CN211701475U - 一种抑制复合开关涌流器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种抑制复合开关涌流器，包括连接在电网的涌流抑制装置，可控硅和涌流抑制装置串联，可控硅的1号管脚连接电容器，涌流抑制装置和可控硅两端并联有继电器。电网电源通过限流电阻R1与硬件过零检测电路U1连接，硬件过零检测电路U1分别与电阻R2与可控硅Q1连接，电阻R2另一端连接可控硅Q1的G极与电容器，可控硅Q1的2号管脚连接涌流抑制装置C1。本实用新型涌流抑制装置与可控硅串联，复合开关工作中可控硅先于继电器导通且时间较短，涌流抑制装置不需要长时间通过很大电流，可以减小热量产生，并且有效抑制复合开关在导通时的涌流。
Description
技术领域
本实用新型涉及电容器领域，特别是一种抑制复合开关涌流器。
背景技术
传统的低压无功补偿电容器投切方式采用的是同步开关与复合开关两种方式，这两种控制方式的目的均是为了降低涌流。同步开关通过软件的方式计算出过零点，在投入前需要计算出电网电压的状态，并且需要一定时间的计算，在下一次过零点时刻前预先发送继电器的投入信号，这才能保证在电压零点时刻附近投入继电器，这种方式的电压零点采样分析并投入存在很大的误差，并且完全依赖软件的计算精度，同时涌流发生性随机，无法有效的达到控制涌流目的，这对电容器本身存在非常大的伤害，会严重损害继电器的寿命，并且存在很高的安全隐患；相比于同步开关的软件过零，复合开关采用的是硬件过零投切方式，此种方式不依赖软件的计算，并且控制命令下达后，硬件自动完成电压零点时刻采样，并完成投入信号发送，通过先投入可控硅这类半导体器件，再投入继电器的方式可以保证继电器投入时的涌流降至最低，复合开关这种方式渐渐的成为主要的控制模式；虽然硬件过零降低了涌流但在实际工作过程中，依旧无法保证电压过零采样精度，复合开关的投入瞬间依旧存在比较大的涌流，这会导致可控硅的损坏，并导致可控硅的爆裂、发热甚至可能引起电路着火，有着极大的安全隐患。
实用新型内容
实用新型目的：本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种抑制复合开关涌流器。
为了解决上述技术问题，本实用新型公开了一种抑制复合开关涌流器，包括连接在电网的涌流抑制装置，可控硅和涌流抑制装置串联，可控硅另一端连接电容器，涌流抑制装置和可控硅两端并联有继电器。
本实用新型中，电网电源通过限流电阻R1与硬件过零检测电路U1连接，硬件过零检测电路U1分别与电阻R2与可控硅Q1连接，电阻R2另一端连接可控硅Q1的G极与电容器，可控硅Q1的2号管脚连接涌流抑制装置C1。
本实用新型中，硬件过零检测电路U1在未接收到控制信号时，硬件过零检测电路处于关闭状态，可控硅G极无电压，可控硅处于待触发模式。
控制信号下发后，硬件过零检测电路被激活，可控硅G极导通，涌流抑制装置启动。
本实用新型中，可控硅投入40ms后，继电器合闸，继电器动作完毕后撤销控制信号关闭可控硅。
本实用新型中，包括单片机，单片机发送控制信号到硬件过零检测电路U1，硬件过零检测电路U1发送控制信号到涌流抑制装置和可控硅。
有益效果：本实用新型涌流抑制装置与可控硅串联，复合开关工作中可控硅先于继电器导通且时间较短，涌流抑制装置不需要长时间通过很大电流，可以减小热量产生，并且有效抑制复合开关在导通时的涌流。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做更进一步的具体说明，本实用新型的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1是本实用新型的连接框图。
图2是本实用新型的电气原理图。
具体实施方式
实施例：
如图1，本实施例公开了一种抑制复合开关涌流器，包括连接在电网的涌流抑制装置，可控硅和涌流抑制装置串联，可控硅的1号管脚连接电容器，涌流抑制装置和可控硅两端并联有继电器。
如图2，本实施例，电网电源通过限流电阻R1与硬件过零检测电路U1连接，硬件过零检测电路U1分别与电阻R2与可控硅Q1连接，电阻R2另一端连接可控硅Q1的G极与电容器，可控硅Q1的2号管脚连接涌流抑制装置C1。硬件过零检测电路U1在未接收到控制信号时，硬件过零检测电路处于关闭状态，可控硅G极无电压，可控硅处于待触发模式。控制信号下发后，硬件过零检测电路被激活，可控硅G极导通，涌流抑制装置启动。可控硅投入40ms后，继电器合闸，继电器动作完毕后撤销控制信号关闭可控硅。包括单片机，单片机发送控制信号到硬件过零检测电路U1，硬件过零检测电路U1发送控制信号到涌流抑制装置和可控硅。
具体的，电网电源通过R1限流电阻与硬件过零检测电路U1连接，硬件过零检测电路U1与R2连接，R2连接可控硅Q1的G极与电容器输出端，控制信号可以是由单片机直接输出，过零检测电路U1在未接收到控制信号时，可控硅Q1的G极无电压，可控硅Q1的输入端2号管脚与输出端1号管脚不导通，处于断路状态；发送控制信号后，硬件过零检测电路U1不会立刻导通，此时需要保持控制信号一段时间，电网电压变化到电压零点时刻，硬件过零检测电路U1启动，此时电网电压通过R1连接可控硅Q1的G极，触发可控硅Q1导通，可控硅Q1导通瞬间电容器与电网之间会存在非常大的瞬间涌流，此时涌流抑制装置C1启动，阻碍这种瞬间电流的突变，将涌流限制在一定范围。可控硅Q1工作持续一段时间，此时控制信号需要依旧保持，继电器K1可以合闸，此时继电器K1两端的电压处于等电位状态，继电器K1触点亦或者弹簧片的回跳不会产生二次涌流；继电器K1完成合闸后，撤销控制信号，下一个电压过零点后，硬件过零检测电路U1处于断路状态，可控硅Q1的的G极无电压，可控硅Q1恢复断路状态，电流全部通过继电器K1与电容器连接。
电容器需要切除时，继电器K1不能立即断开，控制信号再次发送，硬件过零检测电路U1在电压过零点时刻导通，可控硅Q1进入导通状态，可控硅Q1在导通前继电器处于闭合状态，可控硅Q1两端电压等电位，在导通的瞬间不存在涌流，当可控硅Q1投入后，才可断开继电器K1，然后撤销控制信号，此时可控硅Q1不会立刻断开，硬件过零检测电路U1会在下一个过零点自动断开，此刻可控硅Q1才会实际断路，完成切除动作。
通过硬件上的过零检测电路不能完全的保证复合开关在投入的瞬间确保电网电压为零，电网电压不为零或者接近零均会产生较大的涌流，在可控硅的输入端2号管脚串联涌流抑制装置可以消除硬件采样过零精度不高而导致的涌流。在复合开关正常使用状态中，可控硅先导通，继电器无须考虑过零情况；串联涌流抑制装置可以在可控硅输入端2号管脚或者串联在继电器输入端；串联继电器前端，需要考虑到涌流抑制装置的大电流长时间负载能力和发热问题，这对复合开关整体系统来说成本相对较高且存在一定的安全隐患；涌流抑制装置连接可控硅的输入端2号管脚，可以保证可控硅投入期间抑制涌流，同时可控硅不会长时间工作，涌流抑制装置体积可以控制，仅需要考虑瞬间功耗即可，不会影响复合开关系统的正常运行。
电网通过涌流抑制装置连接可控硅与继电器开关并联，可控硅投入时，电网电压不变，继电器开关两端电压等电位，继电器投入瞬间无涌流变化，可确保复合开关涌流变化一致，确保涌流倍数在3倍以内。
本实用新型提供了一种抑制复合开关涌流器的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (3)
1.一种抑制复合开关涌流器，其特征在于，包括连接在电网的涌流抑制装置，可控硅和涌流抑制装置串联，可控硅另一端连接电容器，涌流抑制装置和可控硅两端并联有继电器。
2.根据权利要求1所述的一种抑制复合开关涌流器，其特征在于，电网电源通过限流电阻R1与硬件过零检测电路U1连接，硬件过零检测电路U1分别与电阻R2与可控硅Q1连接，电阻R2另一端连接可控硅Q1的G极与电容器，可控硅Q1的2号管脚连接涌流抑制装置C1。
3.根据权利要求1所述的一种抑制复合开关涌流器，其特征在于，包括单片机，单片机发送控制信号到硬件过零检测电路U1，硬件过零检测电路U1发送控制信号到涌流抑制装置和可控硅。
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