CN102709901B - 电流互感器过压保护方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电流互感器过压保护方法和装置，所述方法是采集电流互感器二次侧的电流信号；将采集到的电流信号转换为电压信号与预先设定的保护值进行对比，判断所述电流互感器二次侧是否为开路；当转换后的电压信号大于所述预先设定智能方式进行控制，同时采用机械开关完成开路保护，避免了现有技术下电子元器件的发热对整个电路造成的影响。
Description
技术领域
本发明涉及一种电流互感器的保护方法和装置，具体涉及一种用于各种电流互感器二次回路的过压保护的电流互感器过压保护方法和装置。
背景技术
电流互感器在开路时除了产生大量铁耗损坏互感器外，还在副边绕组感应出危险的高压，危及人身安全，因此，带电的电流互感器二次侧绕组严禁开路运行。为了防止电流互感器开路意外发生，现有的保护方式为，技术人员多采用模拟电路和电子元器件搭建的方式开发各类电流互感器开路保护装置，问题在于：采用模拟电路实现开路保护的方法，对于保护电压的等级以及时间节点等问题无法实现智能化设定；采用电子元器件搭建的电路保护动作单元，在互感器二次侧回路电流过大时极易产生发热现象，给电流互感器的稳定运行造成不必要的影响。
发明内容
为了克服现有技术下的上述缺陷，本发明提供了一种电流互感器过压保护方法和装置，可根据预先设定的保护值瞬间动作限压，延时短路以保护电流互感器及人员安全。
本发明采用的技术方案是：一种电流互感器过压保护方法，采集电流互感器二次侧的电流信号；将采集到的电流信号转换为电压信号与预先设定的保护值进行对比，判断所述电流互感器二次侧是否为开路；当转换后的电压信号大于所述预先设定的保护值时，短接所述电流互感器二次回路，当转换后的电压信号不大于所述预先设定的保护值时，恢复所述电流互感器的正常连接状态。
判断所述电流互感器二次侧是否为开路时可以采用延时保护的方法，所述延时保护的方法为：当检测并判断所述电流互感器二次侧输出瞬时电压高于所述预先设定的保护值后，将延时若干秒，若干秒后，若由采集的电压信号转换的电压信号经判断仍然大于所述预先设定的保护值，即判断所述电流互感器二次侧为开路，延时期间不断采集电流互感器二次侧的电流信号。
恢复所述电流互感器的正常连接状态可以采用延时复位的方法，所述延时复位的方法为：短接所述电流互感器二次回路后，控制电路进入自动延时状态，延时期间，控制电路继续检测和对比所述转换后的电压信号与所述预先设定的保护值大小，当所述转换后的电压信号不大于所述预先设定的保护值时，用于短接所述电流互感器二次回路的控制装置将自动复位，同时控制电路退出延时状态。
一种电流互感器过压保护装置，包括：采样单元、主控单元、限压保护电路和开路保护动作元件，所述采样单元的信号输入端联接电流互感器二次侧的回路，所述采样单元的信号输出端联接所述主控单元的采样端口，所述主控单元的控制端口联接所述开路保护动作元件的控制输入端，所述限压保护电路联接所述电流互感器的输出端子之间，所述开路保护动作元件的输出端子连接于所述电流互感器的输出端子之间。
所述电路保护动作单元优选为动作点是机械结构的磁保持继电器。
所述电流互感器过压保护装置还可以设有供电单元，所述供电单元的输出端联接所述主控单元的电源输入端。
所述供电单元可以包括用于在所述电流互感器二次侧开路时供电的开路供电模块、用于在所述电流互感器二次侧闭合时供电的正常供电模块和后备供电模块。
所述开路供电模块可以包括顺序联接的开路供电模块的整流电路、开路供电模块的滤波电路和与正常供电模块共用的稳压电路，所述稳压电路的输出端联接所述主控单元的电源输入端。
所述正常供电模块可以包括顺序联接的微型电流型电源绕组、正常供电模块的整流电路、正常供电模块的滤波电路和与开路模块共用的所述稳压电路，所述微型电流型电源绕组缠绕在所述电流互感器的输出端子上，感应所述电流互感器的二次侧的电流，所述稳压电路的输出端联接所述主控单元的电源输入端。
所述后备供电模块优选为内置于电路板的高容量锂电池。
本发明的有益效果为：由于采用了智能方式作为判断电流互感器二次侧是否处于开路状态，并采用单片机作为实现智能方式的器件控制电路保护动作单元的通断状态，使得对于保护电压的等级设定，以及对于时间节点等问题的设定实现了智能化；由于采用的继电器的保护动作点为机械结构，相对于其它电子器件构成的电子开关而言解决了在回路处于大电流情况下的发热问题，工作稳定可靠；延时保护的功能有效地防止了在工作过程中所述电流互感器出现瞬时过流而保护的情况发生；本发明当所述电流互感器发生异常过电压时，可根据预先设定的保护值瞬间动作限压，延时短路以保护电流互感器及人员安全。
附图说明
图1是本发明的一种实施例的示意图。
具体实施方式
参见图1，本发明提供了一种电流互感器过压保护方法，通过采样单元7采集电流互感器二次侧的电流信号，并将电流信号转换为电压信号，单片机10将采集到的电压信号与预先设定的保护值进行对比，判断所述电流互感器二次侧是否为开路；当转换后的电压信号大于所述预先设定的保护值时，单片机10发出一个保护控制信号给磁保持继电器1，磁保持继电器1短接所述电流互感器二次回路；当转换后的电压信号不大于所述预先设定的保护值时，恢复所述电流互感器的正常连接状态。
判断所述电流互感器二次侧是否为开路时可以采用延时保护的方法，所述延时保护的方法为：当检测并判断所述电流互感器二次侧输出瞬时电压高于所述预先设定的保护值后，将延时若干秒，若干秒后，若由采集的电流信号转换的电压信号经判断仍然大于所述预先设定的保护值，即判断所述电流互感器二次侧为开路，延时期间不断采集电流互感器二次侧的电流信号。
恢复所述电流互感器的正常连接状态可以采用延时复位的方法，所述延时复位的方法为：短接所述电流互感器二次回路后，控制电路进入自动延时状态，延时期间，控制电路继续检测和对比所述转换后的电压信号与所述预先设定的保护值大小，当所述转换后的电压信号不大于所述预先设定的保护值时，用于短接所述电流互感器二次回路的控制装置将自动复位，同时控制电路退出延时状态。
本发明还提供了一种应用上述方法的电流互感器过压保护装置，包括：采样单元7、单片机10、限压保护电路11和磁保持继电器1，所述采样单元7的信号输入端联接电流互感器二次侧的回路，所述采样单元7的信号输出端联接所述单片机10的采样端口，所述单片机10的控制端口联接所述磁保持继电器1的控制输入端，所述磁保持继电器1的输出端子连接于所述电流互感器的输出端子之间。所述采样单元7采集电流互感器二次侧的电流信号，所述采样单元7将信号传递给所述单片机10，所述单片机10经过判断，当满足电流互感器二次侧开路条件时，启动所述磁保持继电器1工作。采用继电器完成短路保护功能，其保护动作点为机械结构，相对于其它电子器件构成的电子开关而言解决了在回路处于大电流情况下的发热问题，工作稳定可靠。所述电流互感器过压保护装置是核心控制部分，可用于判断待保护互感器是否处于开路状态以及控制相应开关元件的通断状态。所述电流互感器过压保护装置，对电流互感器的精度测量以及正常运行没有任何影响。所述限压保护电路11的输入端联接所述电流互感器二次侧回路，当电流互感器二次侧出现可能损坏元器件的超高压时，所述限压保护电路11导通，构成箝位保护回路。
还设有供电单元，所述供电单元的输出端联接所述单片机10的电源输入端。所述供电单元包括用于在所述电流互感器二次侧开路时供电的开路供电模块、用于在所述电流互感器二次侧闭合时供电的正常供电模块和后备供电模块。
所述开路供电模块包括顺序联接的开路供电模块的整流电路2、开路供电模块的滤波电路3和与正常供电模块共用的稳压电路4，所述稳压电路4的输出端联接所述单片机10的电源输入端。
所述正常供电模块可以包括顺序联接的微型电流型电源绕组6、正常供电模块的整流电路8、正常供电模块的滤波电路9和与开路模块共用的所述稳压电路4，所述微型电流型电源绕组6缠绕在所述电流互感器的输出端子上，感应所述电流互感器的二次侧的电流，输出端连接所述正常供电模块的整流电路8的输入端，所述稳压电路4的输出端联接所述单片机10的电源输入端。电流型电源绕组可以为普通的电流型电源绕组，对精确度没有很高要求，主要是完成取电功能，为了便于安装，所述电流型电源绕组优选为微型电流型电源绕组。
所述后备供电模块优选为内置于电路板的高容量锂电池5。在电流互感器不工作或电流过小的情况下由所述电池5供电。
Claims (5)
1.一种电流互感器过压保护方法，其特征在于是采集电流互感器二次侧的电流信号；将采集到的电流信号转换为电压信号与预先设定的保护值进行对比，判断所述电流互感器二次侧是否为开路；当转换后的电压信号大于所述预先设定的保护值时，短接所述电流互感器二次回路，当转换后的电压信号不大于所述预先设定的保护值时，恢复所述电流互感器的正常连接状态，恢复所述电流互感器的正常连接状态采用延时复位的方法，所述延时复位的方法为：短接所述电流互感器二次回路后，控制电路进入自动延时状态，延时期间，控制电路继续检测和对比所述转换后的电压信号与所述预先设定的保护值大小，当所述转换后的电压信号不大于所述预先设定的保护值时，用于短接所述电流互感器二次回路的控制装置将自动复位，同时控制电路退出延时状态。
2.根据权利要求1所述的电流互感器过压保护方法，其特征在于在判断所述电流互感器二次侧是否为开路时采用延时保护的方法，所述延时保护的方法为：当检测并判断所述电流互感器二次侧输出瞬时电压高于所述预先设定的保护值后，将延时若干秒，若干秒后，若由采集的电流信号转换的电压信号经判断仍然大于所述预先设定的保护值，即判断所述电流互感器二次侧为开路，延时期间不断采集电流互感器二次侧的电流信号。
3.一种电流互感器过压保护装置，其特征在于包括采样单元、主控单元、限压保护电路和开路保护动作元件，还设有供电单元，所述采样单元的信号输入端联接电流互感器二次侧的回路，所述采样单元的信号输出端联接所述主控单元的采样端口，所述主控单元的控制端口联接所述开路保护动作元件的控制输入端，所述限压保护电路联接所述电流互感器的输出端子之间，所述开路保护动作元件的输出端子连接于所述电流互感器的输出端子之间，所述供电单元的输出端联接所述主控单元的电源输入端，所述供电单元包括用于在所述电流互感器二次侧开路时供电的开路供电模块、用于在所述电流互感器二次侧闭合时供电的正常供电模块和后备供电模块，所述正常供电模块包括顺序联接的微型电流型电源绕组、正常供电模块的整流电路、正常供电模块的滤波电路和与开路模块共用的稳压电路，所述微型电流型电源绕组缠绕在所述电流互感器的输出端子上，感应所述电流互感器的二次侧的电流，所述稳压电路的输出端联接所述主控单元的电源输入端，所述开路供电模块包括顺序联接的开路供电模块的整流电路、开路供电模块的滤波电路，所述开路供电模块的滤波电路连接所述稳压电路，所述开路供电模块的整流电路连接所述电流互感器的另一输出端子。
4.根据权利要求3所述的电流互感器过压保护装置，其特征在于所述开路保护动作元件为动作点是机械结构的磁保持继电器。
5.根据权利要求4所述的电流互感器过压保护装置，其特征在于所述后备供电模块为内置于电路板的高容量锂电池。
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