CN102868296A - 合路型直流供电系统中的降压电路 - Google Patents
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Abstract
本发明在合路型直流供电系统设置有降压电路，主要由二极管串联电路和一个机械开关(以下简称降压开关)并联而成；当降压开关闭合时，短接二极管串联电路，降压电路无降压效果；当降压开关无弧分断时，允许电流从二极管串联电路流过，该降压电路产生降压效果，在系统中其他供电支路配合下，该压降能使合路点之前连接该操作支路的隔离二极管反偏，从而时支路中负载电流为零。设置降压电路后，在支路接通、分断两种工作状态外，引入第三种降压接通状态，降压接通状态是一种中间缓冲状态，在该中间缓冲状态，通过观察支路电流的有无，可以对下一步分断支路的后果做出正确的预测，从而有机会中断危险的后续操作，故降压电路保证了维护工作的供电可靠性。
Description
技术领域 本发明适用于合路型直流供电系统。
背景技术 合路型直流供电系统有两条及两条以上的多条直流供电支路，各直流供电支路分别经过隔离二极管后，在合路点处合并为一路，合路型直流供电系统是一种容错系统，在各支路正常工作的初始条件下，发生在任意时候、任意供电支路的单支路断开故障都不会影响整个供电系统的供电可靠性。在合路型直流供电系统日常维护工作中，为保证供电系统可靠性、安全性，需要对各支路进行预防性维修，但是实际运行的直流供电系统中，超过一半的故障是由维护工作导致的。
发明内容 本发明的任务是提供一种提高合路型直流供电系统维护过程供电可靠性的技术方案。
一种降压电路，安装在合路点之前的供电支路中，主要由二极管串联电路和一个机械开关(以下简称降压开关)并联而成；当降压开关闭合时，短接二极管串联电路，降压电路无降压效果；当降压开关无弧分断时，允许电流从二极管串联电路流过，该降压电路产生降压效果，在系统中其他供电支路配合下，该压降能使合路点之前连接该操作支路的隔离二极管反偏，从而时支路中负载电流为零。
支路正常供电状态下，降压开关处于闭合状态，短接二极管串联电路，降压电路无效果。当需要对本支路进行停电维护工作时，在操作直流开关分断支路之前，首先无弧分断降压开关，降压电路产生降压效果，支路进入一种降压接通工作状态，此时，如果该支路负载电流为零，说明本支路为冗余支路，这时分断支路不影响整个供电系统供电可靠性；如果该支路负载电流不为零，说明本支路是必要支路，不是冗余支路，这时分断支路会影响整个供电系统供电可靠性，特别在典型的双路合路型直流供电系统中，本支路电流不为零，说明第二条供电支路状态不正常，直接通过直流开关分断本支路，会导致负载掉电。
在支路中设置降压电路后，在接通、分断两种工作状态外，引入第三种工作状态----降压接通状态，降压接通状态是一种中间缓冲状态，在该中间缓冲状态，通过观察支路电流的有无，可以对下一步分断支路的后果做出正确的预测，从而有机会中断危险的后续操作，故降压电路及其带来的降压接通状态保证了维护工作的供电可靠性。
附图说明 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
图1是降压电路工作原理图。
具体实施方式 图1给出了降压电路工作原理图。在负极接地单电源双路合路型直流不间断供电系统中，直流电源E通过支路1、2为同一负载L供电，支路1、2分别经过隔离二极管D1、D2后形成合路点M。支路1的降压电路设置在隔离二极管D1之前正极，支路2的降压电路设置在隔离二极管D2之前正极。降压电路由二极管串联电路和降压开关K1并联而成，本发明中，以支路2的降压电路为例介绍其工作原理。
当降压开关K1闭合时，短接二极管串联电路，降压电路无降压效果；当降压开关K1无弧分断时，允许电流从二极管串联电路流过，该降压电路产生降压效果，在系统中其他供电支路配合下，该压降能使合路点之前连接该操作支路的隔离二极管D2反偏，支路2中负载电流为零。
支路2正常供电状态下，降压开关K1处于闭合状态，短接二极管串联电路，降压电路无效果。当需要对支路2进行停电维护工作时，在操作直流开关K2分断支路2之前，首先无弧分断降压开关K1，降压电路产生降压效果，支路2进入一种降压接通工作状态，此时，如果支路2负载电流为零，说明支路1工作正常，支路2为冗余支路，这时分断支路2不影响整个供电系统供电可靠性；如果支路2负载电流不为零，说明支路1存在故障，支路2是必要支路，不是冗余支路，这时直接通过直流开关K2分断支路2，会导致负载掉电。
可以通过掐流表检验支路电流，这里本发明给出了更有效的方法，即在降压电路中的二极管电路内串联电流指示电路。
电流指示电路由电流取样电阻R2、电流显示电路、电压掐位电路三者并联而成，电压掐位电路由二极管D5、D6串联而成，电流显示电路由限流电阻R3和发光二极管D8串联而成，发光二极管D8既可以作为本地显示，也可以作用光耦器件的输入器件，向远端监控中心报警。
在进行支路2状态检验时，断开降压开关K1，如果支路1状态正常，合路点之前连接该支路的隔离二极管D2反偏，支路2无负载电流流过，在电流取样电阻R2上形成的电压等于零，发光二极管D8不发光。
如果支路1状态不正常，支路2的隔离二极管D2没有反偏电压，负载电流流过支路2降压电路内的二极管电路，该电流同时流过电流指示电路，当负载电流超过最小反映电流时，在电流取样电阻R2上形成的电压大于发光二极管D8的开启电压，发光二极管D8发光，随着负载电流增大，电流取样电阻R2上形成的电压增加，流过发光二极管D8的电流同步增加，如果不限制，有烧毁发光二极管D8的危险，由二极管D5、D6串联而成的电压掐位电路限制发光二极管D8的电流。
Claims (4)
1.一种降压电路，适合在合路型直流供电系统中使用，合路型直流供电系统有两条及两条以上的多条直流供电支路，各直流供电支路分别经过隔离二极管后，在合路点处合并为一路，合路型直流供电系统是一种容错系统，在各支路正常工作的初始条件下，发生在任意时候、任意供电支路的单支路断开故障都不会影响整个供电系统的供电可靠性，其特征在于：
降压电路设置在合路点之前的供电支路，主要由二极管串联电路和一个机械开关(以下简称降压开关)并联而成；当降压开关闭合时，短接二极管串联电路，降压电路无降压效果；当降压开关无弧分断时，允许电流从二极管串联电路流过，该降压电路产生降压效果，在系统中其他供电支路配合下，该压降能使合路点之前连接该操作支路的隔离二极管反偏，从而时支路中负载电流为零。
2.根据权利要求1所述的降压电路，其特征在于：
在支路中设置降压电路后，在接通、分断两种工作状态外，引入第三种工作状态----降压接通状态，降压接通状态是一种中间缓冲状态，在该中间缓冲状态，通过观察支路电流的有无，可以对下一步分断支路的后果做出正确的预测，从而有机会中断危险的后续操作。
3.根据权利要求2所述的降压电路，其特征在于：
降压电路内设置有电流指示电路。
4.根据权利要求3所述的降压电路，其特征在于：
在降压电路中的二极管电路内串联电流指示电路，电流指示电路由电流取样电阻R2、电流显示电路、电压掐位电路三者并联而成，电压掐位电路由二极管D5、D6串联而成，电流显示电路由限流电阻R3和发光二极管D8串联而成，发光二极管D8既可以作为本地显示，也可以作用光耦器件的输入器件，向远端监控中心报警。
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