CN112242693A - 一种直流汇流条短路保护装置及方法 - Google Patents

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王国法
朱晨
胡圣波
孙明辉
赖耀祖
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
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    • H02H7/22—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 for distribution gear, e.g. bus-bar systems; for switching devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks

Abstract

本发明属于航空电气控制技术领域，公开了一种直流汇流条短路保护装置及方法，包括：直流供电电源、接触器、电流检测元件、控制器；控制器上设置有电压检测输入端、电流检测输入端、控制信号输出端；直流供电电源、接触器、电流检测元件依次电连接；控制器上的电压检测输入端与供电汇流条的电压输出端连接，控制器上的电流检测输入端与电流检测元件的电流检测端连接，控制器上的控制信号输出端与接触器的控制信号输入端连接，电流检测元件的电流检测端与供电汇流条的电流输出端连接，利用电气检测元器，检测汇流条工作电流、工作电压，对其进行判断然后通过计算机进行自动短路保护控制，一但电路恢复正常，可重新接通汇流条供电电路。

Description

一种直流汇流条短路保护装置及方法
技术领域
本发明属于航空电气控制技术领域，尤其涉及一种直流汇流条短路保护装置及方法。
背景技术
对于常规的直升机直流汇流条短路保护通常短路保护器件如熔断器或保险丝等进行保护设计，当汇流条出现短路时，短路保护器件断开电路。此种设计缺点如下：电路不可主动恢复，致使供电汇流条断电不可主动恢复供电。
发明内容
针对以上问题，本发明提供了一种直流汇流条短路保护装置及方法，利用电气检测元器，检测汇流条工作电流、工作电压，对其进行判断然后通过计算机进行自动短路保护控制，一旦电路恢复正常，可重新接通汇流条供电电路。
技术方案一：
一种直流汇流条短路保护装置，所述装置包括：直流供电电源、接触器、电流检测元件、控制器；
其中，所述控制器上设置有电压检测输入端、电流检测输入端、控制信号输出端；
所述直流供电电源、接触器、电流检测元件依次电连接；
所述控制器上的电压检测输入端与供电汇流条的电压输出端连接，所述控制器上的电流检测输入端与电流检测元件的电流检测端连接，所述控制器上的控制信号输出端与接触器的控制信号输入端连接，电流检测元件的电流检测端与供电汇流条的电流输出端连接。
本发明技术方案一的特点和进一步的改进为：
(1)直流供电电源用于，为机载用电设备提供电电源；
电流检测元件，用于采集供电汇流条的电流；
控制器，用于根据采集的供电汇流条的电流信号、电压信号，判断供电汇流条是否短路，然后控制接触器是否通断；
接触器，用于控制直流供电电源与供电汇流条的通断。
(2)所述电流检测元件为分流器或互感器。
技术方案二：
一种直流汇流条短路保护方法，所述方法采用技术方案一所述的装置实现，所述方法包括：
控制器实时获取供电汇流条的电压信号和电流信号；
当电压信号和电流信号满足预设的短路条件时，向接触器的控制信号输入端输出断开控制信号；断开控制信号用于使接触器断开，从而直流供电电源与供电汇流条隔离；
当电压信号和电流信号满足预设的恢复条件时，向接触器的控制信号输入端输出接通控制信号；接通控制信号用于使接触器接通，从而直流供电电源与供电汇流条连通。
本发明技术方案二的特点和进一步的改进为：
(1)所述预设的短路条件为：当电压信号小于预设电压门限，且电流信号大于预设电流门限。
(2)所述预设的恢复条件为：当电压信号大于预设电压门限，且电流信号小于预设电流门限。
(3)所述方法还包括：任何条件下，所述直流供电电源与供电汇流条都能够通过人工手段强制连通。
(4)所述预设电压门限为5V，所述预设电流门限为900A。
本发明提供了一种直流汇流条短路保护装置及方法，利用电气检测元器，检测汇流条工作电流、工作电压，对其进行判断然后通过计算机进行自动短路保护控制，一旦电路恢复正常，可重新接通汇流条供电电路。
附图说明
图1为一种直流汇流条短路保护装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明技术方案通过检测汇流条电流、电压，判断汇流条是否短路，如短路则输出离散控制断开供电接触器，从而使汇流条与供电电源断开，达到保护电源的目的。
具体的控制流程包括如下过程：
控制器实时获取供电汇流条的电压信号和电流信号；
当电压信号和电流信号满足预设的短路条件时，向接触器的控制信号输入端输出断开控制信号；断开控制信号用于使接触器断开，从而直流供电电源与供电汇流条隔离；
当电压信号和电流信号满足预设的恢复条件时，向接触器的控制信号输入端输出接通控制信号；接通控制信号用于使接触器接通，从而直流供电电源与供电汇流条连通。
(a)判断短路：供电汇流条电压小于5V，工作电流大于900A时(不同电源门限值不同)，判断为短路，此时主动断开接触器，使电源与汇流条隔离。
(b)控制：当判断短路时，输出离散控制断开接触器，使电源与汇流条隔离。
(c)恢复工作：当短路解除后，可自动恢复控制状态，也可强制人工恢复接通。
工作原理见附图1。
本发明技术方案利用计算机主动控制方法，计算机控制参数。
由于使用计算机进行短路保护控制，提高了汇流条的短路保护的维修性，该设计有利于多台直流供电电源之间转换，间接的提高了空中供电使用安全。
直流供电电源：为机载用电设备供电的供电电源。
电流检测元件：分流器或互感器等电流采集元件。
控制计算机：通过采集供电汇流条的工作电流电压，执行判断程序判断是否短路，输出控制接触器是否通断。
接触器：实现供电电源与供电汇流条的通断控制。
本发明技术方案通过检测汇流条电流、电压，判断汇流条是否短路，如短路则输出离散控制断开供电接触器，从而使汇流条与供电电源断开，达到保护电源的目的。

Claims (8)

1.一种直流汇流条短路保护装置，其特征在于，所述装置包括：直流供电电源、接触器、电流检测元件、控制器；
其中，所述控制器上设置有电压检测输入端、电流检测输入端、控制信号输出端；
所述直流供电电源、接触器、电流检测元件依次电连接；
所述控制器上的电压检测输入端与供电汇流条的电压输出端连接，所述控制器上的电流检测输入端与电流检测元件的电流检测端连接，所述控制器上的控制信号输出端与接触器的控制信号输入端连接，电流检测元件的电流检测端与供电汇流条的电流输出端连接。
2.根据权利要求1所述的一种直流汇流条短路保护装置，其特征在于，
直流供电电源用于，为机载用电设备提供电电源；
电流检测元件，用于采集供电汇流条的电流；
控制器，用于根据采集的供电汇流条的电流信号、电压信号，判断供电汇流条是否短路，然后控制接触器是否通断；
接触器，用于控制直流供电电源与供电汇流条的通断。
3.根据权利要求2所述的一种直流汇流条短路保护装置，其特征在于，所述电流检测元件为分流器或互感器。
4.一种直流汇流条短路保护方法，其特征在于，所述方法采用权利要求1所述的装置实现，所述方法包括：
控制器实时获取供电汇流条的电压信号和电流信号；
当电压信号和电流信号满足预设的短路条件时，向接触器的控制信号输入端输出断开控制信号；断开控制信号用于使接触器断开，从而直流供电电源与供电汇流条隔离；
当电压信号和电流信号满足预设的恢复条件时，向接触器的控制信号输入端输出接通控制信号；接通控制信号用于使接触器接通，从而直流供电电源与供电汇流条连通。
5.根据权利要求4所述的一种直流汇流条短路保护方法，其特征在于，
所述预设的短路条件为：当电压信号小于预设电压门限，且电流信号大于预设电流门限。
6.根据权利要求4所述的一种直流汇流条短路保护方法，其特征在于，
所述预设的恢复条件为：当电压信号大于预设电压门限，且电流信号小于预设电流门限。
7.根据权利要求4所述的一种直流汇流条短路保护方法，其特征在于，所述方法还包括：任何条件下，所述直流供电电源与供电汇流条都能够通过人工手段强制连通。
8.根据权利要求5或6所述的一种直流汇流条短路保护方法，其特征在于，
所述预设电压门限为5V，所述预设电流门限为900A。
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