流一般只能控制在额定电流的20倍以内，涌流抑制效果不佳；无触点开关采用电力电子器件可控硅作为开关器件，实现电网电压过零时投入电容器，有效的避免了涌流产生，而可控硅的自身工作能耗大，需要强制散热措施，与无功补偿的节能宗旨相悖；复合开关是将无触点开关与接触器合二为一，投切时无触点开关工作，避免涌流产生，正常工作阶段由接触器担当，减少能耗，但复合开关增加投切器件的复杂性的同时也提高了投切器件的故障率和成本。
发明内容
为了克服现有的接触器不能有效抑制电容器合闸涌流的不足，本实用新型提供一种无涌流的电容投切接触器，以现有的接触器为基础，实现等电位投切，是无涌流、低成本的电容器投切开关。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：在接触器本体的顶部安装有一个接触器控制装置，该装置由安装底板、控制电路板和外壳组成；控制电路板和外壳通过安装底板与接触器本体固定，控制电路板内包括CPU控制器、预充电电路、电源电压相位检测电路、接触器动作时刻反馈电路、接触器线圈驱动电路，CPU控制器接收外部的投切信号，控制预充电电路给补偿电容器充电，充电后的电容器电位与三相电源某一相位时刻的电压一致；通过电源相位检测电路的监测，在超前该相位一个合闸动作时间的时刻，CPU控制器发出合闸驱动信号，接触器线圈驱动电路使接触器主触点闭合时刻的电源电压与电容的预充电电压相近，实现无涌流投入补偿电容器；预充电电路的输入端及输出端分别和本体接触器主回路的某两相进线端、出线端连接，该电气连接通过与主回路接线端子同轴安装的压缩弹簧实现；接触器控制装置的安装底板、控制电路板和外壳对应垂直于接触器本体接线端子的相应位置设有可供螺丝刀穿过的通孔，用于电气连接的压缩弹簧一端与接触器本体接线端子接触，穿过安装底板的通孔，另一端与控制电路板背面上的的相应电气连接触点接触。通过电源相位检测电路的监测，在下一周期超前该相位一个合闸动作时间的时刻，CPU控制器发出合闸驱动信号，实现接触器主触点在该相位闭合；由于预先给电容器充上了与该合闸相位相一致的电压，接触器闭合时，电容器以等电位接入电源电路，实现了无涌流投切。
本实用新型的有益效果是，采用现有的接触器技术，通过电子控制技术低成本的实现了电容器的过零投切，避免了合闸涌流，减少对电网的冲击，延长接触器及电容器的使用寿命；相对于现有的无涌流投切技术，可靠性更高，能耗更小。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型实施例的结构示意图。
图2是本实用新型的控制电路原理框图
图1中1.接触器本体；2.控制装置外壳；3.控制电路板；4.安装底板；5.压缩弹簧；
图2中6.电源电压相位检测电路，7.预充电电路，8.接触器动作时刻反馈电路，9.线圈驱动电路，10.CPU控制器。
具体实施方式
在图1所示实施例中，无涌流电容投切接触器本体(1)的顶部安装有一个接触器控制装置，该装置由安装底板(4)、控制电路板(3)和外壳(2)组成；控制电路板(3)和外壳(2)安装于安装底板(4)上，安装底板(4)通过连接卡槽与接触器本体(1)固定；
如图2所示，控制电路板(3)内包括以下部分：CPU控制器(10)、预充电电路(7)、电源电压相位检测电路(6)、接触器动作时刻反馈电路(8)、接触器线圈驱动电路(9)；
预充电电路(7)为某一线电压的单向充电电路，电容器充电完成后的电平为电源线电压峰值时刻的电压值。预充电电路(7)的输入端及输出端分别和本体接触器主回路的某两相进线端子、出线端子连接，该电气连接通过与主回路接线端子同轴安装的压缩弹簧(5)实现，接触器控制装置的安装底板(4)、控制电路板(3)和外壳(2)对应垂直于接触器本体接线端子的相应位置设有可供螺丝刀穿过的通孔，用于电气连接的压缩弹簧(5)一端与接触器本体接线端子接触，穿过安装底板(4)的通孔，另一端与控制电路板(3)背面上的的相应电气连接触点接触。接触器动作时刻反馈电路(8)通过检测与主触点动作同步的辅助触点实现，辅助触点与控制电路板(3)也通过压缩弹簧(5)实现电气连接。
CPU控制器(10)接收外部的投切信号，控制预充电电路(7)给补偿电容器充电，充电后的电容器电位与三相电源某一相位时刻的电压一致；通过电源相位检测电路(6)的监测，在下一周期超前该相位一个合闸动作时间的时刻，CPU控制器(10)发出合闸驱动信号，接触器线圈驱动电路(9)使接触器主触点闭合时刻的电源电压与电容的预充电电压相近，实现无涌流投入补偿电容器；由于预先给电容器充上了与该合闸相位相一致的电压，接触器闭合时，电容器以等电位接入电源电路，实现了无涌流投切。
Claims (4)
1.一种包含接触器本体的无涌流电容投切接触器，其特征是：在接触器本体的顶部安装有一个接触器控制装置，该装置由安装底板、控制电路板和外壳组成；控制电路板和外壳通过安装底板与接触器本体固定，控制电路板内包括CPU控制器、预充电电路、电源电压相位检测电路、接触器动作时刻反馈电路、接触器线圈驱动电路，CPU控制器接收外部的投切信号，控制预充电电路给补偿电容器充电，充电后的电容器电位与三相电源某一相位时刻的电压一致；通过电源相位检测电路的监测，在超前该相位一个合闸动作时间的时刻，CPU控制器发出合闸驱动信号，接触器线圈驱动电路使接触器主触点闭合时刻的电源电压与电容的预充电电压相近，实现无涌流投入补偿电容器；预充电电路的输入端及输出端分别和本体接触器主回路的某两相进线端、出线端连接，该电气连接通过与主回路接线端子同轴安装的压缩弹簧实现。
2.根据权利要求1所述的无涌流电容投切接触器，其特征是：接触器动作时间反馈电路通过检测与主触点动作同步的辅助触点实现，辅助触点与控制电路板通过压缩弹簧实现电气连接。
3.根据权利要求1所述的无涌流电容投切接触器，其特征是：电容器充电后的电位选择在电源某一线电压峰值时刻电压，预充电电路为相应线电压的单向充电电路。
4.根据权利要求1所述的无涌流电容投切接触器，其特征是：接触器控制装置的安装底板、控制电路板和外壳对应垂直于接触器本体接线端子的相应位置设有可供螺丝刀穿过的通孔，用于电气连接的压缩弹簧一端与接触器本体接线端子接触，穿过安装底板的通孔，另一端与控制电路板背面上的的相应电气连接触点接触。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109245116A (zh) * | 2018-08-30 | 2019-01-18 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 一种电力电容器合闸涌流抑制装置及方法 |
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