[实用新型]矿热炉动态零电压电容投切开关

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种冶金行业矿热炉冶炼系统的电控设备，尤其涉及一种矿热炉动态零电压电容投切开关。

背景技术

目前，由于矿热炉其自身的生产特点，需要补偿的电容器容量大，通过投切开关的电流大，通常采用的投切开关主要有三种：

1：普通接触器投切方式；

采用普通接触器投切的低压矿热炉补偿装置，常采用接触器三个触点并联使用来扩大使用电流，这样的使用：往往由于接触器三个触点分合的不一致性导致接触器触点经常烧坏。

2：真空接触器投切方式；

使用真空接触器投切的矿热炉低压滤波补偿装置，该装置的特点是：每个回路投切电容器容量大，适用于频繁投切。但真空接触器不能根据负荷变化快速动态投切。

3：晶闸管动态投切方式；

采用晶闸管投切的低压矿热炉补偿装置：晶闸管的自身发热耗能大、不节能。晶闸管产生高次谐波，晶闸管在有谐波的场合工作时，很难检测到真正的电压零点。产生的结果是：晶闸管经常在大电流、高电压冲击下接通与断开，晶闸管经常烧毁。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种矿热炉动态零电压电容投切开关，其具有可靠性高，节能性好的特点。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：

一种矿热炉动态零电压电容投切开关，其包括投切电路和控制电路，其中，所述投切电路包括晶闸管，所述晶闸管反并联二极管后与电容、电感串联，且所述晶闸管还并联有接触器，所述控制电路包括光电耦合器，零电压检测器、控制芯片以及触发电路，所述光电耦合器与晶闸管之间串接降压电阻，所述零电压检测器的输出端连接控制芯片的输入端，所述触发电路的输出端连接投切电路的输入端。

特别地，所述接触器为真空接触器。

本实用新型的有益效果为，所述矿热炉动态零电压电容投切开关采用对电容器预充电方式，投入电容器之前利用二极管对其预充电，充电到电网电压的峰值，在电网电压峰值时触发晶闸管接通与断开，不仅低功耗，开关接通后采用真空接触器吸合；而且可靠性高，避免了因产生谐波对电网造成的污染。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型矿热炉动态零电压电容投切开关的原理框图；

图2为本实用新型矿热炉动态零电压电容投切开关的投切电路图。

图中：

1、投切电路；2、控制电路；3、光电耦合器；4、零电压检测器；5、控制芯片；6、触发电路。

具体实施方式

请参照图1及图2所示，图1为本实用新型矿热炉动态零电压电容投切开关的原理框图；图2为本实用新型矿热炉动态零电压电容投切开关的投切电路图。

一种矿热炉动态零电压电容投切开关，其包括投切电路1和控制电路2，所述投切电路1与电网之间设置快速熔断器R1，所述投切电路1包括晶闸管V，所述晶闸管V反并联二极管D后与电容C、电感L串联，且所述晶闸管V还并联有真空接触器K，所述控制电路2包括光电耦合器3，零电压检测器4、控制芯片5以及触发电路6，所述光电耦合器3与晶闸管V之间串接降压电阻R，所述零电压检测器4的输出端连接控制芯片5的输入端，所述控制芯片5的输出端连接控制芯片5的输入端，所述控制芯片5的输入端连接触发电路6的输入端，所述触发电路6的输出端连接投切电路1的输入端。

投切电路1的主电路采用晶闸管V与二极管D反并联方式，电容器C投入前其电压总是维持在电网电压的峰值，一旦电容器C电压比电网电压峰值有所降低，二极管D都会将其电压充电至电网峰值电压，只要在电网电压峰值时触发晶闸管V，就可避免电流的冲击。

由于电容器C残压的不确定性，晶闸管V上的电压是一个不能根据电网电压计算的值，但可通过检测晶闸管V两端(阳极和阴极)的电压来确定电网电压与电容器残压是否相等，当检测到晶闸管V两端电压相等(电压差为零)时触发晶闸管V。所述晶闸管V两端电压经降压电阻R降压送到光电耦合器3，当交流电压瞬时值与电容器C残压相等时晶闸管V两端电压为零，零电压检测电路4输出一个脉冲给控制芯片5，该控制芯片5启动触发电路6，去触发相应的晶闸管。

所述矿热炉动态零电压电容投切开关具有以下特点：

1)晶闸管两端零电压(即两端电压相等)投入，电流过零切除，不产生过电压。

2)开关接通后真空接触器吸合，低功耗，不用外加散热片。

3)不产生谐波，不污染电网。

4)跟随负载变化动态高速投切，可靠性高，节能性高。

5)具有综合保护功能：输入电压缺相保护、过压保护、欠压保护等保护功能。