CN205141688U - 智能电容器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能电容器，旨在提供一种检测精度高，成本低，检测准确的智能电容器，解决了多个电容器对于在故障发生是温度过高之后，检测不够精确，报警不够及时的技术问题，其技术方案要点是，三个电容器呈周向设置且内设复合开关，在三个电容器的中心设有马耳他十字机芯机构和驱动电机，所述马耳他十字机芯机构包括一驱动盘和一从动盘，所述驱动电机驱动所述驱动盘转动，从动盘设置有温度传感器，温度传感器随从动盘转动而检测所述电容器的周围温度并输出检测信号，所述温度传感器电连接有报警模块，所述报警模块在检测信号超出阈值时触发报警，具有间歇式检测，延时报警保护点效果，本实用新型适用于智能电容器设备技术领域。

Description

智能电容器

技术领域

本实用新型涉及一种电容器，更具体地说，它涉及一种低压配电网路的智能电容器。

背景技术

电容器是电力设备中广泛应用的电力装置，在直流电路中，电容器是相当于断路的。智能电容器中智能控制技术和最新的电子元器件，适用于对交流380V无功补偿电容的通断控制。基本工作原理是将可控硅与磁保持继电器并接，使复合开关在接通和断开的瞬间具有可控硅过零投切的优点，而在正常接通期间又具有接触器无功耗的优点。产品主要具有以下技术特点：过零投切；复合开关的基本工作原理是将可控硅开关与磁保持继电器并接，实现电压过零导通和电流过零切断，使复合开关在接通和断开的瞬间具有可控硅开关的优点，而在正常接通期间又具有接触器开关无功耗的优点。其实现方法是：投入时是在电压过零瞬间可控硅先过零触点，稳定后再将磁保持继电器吸合导通；而切出时是先将磁保持继电器断开，可控硅延时过零断开，从而实现电流过零切除。

采用单片机控制投切并智能监控可控硅、磁保持继电器以及输入电源和负载的运行状况，从而具备完善的保护功能。

DSP软硬件技术、传感技术、网络技术和电气制造技术等最新技术成果，将其集成化智能化，以精确地相位控制方式实现电容器的过零投切，本产品集自控和受控两种工作方式、分相和三相两种投切方式于一身，并可通过通讯或级联两种方式自动实现逐级投切；另外，本产品还具有三相过流、欠压、过压、温度等保护功能及电流、电压、有功、无功、功率因数、频率等测量功能，取得低压无功自动补偿技术和实现方式的重大突破，也可接入低压配电综合自动化的后台系统，以便综合管理；可灵活适用于低压无功补偿的各种场合，改变了现有低压无功补偿设备的结构模式，具有自动化程度高、功耗低、性能稳定可靠、使用方便、使用寿命更长、性价比高等优点。

复合开关选用晶闸管开关和磁保持开关并联运行，其在接通和断开的瞬间具有可控硅过零投切的优点，而在正常接通期间又具有磁保持开关零功耗的优点。复合开关具有无冲击、低功耗、高寿命等显著优点，可替代接触器或晶闸管开关，广泛用于低压无功补偿领域。电容器是一种能够储藏电荷的元件，也是最常用的电子元件之一，按照结构分三大类：固定电容器、可变电容器和微调电容器。现有技术中的电容器，通过内部晶闸管负荷开关电路，根据无功补偿控制器的通信命令对电容进行投切操作。智能电容器可单台使用，也可多台联机使用。

而现有的智能电容器一般是将三个电容器元件进行三角形接法连接，形成一个投切组，需要对电机电网进行补偿时将投切组连入到电源线路上进行补偿，此时由于电网上存在漏电流等因素，现有的智能电容器的温度检测精度不高，三个电容器的发热情况不一，容易发生温度检测遗漏，不能够在过电压，过谐波，漏电流过大和环境温度过高等导致电容器发热情况下有效报警。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种检测精度高，成本低，检测准确的智能电容器。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种智能电容器，包括三个电容器三角形接法连接成的电容器组，且内设复合开关，所述三个电容器呈周向设置，在三个电容器的中心设有马耳他十字机芯机构和驱动电机，所述马耳他十字机芯机构包括一驱动盘和一从动盘，所述从动盘上设有偶数个沟槽，所述沟槽沿所述从动盘的径向均匀分布，所述驱动盘上设有一卡合体，所述卡合体与所述沟槽卡合时，所述驱动盘旋转可驱动所述从动盘旋转，所述驱动电机驱动所述驱动盘转动，所述从动盘设置有温度传感器，所述温度传感器随从动盘转动而检测所述电容器的周围温度并输出检测信号，所述温度传感器电连接有报警模块，所述报警模块在检测信号超出阈值时触发报警。

优选的，所述从动盘上设有六个沟槽。

优选的，所述温度传感器固定于从动盘的边缘。

优选的，所述温度传感器包括温敏电阻、电源和第三电阻，所述温敏电阻的一端连接电源，另一端通过第三电阻接地，温敏电阻与第三电阻的节点输出检测信号。

优选的，所述报警模块包括电压基准电路、比较器和示警电路；

所述电压基准电路耦接于比较器的反相输入端，用以提供阈值电压；

所述比较器的同相输入端接收检测信号，通过与阈值电压比较后输出比较信号；

所述示警电路耦接于比较器的输出端，用以响应比较信号并触发声光同时报警。

优选的，所述示警电路包括第一电阻、三极管、蜂鸣器和LED灯；

所述比较器的输出端串联第一电阻后连接三极管的基极，所述蜂鸣器的一端连接电源，另一端连接三极管的集电极，三极管的发射极连接LED灯后接地。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：通过在多个电容器的中心位置设置温度传感器、报警模块、马耳他十字机芯机构和驱动电机，电机驱动马耳他十字机芯机构的从动盘转动从而带动温度传感器在电容器围成的内圈中进行周向扫描式检测，使得采用一个温度传感器就可以同时检测多个电容的温度，能够有效降低检测成本的同时，还扩大了检测范围，可以在任意一个电容器发生温度过高的时候就可以实现报警，从而提高安全性能，具有间歇式检测，延时报警保护点效果，。

附图说明

图1为现有技术中的智能电容器的电路连接结构简图；

图2为本实用新型结构简图；

图3为马耳他十字机芯机构的结构示意图；

图4为温度传感器的一种实施方式电路图；

图5为报警模块的电路图。

图中1、马耳他十字机芯机构；11、驱动盘；12、从动盘；13、卡合体；14、沟槽；2、电容器组；3、驱动电机；C、电容器；A1、温度传感器；NTC、温敏电阻；R3、第三电阻；A2、报警模块；A21、基准电路；A22、比较器；A23、示警电路；R1、第一电阻；Q1、三极管；LB、蜂鸣器。

具体实施方式

参照图1至图5对本实用新型实施例作进一步说明。

如图1所示为现有技术中的电容器C接法，采用三角形接法，将电容器C的两个引脚相互串联围绕成一个圈，此时成电路原理图中示意为三角形结构，通过开关K可以用来接在电网的电源侧与负载侧的连接电路上，同时，智能电容器C现有的技术中采用复合开关的的方式，复合开关选用晶闸管开关和磁保持开关并联运行，其在接通和断开的瞬间具有可控硅过零投切的优点，而在正常接通期间又具有磁保持开关零功耗的优点。复合开关具有无冲击、低功耗、高寿命等显著优点，可替代接触器或晶闸管开关，广泛用于低压无功补偿领域，起到投切保护的作用。但是，由于存在漏电流等原因，故障的时候电容器C容易发热，采用一个温度传感器A1检测，检测范围不够精确，检测范围不够广泛，只能局限于温度传感器A1的附近，而采用多个传感器，又增加了成本，为了克服上述问题，本实用新型方案产生。

如图2所示，一种智能电容器C，包括三个电容器C三角形接法连接成的电容器C组2，所述三个电容器C呈周向设置，在三个电容器C的中心设有马耳他十字机芯机构1和驱动电机3，温度传感器A1设置成可以运动的，采用马耳他十字机芯机构1让温度传感器A1可以进行大范围的采集检测，从而提高检测范围和检测精度。

具体结构方案如图3所示，所述马耳他十字机芯机构1包括一驱动盘11和一从动盘12，所述从动盘12上设有偶数个沟槽14，优选的，所述从动盘12上设有六个沟槽14。所述沟槽14沿所述从动盘12的径向均匀分布，所述驱动盘11上设有一卡合体13，所述卡合体13与所述沟槽14卡合时，所述驱动盘11旋转可驱动所述从动盘12旋转，所述驱动电机3驱动所述驱动盘11转动，所述从动盘12设置有温度传感器A1，驱动电机3通电之后就驱动所述驱动盘11进行转动，在驱动盘11转动的过程中，驱动盘11转动一圈，此时从动盘12转动60度，因此驱动盘11转动6圈，从动盘12完成一圈的位置检测，温度传感器A1固定于从动盘12的边缘。温度传感器A1停留的位置是对应于三个电容器C的位置附近，从而可以检测到三个电容器C的温度情况。

所述温度传感器A1随从动盘12转动而检测所述电容器C的周围温度并输出检测信号，所述温度传感器A1电连接有报警模块A2，所述报警模块A2在检测信号超出阈值时触发报警。

如图4所示，温度传感器A1包括温敏电阻NTC、电源和第三电阻R3，所述温敏电阻NTC的一端连接电源，另一端通过第三电阻R3接地，温敏电阻NTC与第三电阻R3的节点输出检测信号。温敏电阻NTC采用负温度系数的电阻，采用此电路来检测温度，温度与输出的检测信号的电压成正比，温度越高，检测信号的电压越高。

如图5所示，报警模块A2包括电压基准电路A21、比较器A22和示警电路A23；所述电压基准电路A21耦接于比较器A22的反相输入端，用以提供阈值电压；所述比较器A22的同相输入端接收检测信号，通过与阈值电压比较后输出比较信号；所述示警电路A23耦接于比较器A22的输出端，用以响应比较信号并触发声光同时报警。

电压基准电路A21采用电位器Rp1分压的形式提供比较阈值电压，电源Vcc连接电位器Rp1的电阻后接地，电位器Rp的调节端连接比较器A22的反相输入端，通过调节电位器Rp1的阻值，可以调节比较阈值电压的大小。

示警电路A23包括第一电阻R1、三极管Q1、蜂鸣器LB和LED灯；所述比较器A22的输出端串联第一电阻R1后连接三极管Q1的基极，所述蜂鸣器LB的一端连接电源，另一端连接三极管Q1的集电极，三极管Q1的发射极连接LED灯后接地。

温度检测到过高时，温度传感器A1输出高电平，比较器A22通过比较输出高电平使得三极管Q1导通，从而使得电源Vcc直接接通蜂鸣器LB和LED灯。蜂鸣器LB和LED灯同时报警指示。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种智能电容器，包括三个电容器三角形接法连接成的电容器组，且内设复合开关，其特征在于：所述三个电容器呈周向设置，在三个电容器的中心设有马耳他十字机芯机构和驱动电机，所述马耳他十字机芯机构包括一驱动盘和一从动盘，所述从动盘上设有偶数个沟槽，所述沟槽沿所述从动盘的径向均匀分布，所述驱动盘上设有一卡合体，所述卡合体与所述沟槽卡合时，所述驱动盘旋转可驱动所述从动盘旋转，所述驱动电机驱动所述驱动盘转动，所述从动盘设置有温度传感器，所述温度传感器随从动盘转动而检测所述电容器的周围温度并输出检测信号，所述温度传感器电连接有报警模块，所述报警模块在检测信号超出阈值时触发报警。

2.根据权利要求1所述的智能电容器，其特征在于：所述从动盘上设有六个沟槽。

3.根据权利要求2所述的智能电容器，其特征在于：所述温度传感器固定于从动盘的边缘。

4.根据权利要求1-3任一所述的智能电容器，其特征在于：所述温度传感器包括温敏电阻、电源和第三电阻，所述温敏电阻的一端连接电源，另一端通过第三电阻接地，温敏电阻与第三电阻的节点输出检测信号。

5.根据权利要求4所述的智能电容器，其特征在于：所述报警模块包括电压基准电路、比较器和示警电路；

所述电压基准电路耦接于比较器的反相输入端，用以提供阈值电压；

所述比较器的同相输入端接收检测信号，通过与阈值电压比较后输出比较信号；

所述示警电路耦接于比较器的输出端，用以响应比较信号并触发声光同时报警。

6.根据权利要求5所述的智能电容器，其特征在于：所述示警电路包括第一电阻、三极管、蜂鸣器和LED灯；

所述比较器的输出端串联第一电阻后连接三极管的基极，所述蜂鸣器的一端连接电源，另一端连接三极管的集电极，三极管的发射极连接LED灯后接地。