[实用新型]一种智能复合型集成开关

说明书

技术领域

本实用新型属于开关技术领域，具体涉及一种低压电力电网无功补偿使用电力电容器时的投切电容装置，是一种用于低压线路终端补偿的分相投切功能负荷开关。

背景技术

传统的无功补偿装置中电力电容器的投切开关主要采用固态继电器和交流接触器。电磁开关在接通或分断电容器时, 发生的触头震动、起弧现象造成了触头蚀损、电磁干扰与电能损失, 使其电气寿命低于机械寿命, 不但需要经常更换, 而且大大降低了无功补偿装置运行的可靠性。以电力电子开关器件为主构成的固态继电器, 虽然具有无触点通断、操作频次高、动态开关特性优越和抗机械应力能力强的优点,但也存在成本高, 导通损耗大, 耐电、热应力能力差, 大功率时由于使用散热器而体积大等缺点。另外一个更加严重的问题是，可控硅进入电网运行中会产生谐波污染。新型复合开关理论上解决了二者的矛盾，将电力电子器件与磁保持开关相结合，发挥了电力电子器件通断电流无电弧、磁保持开关接触电阻小的优势，形成体积小、容量大的容性负荷开关。然而，实际运行中，仍普遍存在电力电子器件损坏和磁保持开关触点粘合等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种分相投切智能复合开关，它解决了上述两种开关元件存在的问题，既安全又可靠。

为达到上述目的，本实用新型采取的解决方案是：

一种智能复合型集成开关，包括控制器单元、一组或多组复合开关，其特征在于：

每一组复合开关由一双向可控硅与一磁保持开关组成，其中，所述双向可控硅输入和输出两端分别并接在所述磁保持开关的输入触点和输出触点上；

所述控制器单元的输出端通过双向可控硅驱动触发电路与每一组复合开关的双向可控硅相连，通过磁保持开关驱动触发电路与每一组复合开关中的磁保持开关相连。

所述控制器单元的控制接口连接至每组复合开关，多组复合开关组成多个开关控制通道，通过所述控制器单元实现多个开关控制通道的可靠通断控制。

对3~36个复合开关单元进行集成封装，通过一个控制器单元（如单片机，DSP）根据外部控制指令分别进行导通或关断控制，实现单相或三相设备的控制。

通过双向可控硅和磁保持开关的投切配合，以及优化双向可控硅导通时间来减少产生的热量，从而可以取消双向可控硅的散热装置，并通过多路集成显著减小开关的体积，实现多路控制开关的微型化。

采用的核心控制器具有通讯接口和多线式直接控制接口。允许外部控制器远程对任意一个复合开关进行通断控制。

本实用新型在交流电压过零点后2~3毫秒附近投入磁保持开关，并适当提高控制电压值减小触点抖动对磁保持开关寿命影响；在交流电压过零点附近（前后1~2毫秒）接通或关断双向可控硅，降低电压应力，减少可控硅发热，提高复合开关的可靠性。

本实用性型的智能复合型集成开关，除了具有一般复合开关结合了电力电子器件通断电流无电弧、磁保持开关接触电阻小的优点外，还具有以下优点：

1.  通过双向可控硅和磁保持开关的投切配合，以及优化双向可控硅导通时间来减少产生的热量，从而可以取消双向可控硅的散热装置，使其具有体积小、基本不发热等特点。

2.  通过调整电压过零点附近投入磁保持开关，提高控制电压值减小触点抖动对磁保持开关寿命影响，提高其可靠性。

3.  还可通过多路集成实现多路控制开关的微型化。

附图说明

图1是本实用新型控制原理框图；

图2是本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本实用新型作进一步的说明。