[发明专利]交流电容器放电开关

说明书

本发明公开了一种交流电容器放电开关，该放电开关具有自动隔交流通直流的功能，即当放电开关两端是交流电压时开关处于断开状态，并且放电开关在交流电路中功耗极低；当放电开关两端变成直流电压时，放电开关会迅速导通，通过与放电开关串联的放电电阻可以将电容器上的剩余电压迅速放掉。该放电开关还具有温度保护的功能，使本发明的放电开关的使用更加安全可靠。本发明的放电开关接不同功率的放电电阻组成的电容器快速放电装置可以适应不通放电速度的要求。用本发明的放电开关配合放电电阻取代传统的放电电阻，可以大大降低传统电容放电电阻的功耗并可以实现快速放电。

技术领域

本发明涉及一种交流电容器放电开关(以下简称放电开关)，特别涉及一种低功耗交流电容器快速放电开关。

背景技术

在电网中使用交流电容器，用来进行功率因数补偿，提高电压的稳定性，调节在电路传输中由于感性元件产生的功率传输效率低下。由于电网的污染，现在大量的使用交流电容器作为滤波使用。当交流电容器从交流电路中脱开时，电容器上的电荷并没有放掉，这时很容易发生触电事故。所以电容器在脱离交流电源时，必须使用放电装置立刻将电容器上的剩余电量放掉，这是安全使用交流电容器的要求。在实际使用中，放电装置总是并联在交流电容器的两端，即使在交流电容器工作在交流电路中的时候放电装置也不能与电容器断开，以保证放电装置在电容器脱离交流电路时能立刻将电容器上的剩余电荷放掉。

常见的低压电容器放电装置是并联在电容器两端的放电电阻，电容器的容量越大，要求并联的放电电阻越小，以保证电容器与交流电源断开后，电容器能够在规定的时间内快速放电，但是恰恰由于这个电阻给电容器本身正常工作时候增加了功耗，浪费了电能；如果要降低功率损耗，须使用阻值较大的放电电阻，这样会增加放电的时间，并有可能超过电气安全规定的允许。

专利号为FI94473B的芬兰专利和CN201611160360.3的中国专利，公开了一种电容器快速放电装置是由放电电阻，电容，双向二极管和双向可控硅组成。这个放电装置能够快速放电，并且在交流电路中的功耗较低，但是这个放电装置在实际使用中存在很多问题因此造成这种低功耗的放电装置并没有推广。第一，经常出现放电装置的放电电阻烧毁的情况，这是因为放电电阻功率选的较小造成的，但如果选用大功率的放电电阻会导致产品体积变大和成本增加而不利于产品的推广和应用。第二，由于电容放电时放电电流很小，一般不会超过几百毫安，如果使用小功率可控硅可以降低成本和减小体积，但1A以下小功率可控硅的耐压是600VAC，这是无法达到380V交流电路的2.15倍的测试标准，所以这种放电装置只能应用于低于220VAC的民用交流电路中，而使用高压可控硅，体积和成本都会增加也就失去了推广的价值。第三这种电容器放电装置的放电电阻和装置是一体的，如图1所示如果将放电电阻R与放电装置分开，放电开关是一个3端元件，在生产或实际使用中无法根据放电速度的要求灵活的更换不同阻值和功率的放电电阻。

虽然诺基亚电容器公司在上世纪90年代就提出了电容快速放电装置的专利，并有产品上市，正是由于上述的原因到目前这个产品没有推开市场或说是没有市场价值。

发明内容

为了克服现有交流电容器快速放电装置的不足，本发明的目的是提供一种用小电流低压双向可控硅构成低成本高压双向可控硅的方案，以及用这种低成本高压可控硅构成两端子的放电开关的应用，从而实现耗电量极低且放电速度又大大超过普通放电电阻放电的放电装置。同时放电开关内设置温度保护，防止放电电阻由于过热烧毁。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：本发明发明放电开关是一个两端元件，放电开关由可控硅T1、可控硅T2、互感线圈L1L2、电阻R1、电容C、双向触发二极管DB3和热敏电阻Rt组成，电阻R1和电容C串联后与可控硅T1和可控硅T2的串联支路并联，电阻R1和电容C的连接点通过双向触发二极管DB3和热敏电阻Rt的串联支路与互感线圈L1的一端连接，互感线圈L1的另一端与可控硅T1的触发极连接，互感线圈的L2一端与可控硅T2的控制极连接，L2另一端与可控硅T2的阴极连接。