一种智能复合开关制造技术

一种智能复合开关，由多个开关控制控制通道和各通道开关执行部件组成，所述各通道开关执行部件由单向反并联可控硅组与磁保持继电器组成，每个开关控制控制通道由控制器、过零检测电路、磁保持继电器驱动电路、显示电路、电源回路及控制信号输入电路组成，所述过零检测电路、磁保持继电器驱动电路、可控硅驱动电路、显示电路、电源回路及控制信号输入电路分别和控制器连接，所述开关控制控制通道中设有检测电路，所述检测电路采集所述过零检测电路、磁保持继电器驱动电路、显示电路、电源回路、控制信号输入电路、单向反并联可控硅组与磁保持继电器的检测信号，并将检测信号输入所述控制器。本实用新型专利技术能解决复合开关的安全适应性问题。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术专利属于开关
，具体涉及一种低压电力电网谐波治理/无功补偿使用电力电容器时必须使用的投切开关装置，是一种用于低压线路的智能复合开关。
技术介绍
现有的复合开关安全性主要依赖可靠的过零检测方法和技术、可控硅导通的保护电路等方式加以实现，但目前同类产品的技术方案设计上往往忽略了一些与工程应用环境相关的应用安全隐患问题，表现如下a.外围电力进线线路本身的连接检查，包括复合开关进线线路的检查，是否存在进线线路连接故障或断线；是否处于过压/欠压状态；线路谐波状况等。如果不对外围应 用环境的电力进线进行检查，在电力进线线路本身存在故障或隐患的情况下盲目应用复合开关，则极可能引起电力线路和(或)所控制用电设备的故障或事故；b.复合开关本身控制电路及器件的自身检测，包括控制器本身是否正常工作，可控硅是否正常工作；磁保持接触器是否正常复位等。如果复合开关本身的任何机电部件发生故障，则应提示用户及时排除故障，避免复合开关误动作造成电力线路和(或)所控制用电设备的故障或事故；c.对复合开关应用环境的电磁信号干扰的防范,包括开关控制电路的信号防干扰；过零检测电路的防干扰等。如果在复合开关的应用环境具有强电磁干扰的情况下，不对其开关控制信号和过零检测信号电路采取防干扰措施，则复合开关就极有可能误动作，进而引起电力线路和(或)所控制用电设备的故障或事故；在此之前，已有一些保证复合开关安全性的技术尝试。在中华人民共和国国家知识产权局公开的申请号为200710049550. 2的授权专利技术专利中，描述了一种通过在单片机与可控硅触发电路之间串接单稳态电路的方法，避免在单片机输出失控时发生可控硅触发电路超长时间导通，可能引起短路故障的复合开关安全性增强方法；申请号为201110032781. 9的专利技术专利申请中公开了一种通过采用双向可控硅与磁保持开关投切配合，优化双向可控硅导通时间来减少产生热量，从而取消双向可控硅散热装置，提高复合开关安全可靠性的方法。申请号为200710111270. X的专利技术专利申请中公开了一种通过由反向并联的两个相同过零检测电路构成可控硅触发电路，通过可靠过零检测，提高复合开关使用安全性的方法。以上所述复合开关相关专利申请中，均没有考虑本专利申请所述的复合开关外围电力进线线路本身的连接检查，复合开关本身控制电路及器件的自身检测，对复合开关应用环境的电磁信号干扰的防范等
技术实现思路
。因此，我们针对复合开关的上述一些实际应用存在问题进行研究，从而提出本专利申请。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种智能复合开关，它进一步解决上述复合开关应用环境的安全适应性问题，既安全又可靠。为达到上述目的，本专利采取的解决方案是一种智能复合开关，由多个开关控制控制通道和各通道开关执行部件组成，所述各通道开关执行部件由单向反并联可控硅组与磁保持继电器组成，每个开关控制控制通道由控制器、过零检测电路、磁保持继电器驱动电路、显示电路、电源回路及控制信号输入电路组成，所述过零检测电路、磁保持继电器驱动电路、可控硅驱动电路、显示电路、电源回路及控制信号输入电路分别和控制器连接，所述开关控制控制通道中设有检测电路，所述检测电路采集所述过零检测电路、磁保持继电器驱动电路、显示电路、电源回路、控制信号输入电路、单向反并联可控硅组与磁保持继电器的检测信号，并将检测信号输入所述控制器。智能复合开关的各开关控制通道中都含有检测电路，所述检测电路可以单独设置，也可以分别设置在复合开关的其它电路中。所述检测电路，用于复合开关进线线路的检查，包括是否存在进线线路连接故障或断线；是否处于过压欠或压状态；线路谐波状况等。所述检测电路，用于控制器及开关执行部件的自身检测，包括控制器本身是否正常工作，可控硅组是否正常工作。上电自检期间，各检测电路向控制器输出一特定值i，控制器将i与参照值c进行计算，综合分析判断，并输出该通道无故障标志或有故障标志。根据此标志，确定各通道自检结果输出显示。最后，根据电源回路各测试点输入，控制器判断各电路及器件好坏，若有故障则禁止开关动作。作为本技术的进一步改进，所述检测电路中还设有复位检测电路，用于检测单向反并联可控硅组和磁保持继电器驱动电路的工作状态。智能复合开关进入正常工作流程后，每次的工作流程循环开始时，都会启动控制器复位控制检测，在进行开关投切操作之前，首选通过控制和检测可控硅和磁保持继电器驱动电路，保证这两部分开关部件处于可靠、正常的工作状态，必要时进行复位操作，从而避免开关本身的任何机电部件发生故障导致误动作，对负载及电网产生安全隐患和不利影响。作为本技术的进一步改进，控制信号输入电路的输入端并接有滤波电容，控制器中设有滤波处理电路。智能复合开关进入正常工作流程后，控制信号输入回路光耦的输入端并接有滤波电容，同时在控制器中有相应信号滤波处理，通过多次循环验证(延时200us循环测试)，可以防控制信号抖动产生误投及投入抖动，避免误动作对负载及电网产生安全隐患和不利影响。采用了阻容滤波防干扰电路设计，以避免过零电路受到外围应用环境的电磁干扰，产生“伪过零”波形；同时控制器中通过对过零信号数据的多次循环验证，确保零点检测准确，从而增强过零投切的可靠性和安全性。本专利主要目的是增强智能复合开关本身对实际使用中各种电网和工程应用环境的适应性，从而提高其自身的使用安全性和可靠性，并在实际应用中获得了很好的检验，大大提高了智能复合开关的应用可靠性。附图说明图I是本技术一个实施例的智能复合开关装置组成结构框图；图2是本技术实施例中智能复合开关工作流程框图；图3是本技术另一个实施例检测电路设置在单向反并联可控硅组中的结构示意图；图4是本技术另一个实施例检测电路设置在控制信号输入电路中的结构示意图；图5是本技术实施例的控制器电路图；图6是本技术智能复合开关工作示例接线图。具体实施方式·下面结合实施例及其附图对本专利作进一步的说明。参见图1，一种智能复合开关100，由多个开关控制控制通道和各通道开关执行部件组成，各通道开关执行部件由三相可控硅组8与磁保持继电器9组成，每个开关控制控制通道由控制器I、过零检测电路2、显示电路5、电源回路3、控制信号输入电路4、磁保持继电器驱动电路6和可控硅驱动电路7组成，过零检测电路2、显示电路5、电源回路3、控制信号输入电路4、磁保持继电器驱动电路6和可控硅驱动电路7分别和控制器连接，开关控制控制通道中设有检测电路10，检测电路10过零检测电路2、显示电路5、电源回路3、控制信号输入电路4、磁保持继电器驱动电路6、可控硅驱动电路7、三相可控硅组8与磁保持继电器9的检测信号，并将检测信号输入控制器I。检测电路10，用于复合开关进线线路的检查，包括是否存在进线线路连接故障或断线；是否处于过压欠或压状态；线路谐波状况等。检测电路10，用于控制器及开关执行部件的自身检测，包括控制器本身是否正常工作，可控硅组是否正常工作。上述各组成电路都可以用现有技术电路实现。智能复合开关安装完成后，接通控制电源，复合开关首先复位，上电自检，控制器通过过零/检测电路、电源回路的信号反馈，综合判断复合开关本身电路、器件及外围电力线路有无故障。若无故障则进入正常工作状态，等待控制信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能复合开关，由多个开关控制控制通道和各通道开关执行部件组成，所述各通道开关执行部件由单向反并联可控硅组与磁保持继电器组成，每个开关控制控制通道由控制器、过零检测电路、磁保持继电器驱动电路、显示电路、电源回路及控制信号输入电路组成，所述过零检测电路、磁保持继电器驱动电路、可控硅驱动电路、显示电路、电源回路及控制信号输入电路分别和控制器连接，其特征是，所述开关控制控制通道中设有检测电路，所述检测电路采集所述过零检测电路、磁保持继电器驱动电路、显示电路、电源回路、控制信号输入电路、单向反并联可控硅组与磁保持继电器的检测信号，并将检测信号输入所述控制器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾小健，王宏宇，
申请(专利权)人：顾小健，王宏宇，
类型：实用新型
国别省市：