[实用新型]一种具有保护装置的可控硅复合开关

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电力系统无功补偿的电容开关，尤其是可控硅瞬时导通的后备保护的装置。

背景技术

可控硅也称晶闸管，其结构简单，控制方便，价格不高。只要在其正负极加相应的电压，又在控制极上施加导通触发信号，正负极之间就可导通，有电流流动。特别是双向可控硅只要控制极上有导通触发信号，两极间就导通，使用很方便可靠。用可控硅与继电器接点相并联构成的复合开关(也称复合继电器)是一种用于投切电力电容器的新型器件，其工作原理是这样：投入电容器时，首先可控硅先过零导通，然后继电器闭合，其接点将可控硅短接，此时电源通过继电器接点向电容器供电，切除电容器时，首先继电器接点先断开，然后可控硅电流过零再关断，此时电容器被切除。

目前，复合开关中的可控硅触发信号，是由单片机直接输出通过可控硅功率驱动电路驱动可控硅导通。但是这种方式控制可控硅关断时，如果由于单片机受到强烈干扰，在继电器关断后，仍长时间如1秒以上导通，则可控硅回路就会因过流时间长而出现烧断飞弧，从而引起短路故障发生。这是因为可控硅回路是按瞬时导通又马上关断的工作方式设计的。一般情况下，导通工作时间小于0.1秒。所以上述控制方式的复合开关在恶劣环境下工作的可靠性显然受到影响。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种具有保护装置的可控硅复合开关，能解决可控硅由于单片机受强干扰失控造成可控硅应关断而又未能关断引起短路故障发生的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：在单片机系统的可控硅触发信号输出电路与可控硅触发电路之间串接接入单稳态电路。

上述所说的具有保护装置的可控硅复合开关的电路包括可控硅、继电器，它是在单片机系统与可控硅触发电路之间串接接入单稳态电路，可控硅触发电路之后接可控硅元件，可控硅元件接电力电容器，可控硅元件两端并接继电器接点；继电器一段也与单片机系统连接。

上述所说的单稳态电路可以是555定时器、集成单稳芯片或者全数字单稳态电路。

以上所述的单稳态电路可以由电容、电阻、施密特电路构成，其中单片机系统先接到施密特电路的输入端，施密特电路的输出端接电阻后分别接施密特电路和电容，施密特电路接可控硅功率触发电路的输入端。本方案施密特电路可以2个或2个以上串联。

以上所述的单稳态电路由电容、电阻、施密特电路构成，其中单片机系统先接电容后分别接电阻和施密特电路，施密特电路接电容后分别接电阻和施密特电路后与可控硅功率触发电路的输入端，电阻一端接地。本方案施密特电路的一端也可以串联。

上面所述的单稳态电路以可以由二极管、电容、电阻、串联的施密特电路和与门电路构成。其中二极管的阴极和电容的一端与单片机系统可控硅控制输出端相连接，二极管的阳极与电容的另一端与电阻的一端以及施密特电路的输入端相连接，电阻的另一端接共公地；施密特电路串联后与门电路的输入端相连，再接可控硅功率驱动电路的输入端，可控硅功率驱动电路的输出端接可控硅控制极控制回路。可控硅的主电路一端接电源，另一端接电力电容器，电力电容器的另一端接零线。

以上所述的单稳态电路也可以由电容、电阻、集成单稳芯片或者全数字单稳态电路构成，其中单片机系统接电阻和集成单稳芯片或者全数字单稳态电路的输入端，集成单稳芯片或者全数字单稳态电路输出端接可控硅功率触发电路的输入端和电容，电容另一端接地。

在本实用新型中，利用单稳态电路对单片机系统输出的可控硅触发有效信号如正阶跃信号或负阶跃信号进行有效宽度限制处理，使可控硅导通时间最大只能是单稳态电路输出的单稳态脉冲宽度。

单稳态电路，在各种电路系统中，单稳态电路常用于定时、窄脉冲展宽、整形、延时等场合。传统的单稳态触发器的工作特点是：①它有1个稳定状态和1个暂稳状态，在没有外来触发脉冲作用的情况下，其输出保持在稳态；②在外来触发脉冲作用下，单稳态触发器翻转，进入“暂稳态”，假设稳态为0，则暂稳态为1。③暂稳状态维持一段时间后，将自动从暂稳态返回稳态。在暂稳态停留的时间与触发脉冲无关，仅取决于电路本身的参数。

应用本实用新型后的复合开关，即使单片机输出失控，也不会发生触发电路超长时间导通的情形，因而可避免因触发电路超长时间导通而可能导致的短路故障的发生。从而能有效地保护可控硅及其负载，尤其是电容性负载和电网的安全；使得复合开关的可靠性进一步提高，损坏率大大降低，提高了工作效率，从而提高了经济效益。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。