CN204905873U - 一种智能复合开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能复合开关，包括：控制面板；单片机，其与所述控制面板电连接；复合开关，其由第一可控硅电路、第二可控硅电路和磁保持继电器并联组成，所述复合开关的输入端与所述单片机的输出端电连接；过零检测模块，其输入端与所述复合开关的输出端电连接，其输出端与所述单片机的输入端电连接。本实用新型融合了可控硅和继电器的优点，不仅可以实现快速投切，而且压降小、功耗小、工作安全可靠，使用维修方便，除具有开、断功能外，还具有实时监控和语音警告功能。

Description

一种智能复合开关

技术领域

本实用新型属于电力行业无功补偿技术领域，具体涉及一种智能复合开关。

背景技术

传统的无功补偿电容器投切器件大致可分为继电器、可控硅电子开关这两种。但是两种开关都会存在一定的缺陷：继电器在电容器投入与切除时会产生很大的涌流与过压，暂态的高压与投切冲击电流会导致电容器的绝缘击穿、继电器的触头烧损。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。

复合开关是将可控硅与继电器并联，利用可控硅的易控与无触点特性，使可控硅工作在电容器投切瞬间的暂态过程中，起到抑制涌流、过压和拉弧作用，实现快速投切；利用继电器在可靠闭合的时侯，它的主触点接触电阻小、导通容量大、压降小、功耗小、工作安全可靠等特性，使其工作在电容器投入后和切除前的稳态过程中，起到电容器向电网提供无功能量的主通道作用。但传统复合开关中由于可控硅对电压变化敏感，对过电流的承受能力不强，存在击穿隐患，导致复合开关的故障率高，且传统复合开关的功能简单，一般只有开、断功能。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本实用新型还有一个目的是提供一种智能复合开关，其能够降低复合开关的故障率，除具有开、断功能外，还具有实时监控和语音警告功能。

本实用新型还有一个目的是通过将两个可控硅电路分别与磁保持继电器并联，当第一可控硅电路正常时，单片机首先控制第一可控硅电路连通，第二可控硅电路保持断开，当第一可控硅电路出现故障时，则单片机断开第一可控硅电路并控制第二可控硅电路连通，实现了可控硅电路的自动切换，保证了电容器的正常投切；通过在可控硅上并联压敏电阻和阻容吸收电路，可避免可控硅过流或过压，降低可控硅被击穿的概率。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种智能复合开关，包括：

控制面板；

单片机，其与所述控制面板电连接；

复合开关，其由第一可控硅电路、第二可控硅电路和磁保持继电器并联组成，所述复合开关的输入端与所述单片机的输出端电连接；

过零检测模块，其输入端与所述复合开关的输出端电连接，其输出端与所述单片机的输入端电连接。

优选的是，所述的智能复合开关，所述第一可控硅电路和第二可控硅电路的电路连接相同，均包括可控硅以及分别与可控硅并联的压敏电阻和阻容吸收电路。

优选的是，所述的智能复合开关，所述控制面板包括控制按钮，其控制复合开关投切；指示灯，其指示复合开关连接状态；显示屏和警报装置。

优选的是，所述的智能复合开关，所述指示灯包括正常指示灯和故障指示灯；所述显示屏用于显示所述智能复合开关电路的实时状态；所述警报装置为当所述故障指示灯亮起的同时发出语音警告的装置。

优选的是，所述的智能复合开关，所述单片机、第一可控硅电路、第二可控硅电路、磁保持继电器和过零检测模块集成固定在壳体内部，所述控制面板固定在壳体外部一侧。

优选的是，所述的智能复合开关，所述壳体由绝缘抗干扰塑料制成。

本实用新型至少包括以下有益效果：

第一、通过将两个可控硅电路分别与磁保持继电器并联，当第一可控硅电路正常时，单片机首先控制第一可控硅电路连通，第二可控硅电路保持断开，当第一可控硅电路出现故障时，则单片机断开第一可控硅电路并控制第二可控硅电路连通，实现了可控硅电路的自动切换，保证了电容器的正常投切，避免频繁更换复合开关，提高了工作效率；

第二、通过在可控硅上并联压敏电阻和阻容吸收电路，可避免可控硅过流或过压，降低可控硅被击穿的概率；

第三、通过过零检测模块检测电路信息并传送给单片机，单片机再通过内部数据转换确定过零投切时间，避免在残留电压过高时投切，导致可控硅被击穿，提高了复合开关的安全性能；

第四、通过在控制面板上设置控制按钮、指示灯和显示屏，用户可掌握复合开关的实时状态，使用维修方便；

第五、通过在控制面板上设置警报装置，在复合开关出现故障时可发出语音警告，及时提醒用户维修，节约用户检修时间；

第六、本实用新型的智能复合开关融合了可控硅和继电器的优点，不仅可以实现快速投切，而且压降小、功耗小、工作安全可靠，除具有开、断功能外，还具有实时监控和语音警告功能。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型的智能复合开关控制原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1所示，本实用新型的智能复合开关，包括：

控制面板，所述控制面板包括控制按钮，其控制复合开关投切；指示灯，其指示复合开关连接状态，包括正常指示灯和故障指示灯；显示屏，其用于显示所述智能复合开关电路的实时状态；警报装置，其为当所述故障指示灯亮起的同时发出语音警告的装置；

单片机，其与所述控制面板电连接；

复合开关，其由第一可控硅电路、第二可控硅电路和磁保持继电器并联组成，所述第一可控硅电路和第二可控硅电路的电路连接相同，均包括可控硅以及分别与可控硅并联的压敏电阻和阻容吸收电路，所述复合开关的输入端与所述单片机的输出端电连接；

过零检测模块，其输入端与所述复合开关的输出端电连接，其输出端与所述单片机的输入端电连接。

所述的智能复合开关，所述单片机、第一可控硅电路、第二可控硅电路、磁保持继电器和过零检测模块集成固定在壳体内部，所述控制面板固定在壳体外部一侧，所述壳体由绝缘抗干扰塑料制成。

单片机在收到控制面板发出的投切信号后，根据过零检测模块反馈的电路信息，通过逻辑判断，自动寻找最佳投切点，控制可控硅电路和磁保持继电器的连接或断开，保证过零投切。

投入时，单片机首先对第一可控硅电路进行判断，当第一可控硅电路正常时，则单片机控制第一可控硅电路接通，第二可控硅电路保持断开；当第一可控硅电路故障时，单片机继续对第二可控硅电路进行判断，若第二可控硅电路正常，则单片机控制第二可控硅电路连通，若第二可控硅电路故障，则单片机将信息反馈给控制面板，控制面板上故障指示灯亮起，同时发出语音警告；在可控硅电路接通后，单片机控制磁保持继电器吸合，在磁保持继电器吸合后，单片机控制可控硅电路断开退出工作，投入过程完成，此后，磁保持继电器一直工作。

切除时，单片机重复投入时的判断程序对可控硅电路进行判断，在至少一个可控硅电路正常的情况下，控制一个可控硅电路接通，待稳定后，单片机控制磁保持继电器断开，在磁保持继电器完全断开后，可控硅电路延时过零断开，切除过程完成。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (5)

1.一种智能复合开关，其特征在于，包括：

控制面板；

单片机，其与所述控制面板电连接；

复合开关，其由第一可控硅电路、第二可控硅电路和磁保持继电器并联组成，所述第一可控硅电路和第二可控硅电路的电路连接相同，均包括可控硅以及分别与可控硅并联的压敏电阻和阻容吸收电路，所述复合开关的输入端与所述单片机的输出端电连接；

过零检测模块，其输入端与所述复合开关的输出端电连接，其输出端与所述单片机的输入端电连接。

2.如权利要求1所述的智能复合开关，其特征在于，所述控制面板包括控制按钮，其控制复合开关投切；指示灯，其指示复合开关连接状态；显示屏和警报装置。

3.如权利要求2所述的智能复合开关，其特征在于，所述指示灯包括正常指示灯和故障指示灯；所述显示屏用于显示所述智能复合开关电路的实时状态；所述警报装置为当所述故障指示灯亮起的同时发出语音警告的装置。

4.如权利要求1所述的智能复合开关，其特征在于，所述单片机、第一可控硅电路、第二可控硅电路、磁保持继电器和过零检测模块集成固定在壳体内部，所述控制面板固定在壳体外部一侧。

5.如权利要求4所述的智能复合开关，其特征在于，所述壳体由绝缘抗干扰塑料制成。