電流互感器二次側(cè)輸出回路開路保護(hù)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及過電壓保護(hù)裝置，特別是涉及一種電流互感器的二次側(cè)保護(hù)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在電力系統(tǒng)的每個(gè)環(huán)節(jié)，包括發(fā)電、變電、輸電、配電和用電，都需要對(duì)線路進(jìn)行測(cè)量、保護(hù)和控制(以下簡(jiǎn)稱測(cè)控)。然而線路中電流大小懸殊，從幾安到幾萬安都有，這些電流需要轉(zhuǎn)換為比較統(tǒng)一的電流，另外線路上的電壓一般都比較高，如直接測(cè)控是非常危險(xiǎn)的。電流互感器(Current transformer，簡(jiǎn)稱CT)的作用是可以把數(shù)值較大的一次電流通過一定的變比轉(zhuǎn)換為數(shù)值較小的二次電流，用來進(jìn)行保護(hù)、測(cè)量等用途。如變比為400/5的電流互感器，可以把實(shí)際為400A的電流轉(zhuǎn)變?yōu)?A的電流。除起到電流變換的作用外，還起到電氣隔離作用。
[0003]電流互感器是由閉合的鐵心和繞組組成。它的一次繞組匝數(shù)很少，實(shí)際中往往只有一匝，也就是穿心而過，串在需要測(cè)量的電流的線路中，因此它經(jīng)常有線路的全部電流流過，二次側(cè)匝數(shù)比較多，串接在測(cè)量?jī)x表和保護(hù)回路等設(shè)備中。電流互感器在正常工作時(shí)，它的二次回路始終是閉合的，因此測(cè)量?jī)x表和保護(hù)回路串聯(lián)線圈的阻抗很小，電流互感器的工作狀態(tài)近乎短路。
[0004]電流互感器在一次電流不為零的情況下，輸出端是不允許開路的，因?yàn)橐坏╅_路，則會(huì)在互感器輸出端產(chǎn)生上1000V的電壓，輸入端電流越大、匝比越大，該電壓越高，這時(shí)互感器輸出端開路會(huì)造成以下幾種破壞或損失:
[0005]一、如果是在測(cè)控設(shè)備接入端子處松脫而開路，很可能這種高壓會(huì)擊穿設(shè)備，導(dǎo)致設(shè)備失效。
[0006]二、從互感器輸出端到測(cè)控設(shè)備的接線端子，中間任何一處線路松動(dòng)或脫落，都會(huì)弓丨起打火，燒毀觸點(diǎn)，甚至引發(fā)電氣火災(zāi)。
[0007]三、測(cè)控設(shè)備調(diào)試中發(fā)現(xiàn)電流線路接錯(cuò)，或需要更換測(cè)控設(shè)備，互感器的輸出端需與測(cè)控設(shè)備斷開，從而使得互感器的輸出開路。而這種情況下，往往被測(cè)線路是處在工作狀態(tài)，一次電流不為零。然而，很多時(shí)候是不能停電后再來重新接線的，尤其是對(duì)于改造項(xiàng)目，更是如此，因?yàn)橛秒娫O(shè)備都在運(yùn)行中，停電會(huì)給用戶帶來經(jīng)濟(jì)損失，如冶煉設(shè)備、陶瓷設(shè)備、大型醫(yī)療設(shè)備，都是不能輕易停電的，據(jù)測(cè)算，停電后重啟一條陶瓷生產(chǎn)線，需要耗費(fèi)三四百萬人民幣的費(fèi)用。有經(jīng)驗(yàn)的工作人員，會(huì)采取某種方式短接互感器的輸出，然后重新接線，但是這種操作是具有很高的不可靠性，也是非常危險(xiǎn)的，稍不注意就會(huì)引起打火、工作人員觸電。
[0008]解決電流互感器二次側(cè)輸出回路開路的現(xiàn)有保護(hù)措施，基本有以下幾種:
[0009]第一種、采用壓敏電阻、氣體放電管等壓敏元件，當(dāng)電流互感器二次側(cè)輸出回路開路時(shí)，一旦開路電壓達(dá)到壓敏器件的動(dòng)作電壓，壓敏器件導(dǎo)通，而使輸出電壓控制在壓敏電壓。
[0010]第二種、利用電流互感器二次側(cè)輸出回路開路時(shí)，一旦開路電壓達(dá)到一定值，由一個(gè)并接在兩輸出端的線圈吸引彈簧脫扣機(jī)構(gòu)，脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作使觸點(diǎn)短路，從而達(dá)到保護(hù)作用。
[0011]第三種、在輸出端安裝一個(gè)繼電器，繼電器的觸點(diǎn)連接在輸出端的兩端，由操控裝置控制繼電器開與合，以此來實(shí)現(xiàn)電流互感器的輸出回路的保護(hù)。
[0012]以上幾種方案明顯存在這樣一些不足:
[0013]1、壓敏器件的導(dǎo)通電壓高(十幾伏以上)、持續(xù)過流能力小，而線路上使用的電流互感器，其額定輸出基本都是5A，現(xiàn)有技術(shù)下的壓敏器件只可能在毫秒(ms)級(jí)的范圍內(nèi)持續(xù)過流這么大的電流，而電流互感器輸出回路一旦開路，持續(xù)時(shí)間不可能是ms級(jí)的。因此，壓敏器件做保護(hù)，很容易擊穿而形成永久性導(dǎo)通，必須更換器件才能恢復(fù)互感器輸出回路的正常工作，或者直接燒毀而起不到保護(hù)作用。
[0014]2、上述第二種方式，由于線圈并接在互感器的兩輸出端，互感器正常工作時(shí)，線圈本身不可避免的要流經(jīng)一部分互感器二次側(cè)的電流，該部分電流沒有流經(jīng)本該需要流經(jīng)的檢測(cè)設(shè)備，從而給檢測(cè)設(shè)備帶來明顯的誤差；其二，機(jī)械機(jī)構(gòu)動(dòng)作緩慢，而互感器輸出開路時(shí)，電壓上升很快(us級(jí))，很多時(shí)候還沒起到保護(hù)作用，而外部事故已然發(fā)生。
[0015]3、上述第三種方式，完全需要人工干預(yù)，對(duì)于意外開路，根本起不到保護(hù)作用。
[0016]4、當(dāng)外部故障消除時(shí)，不能自動(dòng)恢復(fù)到互感器二次側(cè)輸出端回路的正常工作狀
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[0017]5、缺少明顯的醒目的故障指示。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種電流互感器二次側(cè)輸出開路保護(hù)電路，其目的是當(dāng)電流互感器的二次側(cè)輸出回路發(fā)生意外開路時(shí)能自動(dòng)形成回路，并且當(dāng)故障消除時(shí)，能自動(dòng)恢復(fù)回路的正常工作狀態(tài)；同時(shí)也可在做維護(hù)或更換測(cè)控設(shè)備時(shí)，可以很方便地、穩(wěn)定可靠地人工短接電流互感器的輸出，同時(shí)保證在恢復(fù)正常工作時(shí)又能很方便地恢復(fù)原態(tài)。
[0019]為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提出的基本技術(shù)方案為:一種電流互感器二次側(cè)輸出回路開路保護(hù)電路，包括與電流互感器的二次側(cè)輸出端并接的用于二次側(cè)輸出回路開路保護(hù)的自動(dòng)保護(hù)電路和手動(dòng)保護(hù)機(jī)構(gòu)，所述自動(dòng)保護(hù)電路包括至少一組基本電路，每組基本電路包括一個(gè)晶閘管以及用于感知互感器的二次側(cè)輸出端的兩端電壓并控制晶閘管導(dǎo)通的穩(wěn)壓器件。
[0020]優(yōu)選的，本發(fā)明所述的電流互感器二次側(cè)輸出回路開路保護(hù)電路中，自動(dòng)保護(hù)電路包括一組基本電路，所述穩(wěn)壓導(dǎo)通器件為雙向穩(wěn)壓二極管Dl或者雙向TVS管，所述晶閘管為雙向晶閘管Ql ;雙向穩(wěn)壓二極管Dl的一端與雙向晶閘管Ql的門極G連接；雙向穩(wěn)壓二極管Dl的另一端和雙向晶閘管Ql的ΜΤ2極連接到輸出端中的第一端，雙向晶閘管Ql的MTl極連接輸出端的第二端。
[0021]優(yōu)選的，本發(fā)明所述的電流互感器二次側(cè)輸出回路開路保護(hù)電路中，雙向穩(wěn)壓二極管Dl的一端與雙向晶閘管Ql的門極G的連接線與輸出端的第二端的連接線連接第一輔助保護(hù)電路，該第一輔助保護(hù)電路包括并聯(lián)連接的電阻Rl和電容Cl。
[0022]優(yōu)選的，本發(fā)明所述的電流互感器二次側(cè)輸出回路開路保護(hù)電路中，所述電阻Rl阻值在1ΚΩ?2ΚΩ之間，所述電容Cl的電容值在0.0luF?0.1uF之間。
[0023]優(yōu)選的，本發(fā)明所述的電流互感器二次側(cè)輸出回路開路保護(hù)電路中，自動(dòng)保護(hù)電路包括電路結(jié)構(gòu)相同并反向并接在二次側(cè)輸出端的第一基本電路和第二基本電路；其中第一基本電路的穩(wěn)壓導(dǎo)通器件為串聯(lián)連接的穩(wěn)壓二極管D2和整流二極管D3，所述晶閘管為可控硅晶閘管Q2 ;其中穩(wěn)壓二極管D2的A極與Q2的G極連接，所述穩(wěn)壓二極管D2的K極與整流二極管D3的K極連接，該整流二極管D3的A極與可控硅晶閘管Q2的A極相連并連接至二次側(cè)輸出端的第一端，并且所述的可控硅晶閘管Q2的K極連接至二次側(cè)輸出端的第
_-丄山一棲。
[0024]優(yōu)選的，本發(fā)明所述的電流互感器二次側(cè)輸出回路開路保護(hù)電路中，至少一組基本電路的穩(wěn)壓二極管D2的A極與Q2的G極的連接線與二次側(cè)輸出端的第二端的連接線設(shè)置第二輔助保護(hù)電路，該第二輔助電路包括并聯(lián)連接的電阻R2和電容C2。
[0025]優(yōu)選的，本發(fā)明所述的電流互感器二次側(cè)輸出回路開路保護(hù)電路中，所述電阻Rl阻值在1ΚΩ?2ΚΩ之間，所述電容Cl的電容值在0.0