要約：現在、私たちがよく使用するキャパシタ投切スイッチは実際の運転過程においてまだ多くの問題が存在しており、新型の過零投切スイッチは主にマイクロエレクトロニクス技術を利用するとともに、企業は回路の構造などに対して更なる最適化と調整を展開し、それによってスイッチの安全安定性を根本的に更に高めることができ、キャパシタ群は過零投切を展開する過程において更に正確で迅速であることができる。循環投切制御を利用し、共分補を利用して組合せを最適化することにより、ゼロ投切過程の作業効率をさらに向上させることができ、同時にコンデンサの使用寿命をさらに増加させることができ、同時に低圧電力網の無効動的補償がよりスマートになる。

キーワード：コンデンサ投切スイッチゼロクロス

近年、電力網における非線形負荷及び感受性電荷の数は大幅に向上し、無効電力も明らかに増加し、これにより受電端電圧の電圧及び力率が低下し、最終的に電力供給の質が非常に深刻な影響を受けている。無効補償装置を設置する方式は、低圧配電網の無効電力の問題を効果的に満たすことができる。低圧電力網の無効補償を展開する過程で、コンデンサを利用して補償を行うのは比較的によく使われていると同時に有効な方法である。また、投切スイッチを選択する際の選択の合理性は、関連補償作業を正常に展開するための重要な一環の1つである。異なる投切スイッチの性能から、現在よく使用されているコンデンサ投切スイッチにはまだ解決すべき問題が多くあり、特にその安全安定性の面では、さらなる改善が必要である。新型のゼロクロスカットスイッチの回路構造は以前に比べて大きく変化し、制御可能なシリコンの損傷問題とワンタッチ電磁保持焼損の問題を効果的に解決した。また、この新型のゼロクロスカットスイッチの作用の下で、以前よく見られたアークの予燃と再燃焼現象もめったに発生せず、動作の正常な長期運転を保証し、多くの故障の発生を回避した。また、ゼロを超えた無湧流投切の目的も実現し、補償の過程をより正確かつ迅速にすることができる。

1、過ゼロ投切の原理

しばしばゼロ投断を行う必要がある場合、現在の技術では一般的に接触器が選択されている。しかし、接触器が関連する投切動作を行う際には、回路の電圧と電流との安定した位相関係が欠けているため、実際の動作過程で避けられないことがなく、電流衝撃や過電圧の現象が現れる。この問題に関する研究機関は多くの議論を展開し、技術的なブレークスルーを実現し、ゼロクロスカットの作業効率と作業品質をさらに向上させるための多くの処理措置を提案した。現在、従来の装置で発生していた多くの問題を補う新しいキャパシタゼロクロスカット回路スイッチが研究されており、エネルギー消費が少なく、高効率を実現することができる。

本文はまずゼロクロスカットについて簡単に紹介し、ゼロクロスカットは主にコンデンサの特性を利用したものであり、コンデンサを投入する際、コンデンサ端の電圧と電力網の電圧との間に大きな落差が存在する場合、コンデンサの電圧が急変する可能性があり、最終的にはゲートサージの発生を招き、このサージはサイリスタ管が破壊される可能性があるため、関連故障の発生を避けるために、コンデンサを投入する時間は現在端の電圧と電力網の電圧が等しい時に把握すべきである。

2、ゼロクロス投切のシステム

低圧電力電気容器のゼロ投切システムの構成成分は比較的多く、主に電圧電流相互誘導器、フィルタ回路、サンプリング回路、デジタル信号プロセッサ、マイクロコントローラ、磁気保持リレー駆動回路などの重要な部品がある。このほか、デジタル信号プロセッサやモノリシックコンピュータには、容量状態指示、イベント記録、障害警報などの重要な機能があります。ヒューマンインタフェースの主な構成部分はディスプレイとキーボードであり、その主な機能はシステムパラメータを設定し、電力パラメータをディスプレイに表示し、人々の利用と参考に供することである。

2.1パラメータサンプリングと投切コントローラ

低圧コンデンサのゼロクロスカットプロセスはプロセッサとマイクロコントローラの性能に対する要求が高く、一般的には性能の良い32ビット定点プロセッサを選択し、同様に高い性能を備え、同時にエネルギーを消費するSTC 89 C 53マイクロコントローラも必要ない。STC 89 C 53マイクロコントローラによる低圧電力網の三相電圧と電流パラメータの取得は、主に電圧電流インダクタ、フィルタ回路、サンプリング回路を含む3つの重要な方法を通過することができる。DSPを使用すると、関連するパラメータをリアルタイムで計算し、関連するデータを通じて分析することができます。お客様のニーズは、コンデンサグループの無効補償作業を行う必要があるかどうかを決定しますが、このプロセスの判断はシングルチップに依存して行われます。マイクロコントローラとプロセッサとの間にはRS-485通信による情報の高速転送が必要であり、システムの関連作業のリアルタイム性を確保することができる。

2.2ゼロクロス投入スイッチ

低圧コンデンサのゼロクロスカットスイッチの主な構成は、大出力磁気保持リレー、双方向サイリスタ及び抵抗容量吸収回路などである。電力容器の投切は、モノリシックマシンを用いてゼロ点投切を制御する必要がある。コンデンサ投入動作を行う際には、モノリシックマシンはその動作の基本原理に基づいて双方向サイリスタの両端電圧がゼロのときにキック関連の指令を開始し、それによりトリガパルスを利用して双方向サイリスタを導通することができ、コンデンサ投入動作を円滑に展開することができる。大電力リレーは関連する指令を受けて導通され、サイリスタの電流がゼロの場合、モノリシックマシンは関連するパラメータ及び自身の検出結果に基づいて双方向サイリスタを切断する必要があるかどうかを判断し、導通してから関連する信号を出して、順次に大電力の磁気保持リレーをそれぞれ切断し、双方向サイリスタを切断する。スイッチが正常に動作している場合、大電力磁気保持リレーのオンオフを維持する必要がありますが、双方向サイリスタのオンオフを常に維持する必要はありません。スイッチのオンオフの瞬間にオンオフを維持するだけでよく、このようにする目的はコンデンサのオンオフ時のサージ衝撃問題を解決するためであり、同時に運転中のエネルギー損失を効果的に削減するためでもあります。

2.3磁気保持リレー駆動回路

大電力磁気保持リレーは一般的に強い負荷能力を持ち、実際に運転する過程では一般的にあまりエネルギーを消費しない。その内容には磁性鋼とコイルがあり、これらの成分は作業中にシングルチップからの指示に従う必要があります。磁気保持リレーは選択の過程でHFE 9型を考慮することができ、このリレーは二重コイルの装置を備えている。統合ゲートの動作を展開する際、マスターチップ出力のハイレベルは三極管を導通させることができ、その持続時間は概ね50 ms前後に維持され、その後、マスターチップはローレベルの出力を行い、磁気保持リレーは会合動作を完了し、統合ゲートのプロセスを完了する。

2.4サイリスタのゼロクロス検出とトリガ回路

コンデンサの投入過程においては、ゲートを閉じた湧流と過電圧衝撃の現象が発生する可能性があるので、この問題を解決するために、コンデンサの投入過程を保護するためには、双方向サイリスタの電圧または電流がゼロのときにコンデンサの投入作業を開始する必要があります。チップの選択を行う際には、上記の関連問題を考慮して、チップを選択する際には、できるだけゼロクロス検出とトリガの能力を考慮して、各方面で明らかな優位性を持つ理想的なチップを選択して双方向サイリスタの駆動作業を展開しなければならない。MOC 3083駆動チップは、内部の回路がゼロクロス検出を行うことができ、サイリスタに両端電圧などがゼロになると、関連するトリガパルスの信号を発してサイリスタをオンまたはオフにする高い動作能力を持つチップである。また、この過程でのバリスタの使用は回路異常過電圧の現象を解決することができ、この過程は主にバリスタの良好な衝撃を受ける能力に依存している。

2.5補償方式の分析

投切コンデンサ群の補償方式は共、分布最適化組み合わせを選択することができ、このような補償方式は比較的に高い柔軟性を持ち、低圧電力網負荷変化の問題を効果的に改善し、同時に三相負荷不均衡の無効電力補償問題も良好な解決を得た。負荷平衡時には共補的な方法を採用することができ、負荷があまり平衡していない場合や大きな変動がある場合には、まず共同補償を行ってから、個別補償を行う方法を採用することができる。住民用電気に対しては、一般的に単相負荷を使用しているため、その変動は通常大きく、三相負荷は過度に不均衡な場合があり、また、異なる相に対して要求される補償電気容量も異なる。無効補償の違いの大使は私たちが補償方法を選択する際に共補の方法を選択することができないので、この時は単独補償の方法が良い解決方法です。この方法は資源の浪費を効果的に減らすことができ、それ自体は非常に良好な合理性を備えている。

3、投切プロセスの設計

無効電力及び力率は低圧電力電気容器のゼロ投切制御動作に影響する2つの重要な要素であり、その中で無効電力がそれに与える影響は比較的に明らかである。また、低圧電力容器のゼロクロスカット制御動作の展開は、無効電力と電力要因の両方に基づいて行う必要がある。低圧電力網の電力運転パラメータはサンプリング回路によって得られ、DSPを用いて計算される必要があり、相関値を得た後に予め設定された相関値と一定の比較を行う必要があり、投入または切除補償されたキャパシタ群の電気容量値は私たちの比較によって決定される。コンデンサの選択を行う場合、サイクルカットは実用的で合理的な方法であり、時間の違いに応じて異なる操作を行う。例えば、先に投入したコンデンサは先に撤退する必要があり、後に投入したコンデンサは前のコンデンサが撤退してから撤退する必要がある。このような撤退方式は、投入時のコンデンサの温度を効果的に下げることができ、コンデンサの使用年数をさらに向上させることができる。循環投切の方式は投切の過程をより正確にし、過去に私たちが選択した投切の方式はすべてある単一元素を根拠として、このような方式は繰り返し投切振動の現象を発生しやすい。

4、投切精度に影響する要素分析

精度に影響を与える要因は主に3つの側面に存在し、それらはそれぞれゼロクロス波の遅延時間、リレーの動作応答時間及び交流電力の半周期である。この3つの要素は非常に重要な役割を果たしていないが、3つの要素はいずれもある程度の誤差、特に補償しにくい誤差を生じる。いくつかの誤差にとって、技術的な操作問題は投切の精度に一定の影響を与えることが多い。ゼロクロス信号の精度については、関連する回路スキームを作成する際に使用する関連機器を基本的に決定しており、機器の選択は精度に非常に深刻な影響を与えることになります。出力がどのような波形であれ、遅延誤差の発生は避けられないことが多い。したがって、ゼロクロス検出の回路を設計する際には、繰り返し誤差の影響を十分に考慮し、できるだけ繰り返し誤差を減らすことを主な設計原則とし、波長の安定性をさらに向上させなければならない。また、ゼロクロス検出の回路は、一般的なダイオードやフォトカプラを使用しないでください。これらのデバイスは大きな誤差を生じることが多いからです。

5、アンコリー容量補償装置の紹介

AZC/AZCLシリーズインテリジェント電力容量補償装置は、0.4 kV、50 Hz低圧配電に応用され、エネルギー節約、線損低減、力率と電力品質を向上させるための次世代の無効補償装置である。それはインテリジェント制御ユニット、サイリスタ複合スイッチ回路、線路保護ユニット、2台の共補または1台の分補低圧電力電気容器から構成されている。従来のヒューズ、複合スイッチまたは機械式接触器、熱リレー、低圧電力電気容器、インジケータランプなどのフィンガがキャビネット内とキャビネット面に導線で接続されて構成されている自動無効補償装置の代わりに使用することができる。従来の無効補償装置の体積が大きく、重い構造モデルを変更し、補償効果がより良く、体積がより小さく、消費電力がより低く、価格がより安く、コストをより節約し、使用がより柔軟で、メンテナンスがより便利で、使用寿命がより長く、信頼性がより高いという特徴があり、現代の電力網の無効補償に対するより高い要求に適している。

（1）AZCシリーズインテリジェントコンデンサはサイリスタ複合スイッチを用いて投切し、より好ましくは投接点を採用し、無アークオンオフを実現する、完全な保護機能は、1つのモジュールに統合されており、インストールが便利です。

AZCシリーズインテリジェントコンデンサの選択：

（2）AZCLはAZCに基づいて、適切なリアクタンス率（7%は5/7以上の高調波環境に適用し、14%は3/5/7以上の高調波環境に適用する）のリアクタンスを直列接続し、高調波を効果的に解決し、共振増幅高調波を回避し、キャパシタキャビネット自体の寿命を保護することができる。

AZCLシリーズインテリジェントコンデンサの選択：

上記2種類のスマートコンデンサはLCD液晶ディスプレイを採用し、三相母線電圧、三相母線電流、三相力率、周波数、コンデンサ回路数及び投切状態、有効電力、無効電力、高調波電圧総歪み率、コンデンサ温度などの電気パラメータをリアルタイムで表示することができる。内部サイリスタ複合スイッチング回路を通じて、自動的により良い投入（切除）点を探し、アーク無しオンオフを実現する、ゼロ投切を過ぎ、湧流がなく、接点が焼結せず、微小エネルギー消費、高調波がないことを保証する。干渉防止、落雷防止、電源の位相不足、空荷重トリップの保護機能もあり、特に無効補償時のコンデンサ切り替えに適しており、放熱器を装着する必要はありません。

6、結語

低圧電力電気容器のゼロ投切スイッチ自体には多くの利点があり、機械スイッチと電子スイッチの総合的な利点も含まれているため、実際の操作過程では、その検出結果はより正確になることが多い。同時にあまりエネルギーを消費する必要もなく、湧流の影響もありません。また、コストが低く、損失のエネルギーが少なく、制御の仕方が比較的柔軟であるなどの特徴があり、またそのコンデンサの使用寿命もさらに向上した。投切コンデンサの過程で、共分補最適化組み合わせの補償方法は強い柔軟性を持ち、多くの解決しにくい問題を解決した。