專利名稱：電流互感器過(guò)電壓保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
該保護(hù)器是一種新型的CTB電流互感器過(guò)電壓組合式的保護(hù)裝置，應(yīng)用于電力系統(tǒng)中的電流互感器二次側(cè)開(kāi)路后引起的高電壓危害而設(shè)計(jì)的保護(hù)器。
二背景技術(shù)：
市場(chǎng)上現(xiàn)有的CTBZ電流互感器過(guò)電壓保護(hù)器，有的產(chǎn)品經(jīng)科技成果鑒定屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，該保護(hù)器的技術(shù)水平仍是先進(jìn)的。見(jiàn)附

圖1。
根據(jù)電力設(shè)計(jì)院的要求和希望，現(xiàn)有的CTBZ電流互感器過(guò)電壓保護(hù)器仍有不足之處，一是體積大；二是保護(hù)繞組少；三是成本高，不易推廣；四是多繞組的中心接點(diǎn)(虛地)沒(méi)有分離獨(dú)立。
現(xiàn)有的CTBZ電流互感器過(guò)電壓保護(hù)器基本原理見(jiàn)附圖1(為一組，省略其它各組視圖)。當(dāng)互感器二次繞組負(fù)載開(kāi)路時(shí)，RV1和RV2(壓敏電阻)兩端的電壓迅速上升，達(dá)到選定值以后，壓敏電阻擊穿，在RV2上產(chǎn)生電壓差，經(jīng)4DI橋式整流、濾波后，在磁保持繼電器的J11線圈中產(chǎn)生電流而工作，其四對(duì)觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換而接通。一對(duì)觸點(diǎn)短接互感器二次繞組；再一對(duì)觸點(diǎn)接通故障信號(hào)燈；第三對(duì)觸點(diǎn)接通J2繼電器而工作，其觸點(diǎn)是斷開(kāi)輸出電路；第四對(duì)觸點(diǎn)接通輸出電路。當(dāng)J11線圈工作后由于永磁作用，使四對(duì)觸點(diǎn)接通，故短路互感器二次繞組后，即J11線圈無(wú)電流后，磁保持繼電器仍處于工作狀態(tài)。
當(dāng)互感器二次繞組負(fù)載開(kāi)路故障排除后，按動(dòng)一下“復(fù)位”按鈕，電流經(jīng)J12線圈產(chǎn)生與永磁極性相反的磁場(chǎng)，磁保持繼電器斷開(kāi)四對(duì)觸點(diǎn)，從而恢復(fù)正常工作。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是研制一種新型的電流互感器過(guò)電壓保護(hù)器，其電路是克服了現(xiàn)有技術(shù)的弱點(diǎn)而設(shè)計(jì)的，本實(shí)用新型的特點(diǎn)和保護(hù)內(nèi)容為具體的新型電路2-檢測(cè)調(diào)配電路；3-光耦合電路；4-觸發(fā)穩(wěn)態(tài)電路。
實(shí)用新型的技術(shù)方案電流互感器過(guò)電壓保護(hù)器，多繞組保護(hù)器中任意組合，其基本是由電流互感器二次繞組輸出經(jīng)整流濾波電路(1)、監(jiān)測(cè)光耦合穩(wěn)態(tài)電路連接控制電路(5)組成，其特征是在監(jiān)測(cè)光耦合穩(wěn)態(tài)電路中，由監(jiān)測(cè)調(diào)配電路(2)輸出經(jīng)光耦合電路(3)連接穩(wěn)態(tài)電路(4)組成，其中監(jiān)測(cè)調(diào)配電路(2)中選配電阻R1、抗干擾電容C19和快恢復(fù)二極管D1并聯(lián)，并聯(lián)上端連接壓敏電阻RU1和選配電阻R19，并聯(lián)下端和電阻R19另一端作為輸出連接光耦合電路(3)中光偶合器A7，光耦合電路(3)輸出連接穩(wěn)態(tài)電路(4)中穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器A11的D端，穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器A11的輸出Q端連接控制電路(5)，光耦合電路(3)以光信號(hào)傳輸。
控制電路(5)中，穩(wěn)態(tài)電路(4)Q端經(jīng)電阻R73、開(kāi)關(guān)三極管K1并接小型電磁繼電器J1、二極管(D1、D20、LED1)，電源經(jīng)發(fā)光二極管LED1、電阻R55、三極管K1倒地組成顯示控制電路，其中小型電磁繼電器J1的觸點(diǎn)電流為7A~16A。
電源經(jīng)電阻R91、開(kāi)關(guān)三極管K19倒地，三極管K19輸出連接繼電器J19，繼電器J19觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換以外信號(hào)輸出，復(fù)位按鈕AN一端并接各組穩(wěn)態(tài)電路中穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器各R端，復(fù)位按鈕AN另一端連接地。
電流互感器二次繞組正常輸出電流為4A~6A，電流互感器過(guò)電壓保護(hù)器的正常輸出為4VCD~5VCD，保護(hù)額定電壓為交流150V±10％。
多繞組保護(hù)器中A、B、C為一組，其中N為虛地，各組互相獨(dú)立。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案以實(shí)際產(chǎn)生18個(gè)繞組保護(hù)器與現(xiàn)有技術(shù)方案(一個(gè)產(chǎn)品最多12個(gè)繞組保護(hù)器)產(chǎn)生18個(gè)繞組保護(hù)器估算比較，有如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)①本保護(hù)器的體積只有原保護(hù)器體積的三分之一左右。
②本保護(hù)器的占用面積只有原保護(hù)器占用面積約三分之一左右。
③本保護(hù)器的材料、加工、勞務(wù)費(fèi)為515元左右，是原有保護(hù)器的材料、加工、勞務(wù)費(fèi)(約為2425元)的五分之一到四分之一。這是因?yàn)樵Ｗo(hù)器運(yùn)用的磁保持繼電器體積大，價(jià)格貴的原因。
④本保護(hù)器選用的小型繼電器(型號(hào)OMIH-SS-1122，16A240VAC)觸點(diǎn)電流為7A-16A，AC240；原保護(hù)器選用的磁保持繼電器(型號(hào)JHX-2F-C-4H，5A250VAC)。互感器二次繞阻的電流為5A左右，少數(shù)繞阻大于5A，故本保護(hù)器選用的觸點(diǎn)容量有余量，短路保護(hù)時(shí)安全可靠。
⑤原保護(hù)器啟動(dòng)的額定電壓為48VDC，電流為10mA以上才能啟動(dòng)光耦合器工作。本保護(hù)器只需要4-5VCD，4-5Madc電流就能啟動(dòng)光耦合工作，即為過(guò)電壓后的啟動(dòng)靈敏度高。
⑥本保護(hù)器中的光耦合器輸入端接有R、C抗瞬間干擾電路，防止互感器的瞬時(shí)過(guò)流，過(guò)壓沖擊。開(kāi)關(guān)電源KGDY內(nèi)部也接有抗干擾電路元件，從而使本保護(hù)器工作更加可靠。
⑦本保護(hù)器性能經(jīng)陜西省質(zhì)檢局和國(guó)家繼電器質(zhì)檢中心動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)完全合格。
四、圖說(shuō)明圖1是現(xiàn)有的電流互感器過(guò)壓保護(hù)的基本原理圖。圖2是一種新型的電流互感器過(guò)壓保護(hù)器的原理方框圖。圖3是新型電流互感器過(guò)壓保護(hù)器的原理線路圖。圖3中各標(biāo)號(hào)的說(shuō)明如下4D1-18為硅橋整流器；C1-18為濾波電容；RU1-18為ZnO壓敏電阻；R1-36位選配電阻；C19-36為抗干擾電容；A7-24為光耦合器；A1.1-A6.3為穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器；R37-54為上拉電平電阻；R55-72為限流電阻；K1-19為開(kāi)關(guān)三極管；J1-19小型電磁繼電器；D1-18快恢復(fù)二極管；D1-36二極管；LED1-18發(fā)光二極管；C37-39濾波電容；AN-復(fù)位按鈕。
五、實(shí)施方式附圖2說(shuō)明其技術(shù)方案，由電流互感器二次繞組輸出的高電壓信號(hào)送入到保護(hù)器的整流濾波電路(1)，它把電流變成高壓直流信號(hào)后送到檢測(cè)調(diào)配保護(hù)電路(2)中，其功能是壓敏電阻檢測(cè)到超額定電壓后而擊穿，再經(jīng)過(guò)選(調(diào))配電阻調(diào)壓快恢復(fù)二極管穩(wěn)壓和反向二極管保護(hù)光耦合器輸入管。光耦合電路(3)收到觸發(fā)電流后而發(fā)光，然后控制其輸出信號(hào)。光耦電路是以光信號(hào)傳輸，隔離輸入與輸出電路。穩(wěn)態(tài)電路(4)是當(dāng)光耦電路輸出觸發(fā)信號(hào)時(shí)電路翻轉(zhuǎn)后穩(wěn)定不變?？刂齐娐?5)收到穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)信號(hào)時(shí)，控制互感器二次繞組短路、控制故障燈亮和外部信號(hào)電路轉(zhuǎn)換等。二次繞組短路后就消除了高壓的產(chǎn)生，從而保護(hù)了二次繞組。當(dāng)故障排除后，送出一個(gè)復(fù)位信號(hào)，穩(wěn)態(tài)電路又翻轉(zhuǎn)復(fù)原，控制電路又恢復(fù)初始狀態(tài)。
參見(jiàn)圖3，該電流互感器過(guò)壓保護(hù)器共計(jì)保護(hù)18個(gè)繞組，以第一繞組為例說(shuō)明。假如電流互感器1A相開(kāi)路時(shí)，二次繞組1A電壓突然升高，經(jīng)4D1整流后加到壓敏電阻RU1上，當(dāng)電壓超過(guò)選定的電壓后(例如大于150V)，壓敏電阻擊穿，在R1和D1上與1N(中心接點(diǎn)—虛地)有一定電壓差，當(dāng)電壓差達(dá)到一定值時(shí)，光耦合器導(dǎo)通，其輸出端觸發(fā)A11的輸入端D，穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，Q端輸出高電平，再經(jīng)R73和K1，于是開(kāi)關(guān)管K1導(dǎo)通。當(dāng)K1導(dǎo)通后，電源經(jīng)J1線圈和K1到地后，繼電器J1工作，它的觸點(diǎn)接通，將輸入端1A和1N短路，這樣短路后就保護(hù)了互感器二次繞組開(kāi)路的危害。同時(shí)，電源經(jīng)R55、LED1、K1到地紅色發(fā)光二極管發(fā)亮，它表示了互感器二次繞組有故障。再一路是電源經(jīng)R91、K19到地，使K19導(dǎo)通，從而使J19繼電器工作，其觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換，作為外部信號(hào)輸出。當(dāng)互感器二次開(kāi)路故障排除后，按動(dòng)一下“AN”復(fù)位按鈕，穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器又翻轉(zhuǎn)，Q端輸出低電平，使繼電器J1停止工作，LED1不亮，于是該路保護(hù)電路又恢復(fù)監(jiān)測(cè)狀態(tài)。
權(quán)利要求1.電流互感器過(guò)電壓保護(hù)器，多繞組保護(hù)器中任意組合，其基本是由電流互感器二次繞組輸出經(jīng)整流濾波電路(1)、監(jiān)測(cè)光耦合穩(wěn)態(tài)電路連接控制電路(5)組成，其特征是在監(jiān)測(cè)光耦合穩(wěn)態(tài)電路中，由監(jiān)測(cè)調(diào)配電路(2)輸出經(jīng)光耦合電路(3)連接穩(wěn)態(tài)電路(4)組成，其中監(jiān)測(cè)調(diào)配電路(2)中選配電阻R1、抗干擾電容C19和快恢復(fù)二極管D1并聯(lián)，并聯(lián)上端連接壓敏電阻RU1和選配電阻R19，并聯(lián)下端和電阻R19另一端作為輸出連接光耦合電路(3)中光偶合器A7，光耦合電路(3)輸出連接穩(wěn)態(tài)電路(4)中穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器A11的D端，穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器A11的輸出Q端連接控制電路(5)，光耦合電路(3)以光信號(hào)傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流互感器過(guò)電壓保護(hù)器，其特征是控制電路(5)中，穩(wěn)態(tài)電路(4)Q端經(jīng)電阻R73、開(kāi)關(guān)三極管K1并接小型電磁繼電器J1、二極管(D1、D20、LED1)，電源經(jīng)發(fā)光二極管LED1、電阻R55、三極管K1倒地組成顯示控制電路，其中小型電磁繼電器J1的觸點(diǎn)電流為7A～16A。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流互感器過(guò)電壓保護(hù)器，其特征是電源經(jīng)電阻R91、開(kāi)關(guān)三極管K19倒地，三極管K19輸出連接繼電器J19，繼電器J19觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換以外信號(hào)輸出，復(fù)位按鈕AN一端并接各組穩(wěn)態(tài)電路中穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器各R端，復(fù)位按鈕AN另一端連接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流互感器過(guò)電壓保護(hù)器，其特征是電流互感器二次繞組正常輸出電流為4A～6A，電流互感器過(guò)電壓保護(hù)器的正常輸出為4VCD～5VCD，保護(hù)額定電壓為交流150V±10％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流互感器過(guò)電壓保護(hù)器，其特征是多繞組保護(hù)器中A、B、C為一組，其中N為虛地，各組互相獨(dú)立。
專利摘要該保護(hù)器是一種新型的CTB電流互感器過(guò)電壓組合式的保護(hù)裝置，應(yīng)用于電力系統(tǒng)中的電流互感器二次側(cè)開(kāi)路后引起的高電壓危害而設(shè)計(jì)的保護(hù)器?，F(xiàn)有的CTBZ電流互感器過(guò)電壓保護(hù)器不足之處，是體積大、保護(hù)繞組少、成本高、多繞組的虛地沒(méi)有分離。目的是克服了現(xiàn)有技術(shù)的弱點(diǎn)而設(shè)計(jì)的。技術(shù)方案由電流互感器二次繞組經(jīng)整流濾波電路(1)、監(jiān)測(cè)調(diào)配電路(2)、光耦合電路(3)、穩(wěn)態(tài)電路(4)連接控制電路(5)組成。優(yōu)點(diǎn)只有原保護(hù)器體積的三分之一左右。占用面積約三分之一左右。觸點(diǎn)容量有余量，短路保護(hù)時(shí)安全可靠。經(jīng)陜西省質(zhì)檢局和國(guó)家繼電器質(zhì)檢中心動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)完全合格。
文檔編號(hào)H02H7/00GK2667764SQ20032010981
公開(kāi)日2004年12月29日 申請(qǐng)日期2003年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月21日
發(fā)明者溫成維, 周源 申請(qǐng)人:溫成維, 周源