電流互感器二次側開路保護裝置的製作方法

2023-07-26 05:55:56

本發明涉及一種電流互感器保護設備，尤其涉及一種電流互感器二次側開路保護裝置。

背景技術：

電流互感器廣泛應用於電力系統當中，比如對線路的測量、保護和控制等，根據電流互感器的特性，電流互感器在使用過程中時嚴禁二次側開路的，這是由於二次側開路狀態下，電流互感器的一次側的電流全部用於勵磁使得電流互感器的鐵芯飽和從而在電流互感器的二次側感應出高壓，從而帶來嚴重的危害。

現有技術中電流互感器的二次側開路保護措施存在如下缺點：一方面現有技術往往採用電流、電壓等方式進行判斷，然後通過保護電路執行保護，響應速度慢，經常出現當保護設備執行保護時電流互感器或者電流互感器的負載已經損壞，從而造成不可挽回的損失；另一方面，現有技術的保護方式結構複雜，不利於維護，從而造成穩定性差。

因此，需要提出一種新的電流互感器二次側開路保護裝置，能夠在電流互感器二次側出現開路時及時作出保護執行動作，從而有效避免執行保護延時造成電流互感器或者負載損壞，有效確保電流互感器的使用壽命，而且結構簡單，穩定性強，方便維護。

技術實現要素：

有鑑於此，本發明的目的是提供一種電流互感器二次側開路保護裝置，能夠在電流互感器二次側出現開路時及時作出保護執行動作，從而有效避免執行保護延時造成電流互感器或者負載損壞，有效確保電流互感器的使用壽命，而且結構簡單，穩定性強，方便維護。

為了實現上述目的，本發明提供的一種電流互感器二次側開路保護裝置包括第一保護單元、第二保護單元以及檢測控制單元；

所述第一保護單元和第二保護單元均連接於電流互感器二次側線圈的兩端,且第一保護單元和第二保護單元均與電流互感器二次側的負載RL並聯，所述檢測控制單元的輸入端與第一保護單元連接，所述檢測控制單元的輸出端與第二保護單元的控制端連接。

優選方案，所述第一保護單元包括雙向瞬態抑制二極體TVS1以及電阻R1；

所述雙向瞬態抑制二極體TVS1的一端連接於電流互感器二次側線圈的一端，雙向瞬態抑制二極體TVS1的另一端與電阻R1的一端連接，電阻R1的另一端與電流互感器二次側線圈的另一端連接並接地。

優選方案，所述檢測控制單元包括電阻R2、電阻R3、電阻R5、電阻R7、電阻R8、電容C1、MOS管Q1以及可控矽SCR2；

所述電阻R2的一端連接於雙向瞬態抑制二極體TVS1和電阻R1之間的公共連接點，電阻R2的另一端與電阻R3的一端連接,電阻R3的另一端接地；MOS管Q1的柵極和電容C1的一端均與所述電阻R2和電阻R3的公共連接點連接，所述MOS管Q1的漏極與所述電阻R8的一端連接，電阻R8的另一端外接電源VCC，MOS管Q1的源極與所述電阻R5的一端連接，電阻R5的另一端與所述電容C1的另一端和電阻R3的另一端連接且接地；所述可控矽SCR2的陽極連接於電源VCC，可控矽SCR2的陰極與電阻R7的一端連接，電阻R7的另一端接地；可控矽SCR2的控制極連接於MOS管Q1的漏極，可控矽SCR2的陰極作為檢測控制單元的輸出端與第二保護單元的控制端連接。

優選方案，所述第二保護單元包括可控矽SCR1和電阻R6，所述可控矽SCR1的陽極連接於電流互感器二次側線圈的一端，可控矽SCR1的陰極與電阻R6的一端連接，電阻R6的另一端與電流互感器二次側線圈的另一端連接並接地，可控矽SCR1的控制極作為第二保護單元的控制端與檢測控制單元的輸出端連接。所述電阻R6的阻值小於電阻R1的阻值。

優選方案，該電流互感器二次側開路保護裝置還包括報警指示單元，所述報警指示單元包括電容C2、發光二極體LED1以及電阻R4；所述發光二極體LED1的正極與可控矽SCR2的陰極、電阻R7的一端和電容C2的一端均連接，發光二極體LED1的負極與電阻R4的一端連接，電阻R4的另一端與電阻R7的另一端和電容C2的另一端連接並接地。

所述可控矽SCR2的陽極與電源VCC之間設置有開關S1。

本發明的有益效果：本發明的電流互感器二次側開路保護裝置，能夠在電流互感器二次側出現開路時及時作出保護執行動作，從而有效避免執行保護延時造成電流互感器或者負載損壞，有效確保電流互感器的使用壽命，而且結構簡單，穩定性強，方便維護。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述：

圖1為本發明的電路原理示意圖。

具體實施方式

圖1為本發明的電路原理圖，如圖所示，本發明提供的一種電流互感器二次側開路保護裝置，包括第一保護單元1、第二保護單元2以及檢測控制單元3；

所述第一保護單元1和第二保護單元2均連接於電流互感器4的二次側線圈的兩端且第一保護單元1和第二保護單元2均與電流互感器4的二次側的負載RL形成並聯結構，所述檢測控制單元3的輸入端與第一保護單元1連接，所述檢測控制單元3的輸出端與第二保護單元2的控制端連接，其中，第一保護單元1動作優先於第二保護單元2，且第二保護單元2執行保護結束滯後於第一保護單元1；通過上述結構，能夠在電流互感器4的二次側出現開路時及時作出保護執行動作，從而有效避免執行保護延時造成電流互感器4或者負載RL損壞，有效確保電流互感器4的使用壽命，而且結構簡單，穩定性強，方便維護。

本實施例中，所述第一保護單元1包括雙向瞬態抑制二極體TVS1以及電阻R1；

所述雙向瞬態抑制二極體TVS1的一端連接於電流互感器4的二次側線圈的一端，雙向瞬態抑制二極體TVS1的另一端與電阻R1的一端連接，電阻R1的另一端與電流互感器4的二次側線圈的另一端連接並接地，當電流互感器4的二次側開路並且感應出高壓時，如果電壓超過保護閾值時，雙向瞬態抑制二極體TVS1擊穿，從而形成電流互感器4的二次側線圈、雙向瞬態抑制二極體TVS1、電阻R1以及接地的迴路，從而有效防止了電流互感器4的二次側開路狀態的延續，響應速度快。

本實施例中，所述檢測控制單元3包括電阻R2、電阻R3、電阻R5、電阻R7、電阻R8、電容C1、MOS管Q1以及可控矽SCR2；

所述電阻R2的一端連接於雙向瞬態抑制二極體TVS1和電阻R1之間的公共連接點，電阻R2的另一端通過電阻R3接地，所述電阻R2和電阻R3的公共連接點通過電容C1接地，所述電阻R2和電阻R3的公共連接點與MOS管Q1的柵極連接，所述MOS管Q1的漏極通過電阻R8接電源VCC，MOS管Q1的源極通過電阻R5接地，所述可控矽SCR2的陽極連接於電源VCC，可控矽SCR2的陰極通過電阻R7接地，可控矽SCR2的控制極連接於MOS管Q1的漏極，可控矽SCR2的陰極作為檢測控制單元3的輸出端與第二保護單元2的控制端連接；其中，為了便於控制，可控矽SCR2的正極通過開關S1連接於外接電源VCC，開關S1採用常閉型開關，人為斷開後又恢復到閉合狀態；

所述第二保護單元2包括可控矽SCR1和電阻R6，所述可控矽SCR1的陽極連接於電流互感器4的二次側線圈的一端，可控矽SCR1的陰極通過電阻R6連接於電流互感器4的二次側線圈的另一端並接地，可控矽SCR1的控制極作為第二保護單元2的控制端與連接於檢測控制單元3的輸出端，當雙向瞬態抑制二極體TVS1擊穿後，MOS管Q1的柵極有電壓輸入並導通，從而電源VCC供給的電流導入到可控矽SCR2的控制器，可控矽SCR2導通，進而可控矽SCR1導通，並且在使用中電阻R6的阻值小於電阻R1，因此，當可控矽SCR1導通後，第一保護單元1和第二保護單元2均進入到保護狀態，由於TVS1擊穿後，將電流互感器4的二次側線圈的形成閉合迴路，從而吸收瞬時高壓以及大電流的衝擊，而後電流互感器4逐漸進入到正常狀態，此時可控矽SCR1的導通，將導致電流互感器4的二次側電流主要流經第二保護單元2，因此，第一保護單元1逐漸退出執行保護狀態，雙向瞬態抑制二極體TVS1恢復，等待下一次保護執行，此時第二保護單元2繼續處於保護狀態直到工作人員排除二次側開路故障後，工作人員通過按鈕開關S1切斷可控矽SCR2的供電迴路。

本實施例中，本發明還包括報警指示單元5，所述報警指示單元5包括電容C2、發光二極體LED1以及電阻R4，所述發光二極體LED1的正極連接於可控矽SCR2的陰極，發光二極體LED1的負極通過電阻R4接地，發光二極體LED1的正極通過電容C2接地，通過這種結構，能夠利於對電流互感器4的二次側開路故障進行有效指示，提示工作人員及時檢修。

最後說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的宗旨和範圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。