CN111697544A - 一种配电网自动化设备电源过流保护器 - Google Patents
一种配电网自动化设备电源过流保护器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111697544A CN111697544A CN202010458506.2A CN202010458506A CN111697544A CN 111697544 A CN111697544 A CN 111697544A CN 202010458506 A CN202010458506 A CN 202010458506A CN 111697544 A CN111697544 A CN 111697544A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power supply
- resistor
- distribution network
- automation equipment
- network automation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000001012 protector Effects 0.000 title claims abstract description 18
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 21
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 12
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims description 8
- 102100039435 C-X-C motif chemokine 17 Human genes 0.000 claims description 3
- 101000889048 Homo sapiens C-X-C motif chemokine 17 Proteins 0.000 claims description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/26—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
Abstract
本发明属于配电网自动化技术应用领域，尤其是一种配电网自动化设备电源过流保护器，包括输入的电源，该输入电源分别和采样/输出电路以及两路电源电路连接，其中所述采样/输出电路和配电网自动化设备连接，所述的两路电源电路与两路控制电路连接，该两路控制电路和采样/输出电路双向连接，两路电源电路和两路控制电路择一导通即可实现对配电网自动化设备的供电。
Description
技术领域
本发明属于配电网自动化技术应用领域，尤其是一种配电网自动化设备电源过流保护器。
背景技术
随着社会经济与技术的快速发展，电力用户对于电能的质量与可靠性越来越重视。为此，针对较复杂的配电网线路增加了大量的配电网自动化设备。在运行中发现由于配电网线路工作的现场环境千差万别，有时配电网自动化设备会出现过电流或短路的问题，短时间的过电流有可能会造成配网自动化设备或电源的损坏，而若长时间的短路所积累的能量与热效应有可能会引起线路失火。
当前在配电网自动化系统中，并未有一套可靠的过流保护器，用以实现电源与配电网自动化设备之间的过流保护。
发明内容
本发明提供了一种安装在电源和配电网自动化设备之间的，采用两路电源电路配合两路控制电路，可提升配电网自动化设备应用可靠性的配电网自动化设备电源过流保护器。
一种配电网自动化设备电源过流保护器，其特征在于：包括输入的电源，该输入电源分别和采样/输出电路以及两路电源电路连接，其中所述采样/输出电路和配电网自动化设备连接，所述的两路电源电路与两路控制电路连接，该两路控制电路和采样/输出电路双向连接，两路电源电路和两路控制电路择一导通即可实现对配电网自动化设备的供电。
进一步的，所述的两路电源电路采用两组ISL8560及其外围电路，其中一组输出供电电压VCC1，另一组输出供电电压VCC2。
进一步的，所述两路控制电路,其一包括电阻R51，R51分别连接二极管LM236的正极以及滑动变阻器R52的一端，LM236的负极分别连接滑动变阻器R52的另一端以及电容C51的一端，所述滑动变阻器R52的可调电阻一端分别连接电容C51的另一端以及电压比较器LM339的正向输入端，该电压比较器LM339的负向输入端连接电阻R55，所述电压比较器的输出端连接CD14538及其外围电路的-TR接口；其二包括电阻R61，R61分别连接二极管LM236的正极以及滑动变阻器R52的一端，LM236的负极分别连接滑动变阻器R62的另一端以及电容C25的一端，所述滑动变阻器R62的可调电阻一端分别连接电容C25的另一端以及电压比较器LM339的正向输入端，该电压比较器LM339的负向输入端连接电阻R65，所述电压比较器的输出端连接CD14538及其外围电路的-TR接口。
进一步的，电源输出的电压与配电网自动化设备J2的1接口相连接，配电网自动化设备J2的2接口和N沟道场效应管Q1的D极连接，该N沟道场效应管Q1的G极连接电阻R81的一端连接，该电阻R81的另一端连接CD14538的Q接口，所述N沟道场效应管Q1的S极分别和一接地电阻R83以及N沟道场效应管Q2的D极连接，该N沟道场效应管Q2的G极连接与电阻R82的一端连接，该电阻R82的另一端连接CD14538的Q接口，所述N沟道场效应管Q2的S极和接地的大功率高精度的采样电阻R40的一端连接。
本发明的优点和积极效果是：
本发明中，采用了两路电源电路与两路控制电路配合，当一路电源电路或一路控制电路出现问题，采样/输出电路仍然能够为配电网自动化设备提供一个工作回路。这种两路电源电路与两路控制电路配合工作的设计，有效提高了整个配电网自动化系统的可靠性。
本发明中，在每路控制电路中，增加了一个单稳态触发器，单稳态触发器的RC时钟保证了短时间过电流消失后，整套过流保护器的自恢复功能，与此同时，该RC时钟也避免了在长时间过流或短路情况下而造成的大量能量与热效应积累，消除了线路失火隐患。
本发明中，在控制电路中，增加了一个滑动变阻器，通过调节滑动变阻器的阻值，可以改变过电流保护阈值。使用者可以根据现场使用的配电网自动化设备的多少与负载电流的大小计算出合理的过电流保护阈值。可调过电流保护阈值功能，进一步提高了本过电流保护器的应用范围。
附图说明
图1为本发明的模块结构示意图；
图2为本发明中两路电源电路部分的电路图；
图3为本发明中采样/输出电路部分的电路图；
图4为本发明中两路控制电路部分的电路图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
一种配电网自动化设备电源过流保护器，本发明的创新在于，包括输入的电源，该输入电源分别和采样/输出电路以及两路电源电路连接，其中所述采样/输出电路和配电网自动化设备连接，所述的两路电源电路与两路控制电路连接，该两路控制电路和采样/输出电路双向连接，两路电源电路和两路控制电路择一导通即可实现对配电网自动化设备的供电。
本实施例中，所述输入的电源采用48V电源输入。
本实施例中，所述的两路电源电路采用两组ISL8560及其外围电路，其中一组输出供电电压VCC1，另一组输出供电电压VCC2。
本实施例中，所述两路控制电路,其一包括电阻R51，R51分别连接二极管LM236的正极以及滑动变阻器R52的一端，LM236的负极分别连接滑动变阻器R52的另一端以及电容C51的一端，所述滑动变阻器R52的可调电阻一端分别连接电容C51的另一端以及电压比较器LM339的正向输入端，该电压比较器LM339的负向输入端连接电阻R55，所述电压比较器的输出端连接单稳态触发器CD14538及其外围电路的-TR接口；其二包括电阻R61，R61分别连接二极管LM236的正极以及滑动变阻器R52的一端，LM236的负极分别连接滑动变阻器R62的另一端以及电容C25的一端，所述滑动变阻器R62的可调电阻一端分别连接电容C25的另一端以及电压比较器LM339的正向输入端，该电压比较器LM339的负向输入端连接电阻R65，所述电压比较器的输出端连接单稳态触发器CD14538及其外围电路的-TR接口。
本实施例中，电源输出的电压与配电网自动化设备J2的1接口相连接，配电网自动化设备J2的2接口和N沟道场效应管Q1的D极连接，该N沟道场效应管Q1的G极连接电阻R81的一端连接，该电阻R81的另一端连接单稳态触发器CD14538的Q接口，所述N沟道场效应管Q1的S极分别和一接地电阻R83以及N沟道场效应管Q2的D极连接，该N沟道场效应管Q2的G极连接与电阻R82的一端连接，该电阻R82的另一端连接单稳态触发器CD14538的Q接口，所述N沟道场效应管Q2的S极和接地的大功率高精度的采样电阻R40的一端连接。
本实施例中，在电源的输出端采用ISL8560电源芯片将48V电压转换为5V电压。
本发明的使用过程是：
本发明使用时，正常工作状态下，现场无过流现象，采样/输出电路的两个场效应管导通，配电网自动化设备通过采样/输出电路获得正常工作的电压与电流，与此同时大功率高精度的采样电阻R40实时采样现场的工作电流，并将电流转化为电压Vsam。
两路控制电路分别单独工作，以一路为例。ISL8560提供的5V电压再通过LM256转换为2.5V的稳定电压，之后经过滑动变阻器R12，调节出一个参考电压Vref1，Vref1与电压比较器LM339的同向输入端相连，Vsam与反向输入端相连，当Vref1大于Vsam时，LM339输出高电平，无过电流现象；而当Vref1小于Vsam时，LM339输出低电平，即发生过电流现象。根据欧姆定律，Iref1＝Vref1/R40即为设定的过电流保护阈值。在设计中，将两路控制电路的Vref1与Vref2设定为相同电压，当流过配网自动化设备的电流超过此值时，两路控制电路的LM339均输出低电平。可调过电流保护阈值功能有效扩大了本过电流保护器的使用范围。
LM339输出的低电平经过单稳态触发器CD14538单稳态触发器，由53与C52控制并转化成一个15.5ms的RC低电平脉冲电压，将输出/采样电路中的场效应管关闭。在15.5ms后，CD15438会输出高电平，将场效应管重新打开，进入下一个采样周期。当过流仍存在时，整套过流保护器会重复以上工作，而若过流恢复后，LM339比较器会输出高电平，不再会触发单稳态触发器CD14538的低电平脉冲，电路实现过流后的自恢复功能，整个配电网自动化设备也恢复正常供电。通过设计的RC时间，保证了单稳态触发器CD14538输出低电平脉冲的足够时间长度，即便因为其恢复高电平打开场效应管的瞬间也不会积累过多的能量而导致现场设备的烧毁。如图4为设计的两路控制电路。
本发明中，采用了两路电源电路与两路控制电路配合，当一路电源电路或一路控制电路出现问题，采样/输出电路仍然能够为配电网自动化设备提供一个工作回路。这种两路电源电路与两路控制电路配合工作的设计，有效提高了整个配电网自动化系统的可靠性。
本发明中，在每路控制电路中，增加了一个单稳态触发器，单稳态触发器的RC时钟保证了短时间过电流消失后，整套过流保护器的自恢复功能，与此同时，该RC时钟也避免了在长时间过流或短路情况下而造成的大量能量与热效应积累，消除了线路失火隐患。
本发明中，在控制电路中，增加了一个滑动变阻器，通过调节滑动变阻器的阻值，可以改变过电流保护阈值。使用者可以根据现场使用的配电网自动化设备的多少与负载电流的大小计算出合理的过电流保护阈值。可调过电流保护阈值功能，进一步提高了本过电流保护器的应用范围。
Claims (4)
1.一种配电网自动化设备电源过流保护器，其特征在于：包括输入的电源，该输入电源分别和采样/输出电路以及两路电源电路连接，其中所述采样/输出电路和配电网自动化设备连接，所述的两路电源电路与两路控制电路连接，该两路控制电路和采样/输出电路双向连接，两路电源电路和两路控制电路择一导通即可实现对配电网自动化设备的供电。
2.根据权利要求1所述的一种配电网自动化设备电源过流保护器，其特征在于：所述的两路电源电路采用两组ISL8560及其外围电路，其中一组输出供电电压VCC1，另一组输出供电电压VCC2。
3.根据权利要求1所述的一种配电网自动化设备电源过流保护器，其特征在于：所述两路控制电路,其一包括电阻R51，R51分别连接二极管LM236的正极以及滑动变阻器R52的一端，LM236的负极分别连接滑动变阻器R52的另一端以及电容C51的一端，所述滑动变阻器R52的可调电阻一端分别连接电容C51的另一端以及电压比较器LM339的正向输入端，该电压比较器LM339的负向输入端连接电阻R55，所述电压比较器的输出端连接单稳态触发器CD14538及其外围电路的-TR接口；其二包括电阻R61，R61分别连接二极管LM236的正极以及滑动变阻器R52的一端，LM236的负极分别连接滑动变阻器R62的另一端以及电容C25的一端，所述滑动变阻器R62的可调电阻一端分别连接电容C25的另一端以及电压比较器LM339的正向输入端，该电压比较器LM339的负向输入端连接电阻R65，所述电压比较器的输出端连接单稳态触发器CD14538及其外围电路的-TR接口。
4.根据权利要求1所述的一种配电网自动化设备电源过流保护器，其特征在于：电源输出的电压与配电网自动化设备J2的1接口相连接，配电网自动化设备J2的2接口和N沟道场效应管Q1的D极连接，该N沟道场效应管Q1的G极连接电阻R81的一端连接，该电阻R81的另一端连接单稳态触发器CD14538的
接口，所述N沟道场效应管Q1的S极分别和一接地电阻R83以及N沟道场效应管Q2的D极连接，该N沟道场效应管Q2的G极连接与电阻R82的一端连接，该电阻R82的另一端连接单稳态触发器CD14538的
接口，所述N沟道场效应管Q2的S极和接地的大功率高精度的采样电阻R40的一端连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010458506.2A CN111697544A (zh) | 2020-05-27 | 2020-05-27 | 一种配电网自动化设备电源过流保护器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010458506.2A CN111697544A (zh) | 2020-05-27 | 2020-05-27 | 一种配电网自动化设备电源过流保护器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111697544A true CN111697544A (zh) | 2020-09-22 |
Family
ID=72478399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010458506.2A Pending CN111697544A (zh) | 2020-05-27 | 2020-05-27 | 一种配电网自动化设备电源过流保护器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111697544A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010008551A (ko) * | 1999-07-02 | 2001-02-05 | 이형도 | 과전류 제한회로 |
| US20090040675A1 (en) * | 2007-08-08 | 2009-02-12 | Motorola, Inc. | Controlling over-current from a power supply to a device |
| CN202634297U (zh) * | 2012-06-13 | 2012-12-26 | 山东大学 | 基于双冗余保护电路的新型18v矿用隔爆兼本质安全型电源 |
| CN103904612A (zh) * | 2014-04-08 | 2014-07-02 | 东南大学 | 一种可调式矿用本安电源保护电路 |
| CN205453103U (zh) * | 2016-03-25 | 2016-08-10 | 成都大奇鹰科技有限公司 | 一种开关电源过流保护电路 |
| CN110474291A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-11-19 | 国网天津市电力公司 | 一种配网自动化设备电源过压保护装置 |
-
2020
- 2020-05-27 CN CN202010458506.2A patent/CN111697544A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010008551A (ko) * | 1999-07-02 | 2001-02-05 | 이형도 | 과전류 제한회로 |
| US20090040675A1 (en) * | 2007-08-08 | 2009-02-12 | Motorola, Inc. | Controlling over-current from a power supply to a device |
| CN202634297U (zh) * | 2012-06-13 | 2012-12-26 | 山东大学 | 基于双冗余保护电路的新型18v矿用隔爆兼本质安全型电源 |
| CN103904612A (zh) * | 2014-04-08 | 2014-07-02 | 东南大学 | 一种可调式矿用本安电源保护电路 |
| CN205453103U (zh) * | 2016-03-25 | 2016-08-10 | 成都大奇鹰科技有限公司 | 一种开关电源过流保护电路 |
| CN110474291A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-11-19 | 国网天津市电力公司 | 一种配网自动化设备电源过压保护装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 李朝青: "《新型电源IC技术手册》", 31 October 2012, 北京航空航天大学出版社 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201699585U (zh) | 一种新型智能稳压电路 | |
| CN205015773U (zh) | 高精度大动态电流采集装置及其恒压/恒流供电系统 | |
| CN103166444B (zh) | 一种远程关断控制信号接收电路 | |
| CN208226569U (zh) | 一种集成芯片的电源瞬态过压保护电路 | |
| CN216086450U (zh) | 一种具备电流采样和电压采样的配电开关电路 | |
| CN111697544A (zh) | 一种配电网自动化设备电源过流保护器 | |
| CN206481043U (zh) | 一种带有多路输出单路过流短路保护电路 | |
| CN110132444A (zh) | 温度检测电路 | |
| CN204833041U (zh) | 宽范围可监测三端稳压源 | |
| CN105740183B (zh) | 串口通信电路 | |
| CN214069570U (zh) | 一种高压直流恒流输入的过流保护系统 | |
| CN208386120U (zh) | 带折返电流的过流保护电路 | |
| CN204333903U (zh) | 一种过压保护电路 | |
| CN201504240U (zh) | 一种PoE端口电路及PSE设备 | |
| CN105406866A (zh) | 一种模数转换电路过压保护方法 | |
| CN115207877A (zh) | 一种电气设备的电源自动开关电路 | |
| CN201498984U (zh) | 视频监控设备的防雷保护电路 | |
| CN210350810U (zh) | 电源充电保护装置 | |
| CN209626960U (zh) | 一种单电源供电的双极性输入过压钳位及esd保护电路 | |
| CN208352958U (zh) | 过流保护电路 | |
| CN208969835U (zh) | Mbus主机发射电路 | |
| CN217642701U (zh) | 一种分级过流保护电路 | |
| CN216851372U (zh) | 一种模组供电低压差防反接保护装置 | |
| CN216162614U (zh) | 一种dc-dc转换器的输入保护电路及直流供电表 | |
| CN214069574U (zh) | 一种高压直流恒流输入的过压保护系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200922 |