[实用新型]电容投切专用接触器

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种接触器，尤其是用于电容器投切的专用接触器。

背景技术

目前，无功补偿装置中电容器投切器件主要有三种：接触器、无触点开关、复合开关，无功补偿装置投切电容器组过程中，电容器组的初始电压为零，而在合闸瞬间，电网电压又往往不为零，使加在电容器组两端的电压突然升高，而产生一个很大的合闸涌流，不仅对电网造成冲击，而且影响电容器的使用寿命；常规的电容专用接触器通过加入带限流电阻的辅助触头来抑制涌流，涌流一般能控制在额定电流的20倍以内，涌流抑制效果不佳；无触点开关采用电力电子器件可控硅作为开关器件，实现电网电压过零时投入电容器，有效的避免了涌流产生，而可控硅的自身工作能耗大，需要强制散热措施，与无功补偿的节能宗旨相悖；复合开关是将无触点开关与接触器合二为一，投切时无触点开关工作，避免涌流产生，正常工作阶段由接触器担当，减少能耗，但复合开关增加投切器件的复杂性的同时也提高了投切器件的故障率和成本。

发明内容

为了克服现有的接触器不能有效抑制电容器合闸涌流的不足，本实用新型提供一种电容器投切的专用接触器，以现有的接触器为基础，实现过零投切，是低涌流、低成本的电容器投切开关。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：包含接触器本体的电容投切专用接触器还具有一个接触器控制装置，该装置由电源相位检测电路、可对电容器进行预先充电的充电电路、接触器动作时间实时在线检测装置、线圈驱动电路和CPU控制器组成，接触器动作时间检测装置通过一个接触器主触点开闭状态传感器实时在线测量接触器的合闸动作时间，主触点开闭状态传感器是位于接触器本体上的辅助触点，该辅助触点与主触点动作同步；充电电路通过隔离继电器与接触器主电路出线端连接，可给电容器提供与三相电源某一相位时刻相一致的电压，该相位可选择在三相电源某一相电压过零时刻，电源相位检测电路是该相电压的过零脉冲电路；通过电源相位检测电路的监测，在下一周期超前该相位一个合闸动作时间的时刻，CPU控制器发出合闸驱动信号，实现接触器主触点在该相位闭合；CPU控制器用于计算驱动信号发出时刻的接触器合闸动作时间值是该接触器历史合闸动作时间的加权平均值，大大减小了接触器动作时间的随机误差，提高了合闸时刻的精确度；由于预先给电容器充上了与该合闸相位相一致的电压，接触器闭合时，电容器以等电位接入电源电路，实现了无涌流投切。

本实用新型的有益效果是，采用现有的接触器技术，通过电子控制技术低成本的实现了电容器的过零投切，避免了合闸涌流，减少对电网的冲击，延长接触器及电容器的使用寿命；相对于现有的无涌流投切技术，可靠性更高，能耗更小。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的电路原理框图。

图2是实施例的电路原理图。

图中1.电源相位检测电路，2.充电电路，3.接触器动作时间检测装置，4.线圈驱动电路，5CPU控制器，6.主触点开闭状态传感器，7.接触器本体，8.隔离继电器，9.辅助触点。

具体实施方式

在图1中，电容投切专用接触器的控制装置由电源相位检测电路(1)、可对电容器进行预先充电的充电电路(2)、接触器动作时间实时在线检测装置(3)、线圈驱动电路(4)和CPU控制器(5)组成，接触器动作时间检测装置(3)通过一个接触器主触点开闭状态传感器(6)实时在线测量接触器的合闸动作时间，充电电路(2)可给电容器提供与三相电源某一相位时刻相一致的电压，通过电源相位检测电路(1)的监测，在下一周期超前该相位一个合闸动作时间的时刻，CPU控制器(5)发出合闸驱动信号给线圈驱动电路(4)，实现接触器主触点在该相位闭合；CPU控制器(5)用于计算驱动信号发出时刻的接触器合闸动作时间值是该接触器历史合闸动作时间的加权平均值，大大减小了接触器动作时间的随机误差，提高了合闸时刻的精确度，由于预先给电容器充上了与该合闸相位相一致的电压，接触器闭合时，电容器以等电位接入电源电路，实现了无涌流投切。

在图2所示实施例中，接触器的合闸时刻选定在A相电源的电压为零时，与此对应的BC相电压值分别为±270V，充电电路如图2所示，220VAC的A相电源通过变压器调压至191VAC，其峰值电压为270V，通过限流电阻R分别经2个反相的二极管D1、D2半波滤波后，经由隔离继电器(8)连接到接触器B C相的出线端，N相也由隔离继电器(8)联接到接触器A相的出线端，给电容器充上了与该合闸相位相一致的电压；电源相位检测电路(1)为电源A相的电压过零电路，当A相电源电压过零时，提供触发信号给CPU控制器(5)，CPU控制器(5)超前下一个过零相位一个合闸动作时间，发出线圈驱动信号给线圈驱动电路(4)，使得接触器在A相电压过零时闭合，此时三相电源的相位电压与电容已充电的电位相同，实现了无涌流投切。测量接触器合闸动作时间用的主触点开闭状态传感器(6)在本实施例中采用了接触器本体(7)内置的辅助触点(9)，该辅助触点与接触器主触点安装在同一运动机构上，实现同步分合，以保证测量的精确。