一种带有故障保护的二极管等零相位开关制造技术

本发明专利技术提供一种带有故障保护的二极管等零相位开关，包括：主继电器触点保护电路、主继电器触点检测电路、主继电器触点和继电器控制电路，所述的主继电器触点保护电路由辅助继电器触点K1与两支二极管D1和D2串联组成且两端与主继电器触点K并联；主继电器触点检测电路由光耦OP的输入端与二极管D3串联组成，且两端并联在D1、D2的两端，光耦OP的输出接到继电器控制电路。本发明专利技术的有益效果为：可以防止由于主继电器触点卡死造成的开关事故，当开关在动作时，主触点检测电路发现触点动作异常可以立即停止主触点的动作，防止故障的进一步扩大，并通知开关出现故障，从而可以提高二极管等零相位开关的可靠性。

A diode zero phase switch with fault protection

【技术实现步骤摘要】
一种带有故障保护的二极管等零相位开关
本专利技术涉及一种交流电继电器开关，特别是一种利用二极管和辅助继电器触点串联实现交流继电器开关触点在闭合或断开时不产生电弧的继电器开关，并且这种继电器开关是带有故障保护和报警的，国际分类号为H01H9/54、H01H9/56。
技术介绍
中国专利申请2013102656141.1提供了一种二极管等零相位开关，开关闭合/断开时辅助继电器触点先闭合，保证主继电器触点闭合或断开时不会打火或拉弧，辅助继电器触点只是在开关动作的瞬间工作，所以辅助继电器触点的寿命远远长于主继电器触点的寿命。在实际的使用中，发现主继电器触点动作时间的随机性很大，如果在闭合时主继电器触点的闭合时间超过了辅助支路二极管可能导通的时间，有可能发生主继电器触点打火烧粘或拉弧不断的情况。另外二极管等零相位开关的一个主要应用领域是电源换流或换相，可以实现无电流突变的换流或换相，这种开关在电源切换的换流开关、变压器有载调压开关和三相不平衡换相开关等领域都可以应用。在换流和换相的应用情况下，原理是A路的主继电器触点断开，B路的主继电器触点闭合，断开到闭合的瞬间用辅助二极管支路续流，即实现从A路到B路的转化。但可能出现的问题是如果A路继电器触点由于故障没有断开，B路继电器触点就闭合，就是出现A路电源与B路电源短路的事故。为了避免由于主继电器触点不动作带来的换相短路事故，中国专利ZL201520930559.4公开了一种检测主继电器触点是否动作的方法，通过检查主继电器触点回路的电流，可以确认主继电器触点是否闭合或断开，并且通过单刀双掷继电器开关实现换相互锁，这种检测方法对于二极管等零相位开关应用于换相开关领域是十分重要的，可以防止换相过程短路的发生。但这种检测方法无法确定主继电器触点动作之前小继电器是否闭合，而如果小继电器没有闭合，大继电器在闭合断开动作时就失去了保护。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于提高二极管等零相位开关可靠性的检测电路和控制方法，通过判断辅助继电器触点闭合及主继电器触点闭合/断开的情况，实现对二极管等零相位开关的保护。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现：一种带有故障保护的二极管等零相位开关包括主继电器触点保护电路、主继电器触点检测电路、主继电器触点和继电器控制电路，所述的主继电器触点保护电路由保险管F、辅助继电器触点K1与两支二极管D1和D2串联组成且两端与主继电器触点K并联；主继电器触点检测电路由光耦OP的输入端与二极管D3串联组成，且两端并联在D1、D2的两端，光耦OP的输出接到继电器控制电路。进一步的，所述电流互感器CT接入辅助继电器触点支路，电流互感器CT的输出接到继电器控制电路。进一步的，所述主继电器触点保护电路由2支以上二极管与辅助继电器触点串联组成。进一步的，所述辅助继电器触点支路串联保险丝F，保险管的额定电流为主继电器触点额定电流的1/5-1/100。进一步的，所述继电器控制电路的电源输入端接在辅助继电器触点支路串联保险丝的下端，当保险丝烧断后继电器控制电路没有电源。所述的二极管等零相位开关的保护方法，包括以下的步骤：步骤1)继电器闭合过程：小继电器在电压负半周闭合，当电压变化到正半周时，如果光耦没有输出，说明小继电器触点没有闭合或二极管短路，控制电路应立刻发出大继电器断开指令；如果在大继电器预定闭合的时间段内光耦还有输出，说明大继电器没有闭合，控制电路在接下来的电流负半周将小继电器断开，并发出故障报警。步骤2)继电器断开过程：小继电器在大继电器断开之前闭合，大继电器选择在电流正半周断开，如果在大继电器触点预定断开时段内光耦没有输出，继电器控制电路停止执行下一步的控制指令并发出报警。本专利技术的有益效果为：可以防止由于主继电器触点卡死造成的开关事故，当开关在动作时，主触点检测电路发现触点动作异常可以立即停止主触点的动作及故障的进一步扩大，并通知开关出现故障，从而可以提高二极管等零相位开关的可靠性。附图说明下面根据附图对本专利技术做进一步详细说明。图1、本专利技术实施例所述的带有故障保护的二极管等零相位开关电路原理图一；图2、本专利技术实施例所述的带有故障保护的二极管等零相位开关电路原理图二；图3、本专利技术实施例所述的带有短路保护的三相不平衡调整换相开关电路原理图；图4、本专利技术实施例所述的带有短路保护的换流开关原理图；图5、本专利技术实施例所述的带有熔断保护的电容器投切开关电路原理图。具体实施方式如图1所示，本专利技术实施例所述的一种带有故障保护的二极管等零相位开关的原理图，包括主继电器触点K，主继电器触点保护电路、主继电器触点检测电路和继电器控制电路组成，所述的主继电器触点保护电路由保险管F、辅助继电器触点KD、二极管D1和D2串联电路，主继电器触点保护电路两端与主继电器触点K并联，主继电器触点检测电路由光耦OP的输入端、电阻R和二极管D3串联组成，主继电器触点检测电路两端并联在D1、D2的两端，光耦OP的输出接到继电器控制电路。主继电器触点检测电路的工作原理如下：(1)当开关做闭合动作时，首先辅助继电器触点KD在负半周闭合，由于D1和D2处于反向，没有电流通过主继电器触点保护支路，且D3也处于反向，没有电流通过主继电器触点检测支路，当电压由负变正，D1、D2和D3导通，这时会有电流分流流过辅助继电器触点检测电路，光耦OP有电流输出。在电压正半周期间闭合主继电器触点K，完成开关的闭合过程。如果辅助继电器触点K1没有闭合，在电压变正的瞬间光耦OP没有脉冲电流输出，继电器控制电路将立即停止主继电器触点K的闭合，或发出主继电器触点断开指令，之后发出故障报警；如果主继电器触点K在电压正半周的期间内的预定时间没有闭合，光耦OP持续有电流输出，继电器控制电路将给主继电器发出断开指令，并在电压负半周断开辅助继电器触点KD。在开关闭合的过程中，无论是辅助继电器触点没有闭合或主继电器触点未闭合或延时闭合，都有可能对主继电器触点造成损坏而造成开关故障，二极管等零开关的保护电路可以提示开关故障。(2)同样开关断开动作时，首先辅助继电器触点闭合，由于主继电器触点处于闭合状态，没有电流通过主继电器触点触电保护电路和主继电器触点检测电路，主继电器触点K在电流正半周断开，一旦主继电器触点K断开。电流流过辅助继电器触点KD、D1和D2支路和D3、光耦OP支路，保证主继电器触点断开时不拉弧，同时光耦OP有电流输出，继电器控制电路即得到主继电器触点断开的信号，在接下来的电流负半周，断开辅助继电器触点KD即完成了开关断开的过程。如果主继电器触点没有在预定时间断开，继电器控制电路将立刻停止主继电器触点断开的动作，并发出故障报警。在光耦支路串联的电阻R的作用是防止光耦支路分流过大烧毁光耦，电阻R的阻值是0-1000Ω，一般技术人员通过试验即可得到合适的阻值。图2所示为本专利技术实施例所述的一种带有故障保护的二极管等零相位开关的原理图之二，电流互感器检测辅助继电器触点支路的电流，互感器的输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带有故障保护的二极管等零相位开关，其特征在于，包括：主继电器触点保护电路、主继电器触点检测电路、主继电器触点和继电器控制电路，所述的主继电器触点保护电路由保险管F、辅助继电器触点K1与两支二极管D1和D2串联组成且两端与主继电器触点K并联；主继电器触点检测电路由光耦OP的输入端与二极管D3串联组成，且两端并联在D1、D2的两端，光耦OP的输出接到继电器控制电路。/n

【技术特征摘要】
1.一种带有故障保护的二极管等零相位开关，其特征在于，包括：主继电器触点保护电路、主继电器触点检测电路、主继电器触点和继电器控制电路，所述的主继电器触点保护电路由保险管F、辅助继电器触点K1与两支二极管D1和D2串联组成且两端与主继电器触点K并联；主继电器触点检测电路由光耦OP的输入端与二极管D3串联组成，且两端并联在D1、D2的两端，光耦OP的输出接到继电器控制电路。


2.根据权利要求1所述的一种带有故障保护的二极管等零相位开关，其特征在于，所述电流互感器CT接入辅助继电器触点支路，电流互感器CT的输出接到继电器控制电路。


3.根据权利要求1所述的一种带有故障保护的二极管等零相位开关，其特征在于，所述主继电器触点保护电路由2支以上二极管与辅助继电器触点串联组成。


4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的一种带有故障保护的二极管等零相位开关，其特征在于，所述辅助继电器触点支路串联保险丝F，保险管的额定电流是主继电器触点工...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海，徐华洪，
申请(专利权)人：国源容开国际科技北京股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11