[实用新型]一种用于无功补偿装置投切开关的电压过零检测电路

说明书

本实用新型提供一种用于无功补偿装置投切开关的电压过零检测电路，包括：与投切开关上端相连的第一降压支路，内设第一降压电阻；与投切开关下端相连的第二降压支路，内设第二降压电阻；与所述第一降压支路末端和第二降压支路末端相连的电压信号调理单元，所述电压信号调理单元内设上端电压信号提取电阻和下端电压信号提取电阻，与所述上端电压信号提取电阻和下端电压信号提取电阻相连的运算放大器，与所述运算放大器相连的第一分压电阻和第二分压电阻；与所述电压信号调理单元相连的波形转化输出单元，内设用于波形转化输出的电压比较元件。该电路具有电压过零点检测精度高、功耗低、体积小、适用电压范围宽的优点。

技术领域

本实用新型涉及电力行业低压成套无功补偿装置技术领域，尤其涉及一种用于无功补偿装置投切开关的电压过零检测电路。

背景技术

电力电容器过零投切技术是目前电力行业低压成套无功补偿装置技术领域所使用的核心技术，要保证过零投切电力电容器就需要实时、准确检测出投切开关两端电压过零的时刻，通过将投切开关两端电压降压、调理并转化成合适的波形以便投切开关的控制部分能快速、稳定获取投切开关两端电压过零点，并控制晶闸管、同步型磁保持继电器等过零投入电力电容器。

目前电力行业无功补偿装置投切开关现有的电压过零检测电路有：

1)光耦反并联电压过零检测电路，通常是将两个型号为PC817的光耦器件反并联连接(将两个光耦的输入端反向并联连接、输出端并联连接)后串联一个大功率的降压电阻，再将该串联电路跨接在投切开关两端，实时检测投切开关两端的电压过零点。该电压过零检测电路有如下缺点：①由于光耦正常工作时输入有1V左右的压降，因此该种电路过零点检测误差大；②给定该种电路的串联降压电阻阻值后，该种电路的适应电压范围也随之被限制在一定的电压范围内，以保证光耦正常工作所需条件(输入电流1mA左右、导通压降1V左右)。比如降压电阻阻值为300kΩ时，该电路只能适应300Vac～460Vac的线电压范围；③降压电阻上消耗的功率大，比如上述300kΩ电阻工作在400Vac线电压下，功率消耗约533mW，应用中，该电阻经常因功耗过大而烧毁。综上所述，光耦反并联电压过零检测电路的过零点检测误差大，适用的电压范围小，降压电阻功耗大、易烧毁。

2)电阻降压采样电压过零检测电路，通常是先利用降压电阻对投切开关两端电压进行降压，再利用单片机的A/D采样模块对降压后信号进行模拟采样、运算、分析，得出投切开关两端的电压过零点。该电路在电压过零检测过程中有如下特点：①谐波、电磁高频噪声等干扰信号会直接通过采样引脚串入单片机内部电路，直接干扰单片机计算过零点的整个过程；②单片机模拟采样过程中存在着量化误差以及非同步误差。因此电阻降压采样电压过零检测电路抗干扰能力差，过零点检测误差大。

由上可知，投切开关电压过零检测电路设计的性能决定了投切开关过零点检测准确性、运行稳定性，因此需要寻求一个能避免上述不足的电压过零检测电路。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种用于无功补偿装置投切开关的电压过零检测电路，改善现有技术过零点检测误差较大、适用范围窄、功耗大等问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于电容器投切开关的电压过零检测电路，包括：

与投切开关上端相连的第一降压支路，内设第一降压电阻；

与投切开关下端相连的第二降压支路，内设第二降压电阻；

与所述第一降压支路末端和第二降压支路末端相连的电压信号调理单元，所述电压信号调理单元内设上端电压信号提取电阻和下端电压信号提取电阻，与所述上端电压信号提取电阻和下端电压信号提取电阻相连的运算放大器，与所述运算放大器相连的第一分压电阻和第二分压电阻；

与所述电压信号调理单元相连的波形转化输出单元，内设用于波形转化输出的电压比较元件；