[发明专利]一种用于控制三相电力电容器投切的同步开关

权利要求书

1.一种用于控制三相电力电容器投切的同步开关，其特征在于，包括三相电源输入、磁保持继电器J1、磁保持继电器J2、电流互感器CT1、电流互感器CT2以及检测控制电路；

所述磁保持继电器J1的接点输入端连接三相电源输入的A相电源，磁保持继电器J1的接点输出端通过电流互感器CT1连接三相电力电容器的第一端，三相电源输入的B相电源直接连接三相电力电容器的第二端，磁保持继电器J2的接点输入端通过电流互感器CT2连接三相电源输入的C相电源，磁保持继电器J2的接点输出端连接三相电力电容器的第三端；

所述三相电源输入的各相以及电流互感器CT1和电流互感器CT2分别连接检测控制电路；

在执行三相电力电容器的投入操作时，磁保持继电器J2的接点先在C相和B相线电压为零的时刻闭合，然后磁保持继电器J1的接点在A相相电压为零的时刻闭合；

在执行三相电力电容器的切除操作时，磁保持继电器J1的接点先在电流互感器CT1电流的为零值时刻断开，然后磁保持继电器J2的接点在电流互感器CT2电流为零值时刻断开。

2.根据权利要求1所述的一种用于控制三相电力电容器投切的同步开关，其特征在于，所述检测控制电路包括单片机、电流过零检测电路、三相电压相序及过零检测电路、磁保持继电器驱动电路以及磁保持继电器通断检测电路；

所述电流过零检测电路输入端连接电流互感器CT1和电流互感器CT2，输出端连接单片机；

所述三相电压相序及过零检测电路连接在三相电源输入与单片机之间；

所述磁保持继电器驱动电路连接在磁保持继电器J1、磁保持继电器J2与所述单片机之间；

所述磁保持继电器通断检测电路分别连接磁保持继电器J1和磁保持继电器J2，并与所述三相电力电容器连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于控制三相电力电容器投切的同步开关，其特征在于，所述的检测控制电路为磁保持继电器J1和磁保持继电器J2的控制线圈提供比额定电压高一倍以上的电压作为操作驱动电压。

4.根据权利要求2所述的一种用于控制三相电力电容器投切的同步开关，其特征在于，所述三相电压相序及过零检测电路分别设置在A相和B相间，以及B相和C相间；

所述三相电压相序及过零检测电路包括两个并联的限流电阻，每个电阻后连接一个光耦，两个光耦的集电极并接后通过两个串接的施密特触发反向器连接单片机。

5.根据权利要求2所述的一种用于控制三相电力电容器投切的同步开关，其特征在于，所述电流过零检测电路包含依次串联的电流互感器、运算放大电路以及比较器，用于将正弦波电流信号被转化为方波信号输入到单片机。

6.根据权利要求3所述的一种用于控制三相电力电容器投切的同步开关，其特征在于，所述磁保持继电器驱动电路包括两个PNP三极管和两个NPN三极管组成H桥式驱动电路，两个PNP三极管的集电极接与继电器驱动线圈的一端，两个NPN三极管的集电极和继电器驱动线圈的另一端连接；两个PNP三极管包括三极管Q5和三极管Q6，两个NPN三极管包括三极管Q3和三极管Q4；

其中三极管Q5的发射极连接电源，三极管Q6的集电极连接电源，三极管Q3和三极管Q4的集电极连接到地，三极管Q5和三极管Q6的基极分别和三极管Q1以及三极管Q2的集电极连接，控制信号端switch连接三极管Q3和三极管Q5的基极，控制信号端Reset连接三极管Q2和三极管Q4的基极；

控制信号端Switch为高电平，控制信号端Reset为低电平时，三极管Q2、三极管Q4以及三极管Q6关断，三极管Q3和三极管Q1导通；三极管Q1导通将三极管Q5的基极电平拉低，三极管Q5导通，电流从三极管Q5的发射极传到集电极，并通过继电器线圈传到三极管Q3的集电极，继电器吸合，三极管Q1、三极管Q3以及三极管Q5截止，三极管Q2和三极管Q4导通，三极管Q2导通将三极管Q6的基极电平拉低，三极管Q6导通，电流从三极管Q6的发射极传到集电极，通过继电器线圈传到三极管Q4的集电极，继电器复归；

在控制信号端Switch和控制信号端Reset同为低电平时，三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5以及三极管Q6全部截止，继电器保持状态，单片机使控制信号端Switch和控制信号端Reset不同时为高电平，完成控制继电器的吸合、复归动作。

7.根据权利要求3所述的一种用于控制三相电力电容器投切的同步开关，其特征在于，所述磁保持继电器通断检测电路包括两个检测部分，分别为检测状态State1部分和状态信号State2部分；

检测状态State1部分用于三相电源的相序、正序时检测下半部分；

状态信号State2部分用于逆序时检测使用上半部分；

检测状态State1部分由两个光耦反向并联后连接磁保持继电器J2，确保输出低电平，使磁保持继电器在C相为零时投入，检测到磁保持继电器的闭合状态后，A相投入，两个光耦两端电压电位相等，始终输出低电平；

状态信号State2部分由两个光耦反向并联后连接磁保持继电器J1。