CN115459228A - 用于直流系统防雷器的一键修复式连接件 - Google Patents

Abstract

用于直流系统防雷器的一键修复式连接件，其特征在于，自修复式连接件C1包括连接壳体，连接壳体上端设有用于与电源连接的输入端子，输入端子下端与连接壳体内的两组投入开关输入端电连接，两组投入开关输出端分别与连接壳体下端的第一浪涌保护器连接端子和第二浪涌保护器连接端子电连接，两组投入开关受检测控制器E的输出端控制实现输入端与输出端的开断。通过自修复式连接件内输入端子、投入开关及端子的设置，使得两组浪涌保护器能够方便地进行连接并组成电源浪涌保护电路，并通过检测浪涌保护器的状态自动投送备用浪涌保护器，且能够分析故障原因并决定投入策略。

Description

用于直流系统防雷器的一键修复式连接件

技术领域

本发明涉及自愈式直流系统设备技术领域，具体涉及一种用于直流系统防雷器的一键修复式连接件。

背景技术

高压变电站内的直流系统为站内控制器件提供电源，保证变电站各项动作的正常运行，是电网能够稳定运行的重要组成部分，如果直流系统出现故障导致直流电源缺失，会由于各控制器的动作失效直接导致变电站的瘫痪，因此直流系统的稳定性非常重要，通常采用多充多馈形式保证直流系统不掉电。

而随着电网的量级越来越大，组网的变电站数量越来越多，单一变电站直流系统的小概率故障在会在整体系统的稳定性风险中放大，如何保障整体电网中变电站的高可靠性非常重要，现有直流电源系统开始最求故障自愈功能，需要直流系统能够对故障进行自动识别和修复，例如发表于《电力电子技术》2021年11月的论文《基于故障自愈及录播技术的站用直流电源系统》就针对直流系统的典型问题譬如母线失压、交流侵入直流、蓄电池组开路等进行了故障的检测个自愈式解决研究。

直流系统充电屏的交流电源处是整个直流系统的初始电源来源，在交流电源处会设置浪涌保护器对电源的尖峰电流或者电压进行分流，避免电涌对回路中的设备造成损害，特别是在电源系统遭遇雷击时，能够在极短的时间内将雷击电压能量泄放到大地。浪涌保护器的此种低压阻流高压通流特性由其内部的压敏电阻提供，但随着频繁的过电压和产品老化，压敏电阻的非线性性能降低，此时电涌保护器就要持续发热，此时通过浪涌保护器热脱离机构将浪涌保护器与电路断开，防止浪涌保护器过度发热而引起火灾。

现有直流系统交流电源端虽然设置了浪涌保护器，也将监测浪涌保护器接通状态的遥信端子接入了监控系统，但当浪涌保护器产生热脱离或者由于雷击或者短路等其他原因导致浪涌保护器与线路切断时，线路即失去了瞬间尖峰电压电流的保护功能，且不能判断浪涌保护器的切断原因，更不能完成自修复，使直流系统处在危险之中。

现有的设备缺乏能够对直流系统交流电源端浪涌保护器进行故障自修复的电路或者系统，同时也没有能够方便地进行浪涌保护器一键式修复的电气元件。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于直流系统防雷器的一键修复式连接件，能够方便的为连接多组浪涌保护器并自动为电源提供自修复保护。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

用于直流系统防雷器的一键修复式连接件，自修复式连接件C1包括连接壳体（，连接壳体上端设有用于与电源连接的输入端子，输入端子下端与连接壳体内的两组投入开关输入端电连接，两组投入开关输出端分别与连接壳体下端的第一浪涌保护器连接端子和第二浪涌保护器连接端子电连接，两组投入开关受检测控制器E的输出端控制实现输入端与输出端的开断，第一浪涌保护器连接端子和第二浪涌保护器连接端子旁分别设有与检测控制器E输入端电连接的第一浪涌保护器遥信连接端子和第二浪涌保护器遥信连接端子，检测控制器E集成在连接壳体内部或者旁边。

上述的输入端子包含四个端子，四个端子别与交流电源的三相火线L1-L3及零线N连接，第一浪涌保护器连接端子和第二浪涌保护器连接端子分别用于和第一浪涌保护器BLQ1和第二浪涌保护器BLQ2的输入端电连接，第一浪涌保护器BLQ1和第二浪涌保护器BLQ2上分别设有第一浪涌保护器遥信端子A1和第二浪涌保护器遥信端子A2，第一浪涌保护器遥信连接端子和第二浪涌保护器遥信连接端子分别与第一浪涌保护器遥信端子A1和第二浪涌保护器遥信端子A2电连接。

上述的第一浪涌保护器连接端子和第二浪涌保护器连接端子与浪涌保护器的连接端为伸出的U形导电连接片，U形导电连接片的另一端与投入开关输出端紧固连接。

优选的方案中，上述的第一浪涌保护器遥信连接端子和第二浪涌保护器遥信连接端子与第一浪涌保护器遥信端子A1和第二浪涌保护器遥信端子A2的连接端为伸出的U形导电连接片，U形导电连接片的另一端与检测控制器E1输入端电连接。

上述的检测控制器E1输入端与互感器CT1和雷电探测仪D1通讯连接，互感器CT1用于检测交流电源的电压或/和电流。

上述的输入端子为四组端子，每组端子包括用于与交流电源电缆连接的端子夹，端子夹下端设有第一弯折部，第一弯折部下端设有向两端延展的导电排，导电排的两端通过第二弯折部分别设有向下的输入端第一连接端子和输入端第二连接端子，输入端第一连接端子和输入端第二连接端子分别连接两组投入开关的输入端。

上述的四组输入端子的端子夹并排间隔排列，四组导电排通过不同前后方向长度的第一弯折部实现等间隔前后排列，四组输入端第一连接端子和输入端第二连接端子通过不同前后方向长度的第二弯折部保持在前后方向和上下方向的同一位置，导电排之间由连接壳体内的绝缘件隔开。

上述的投入开关包括静铁芯和动铁芯,静铁芯和动铁芯为相对设置的“山”字型铁芯，静铁芯和动铁芯的“山”字中间柱体穿有动力线圈和复位弹簧，动力线圈与检测控制器E输出端电连接，动铁芯与动触点支架固定连接，动触点支架上设有动触点，动触点，与动触点相对设置有上下分开的静触点，静触点上下两端分别为投入开关的输入端和输出端。

上述的连接壳体上设有控制模式开关，控制模式开关与检测控制器E1输入端电连接，控制模式开关用于选择检测控制器E1的控制策略。

上述的连接壳体上设有显示屏，显示屏与检测控制器E1通讯连接。

本发明提供的一种用于直流系统防雷器的一键修复式连接件，通过自修复式连接件内输入端子、投入开关及端子的设置，使得两组浪涌保护器能够方便地进行连接并组成电源浪涌保护电路，并通过检测浪涌保护器的状态自动投送备用浪涌保护器，且能够分析故障原因并决定投入策略。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的一键式连接件与浪涌保护器的电气连接图；

图2为本发明的一键式连接件的结构示意图；

图3为优选的一键式连接件的结构示意图；

图4为一键式连接件内部元件示意图；

图5为输入端子的结构示意图

图6为单组输入端子的结构示意图；

图7为投入开关的结构示意图；

图8为浪涌保护器的示意图；

图9为互感器的示意图；

图10 为检测控制器的连接示意图。

其中：自修复式连接件C1、雷电探测仪D1、检测控制器E1、第一浪涌保护器BLQ1、第二浪涌保护器BLQ2、第一浪涌保护器遥信端子A1、第二浪涌保护器遥信端子A2、三相火线L1-L3、零线N、互感器CT1、输入端子1、端子夹11、导电排12、第一弯折部13、第二弯折部14、输入端第一连接端子15、输入端第二连接端子16、第一浪涌保护器连接端子2、第二浪涌保护器连接端子3、第一浪涌保护器遥信连接端子4、第二浪涌保护器遥信连接端子5、显示屏6、控制模式开关7、投入开关8、静铁芯81、动力线圈82、动铁芯83、动触点支架84、静触点85、动触点86、复位弹簧87、连接壳体9。

具体实施方式

如图1和2中所示，用于直流系统防雷器的一键修复式连接件，自修复式连接件C1包括连接壳体9，连接壳体9上端设有用于与电源连接的输入端子1，输入端子1下端与连接壳体9内的两组投入开关8输入端电连接，两组投入开关8输出端分别与连接壳体9下端的第一浪涌保护器连接端子2和第二浪涌保护器连接端子3电连接，两组投入开关8受检测控制器E1的输出端控制实现输入端与输出端的开断，第一浪涌保护器连接端子2和第二浪涌保护器连接端子3旁分别设有与检测控制器E1输入端电连接的第一浪涌保护器遥信连接端子4和第二浪涌保护器遥信连接端子5，检测控制器E1集成在连接壳体9内部或者旁边。

如图1和2中所示，上述的输入端子1包含四个端子，四个端子别与交流电源的三相火线L1-L3及零线N连接，第一浪涌保护器连接端子2和第二浪涌保护器连接端子3分别用于和第一浪涌保护器BLQ1和第二浪涌保护器BLQ2的输入端电连接，第一浪涌保护器BLQ1和第二浪涌保护器BLQ2上分别设有第一浪涌保护器遥信端子A1和第二浪涌保护器遥信端子A2，第一浪涌保护器遥信连接端子4和第二浪涌保护器遥信连接端子5分别与第一浪涌保护器遥信端子A1和第二浪涌保护器遥信端子A2电连接。

如图2中所示，上述的第一浪涌保护器连接端子2和第二浪涌保护器连接端子3与浪涌保护器的连接端为伸出的U形导电连接片，U形导电连接片的另一端与投入开关8输出端紧固连接。

优选的方案如图3中所示，上述的第一浪涌保护器遥信连接端子4和第二浪涌保护器遥信连接端子5与第一浪涌保护器遥信端子A1和第二浪涌保护器遥信端子A2的连接端为伸出的U形导电连接片，U形导电连接片的另一端与检测控制器E1输入端电连接。

在正常工作时，检测控制器E1控制与第一浪涌保护器BLQ1连接的投入开关8吸合使得第一浪涌保护器BLQ1与交流电源保持连接，而与第二浪涌保护器BLQ2连接的投入开关8断开，交流电源通过第一浪涌保护器BLQ1实现对瞬时尖峰电压和电流的分流保护，可以避免雷击、短路、电弧等对电源上的设备和负载造成伤害，检测控制器E1检测到第一浪涌保护器遥信端子A1发出脱离信号时，表示第一浪涌保护器BLQ1失去保护作用，检测控制器E1可以控制与第二浪涌保护器BLQ2连接的投入开关8吸合使得第二浪涌保护器BLQ2与交流电源连接，由第二浪涌保护器BLQ2接棒对交流电源进行保护，同时断开第一浪涌保护器BLQ1的投入开关8。

使用自修复式连接件C1对交流电源进行保护，只需要将输入端子1与交流电源连接，下端的第一浪涌保护器连接端子2和第二浪涌保护器连接端子3与第一浪涌保护器BLQ1和第二浪涌保护器BLQ2的上端连接、第一浪涌保护器遥信连接端子4和第二浪涌保护器遥信连接端子5分别与第一浪涌保护器遥信端子A1和第二浪涌保护器遥信端子A2连接即可实现对交流电源浪涌保护器的自修复保护，在连接时只有输入端子1输入端与交流电源的连接为线缆连接，需要制作连接电缆，其他部分连接使用浪涌保护器的螺钉连接即可，连接方便快捷。

如图1中所示，上述的检测控制器E1输入端与互感器CT1和雷电探测仪D1通讯连接，互感器CT1用于检测交流电源的电压或/和电流。

当电源中出现瞬时尖峰电流或者尖峰电压，比如雷击或者电气短路时，第一浪涌保护器BLQ1可以进行分流，但在电源端，还是会出现电压和电流波动，通过检测此种波动类型，结合第一浪涌保护器遥信端子A1断开信号的时间戳，检测控制器E1可以得知第一浪涌保护器BLQ1断开连接的原因，当波动类型为单相短路且超出浪涌保护器的分流能力时，第二浪涌保护器BLQ2投入后进行分流后也会因为发热导致热脱离，第二浪涌保护器遥信端子A1发出第二浪涌保护器BLQ2断开信号，此时控制器E1向直流系统发出告警信号，提醒直流系统断开当前电源段连接，该有其他段进行供电，保证安全。

雷电探测仪D1用于检测当前区域的各种类型的闪电，为检测控制器E1提供雷电位置、时间及大小等参数信息，对比互感器CT1的监测数据及第一浪涌保护器BLQ1的状态，可以得知第一浪涌保护器BLQ1的热脱离原因，并为直流系统的防雷保护及尖峰电压和电流分流性能提供数据支撑。

如图1和1中所示，通过雷电探测仪D1探测当前区域的闪电，并结合第一浪涌保护器遥信端子A1的的断开时间点，判断第一浪涌保护器BLQ1是否由于雷击导致断开，如果是因为雷击断开，迅速使投入开关吸合将第二浪涌保护器BLQ2投入，继续对电源进行保护，防止二次雷击导致负载设备损坏。

如图4-6中所示，上述的输入端子1为四组端子，每组端子包括用于与交流电源电缆连接的端子夹11，端子夹11下端设有第一弯折部13，第一弯折部13下端设有向两端延展的导电排12，导电排12的两端通过第二弯折部14分别设有向下的输入端第一连接端子15和输入端第二连接端子16，输入端第一连接端子15和输入端第二连接端子16分别连接两组投入开关8的输入端。

上述的四组输入端子1的端子夹11并排间隔排列，四组导电排12通过不同前后方向长度的第一弯折部13实现等间隔前后排列，四组输入端第一连接端子15和输入端第二连接端子16通过不同前后方向长度的第二弯折部14保持在前后方向和上下方向的同一位置，导电排12之间由连接壳体9内的绝缘件隔开。

通过第一弯折部13和第二弯折部14的设置，使得四个端子夹11并排间隔排列，上下方向上处于同一垂直位置，等间隔排列方便线缆走线预制电缆及连接，四组输入端第一连接端子15和输入端第二连接端子16的前后方向和上下方向同一位置方便连接两组投入开关8的输入端连接。

如图7中所示，上述的投入开关8包括静铁芯81和动铁芯83,静铁芯81和动铁芯83为相对设置的“山”字型铁芯，静铁芯81和动铁芯83的“山”字中间柱体穿有动力线圈82和复位弹簧87，动力线圈82与检测控制器E1输出端电连接，动铁芯83与动触点支架84固定连接，动触点支架84上设有动触点86，动触点86，与动触点86相对设置有上下分开的静触点85，静触点85上下两端分别为投入开关8的输入端和输出端。

如图2中所示，上述的连接壳体9上设有控制模式开关7，控制模式开关7与检测控制器E1输入端电连接，控制模式开关7用于选择检测控制器E1的控制策略。

如图1-3及1中所示，选择开关SW1为控制模式开关7，其具有1和2两个控制位，当选择1控制位时，检测控制器E1的控制策略为当第一浪涌保护器遥信端子A1发出低电平信号时，即第一浪涌保护器BLQ1切断连接，检测控制器E1立即控制第二浪涌保护器BLQ2投入进行保护；当选择2控制为时，检测控制器E1的控制策略为当第一浪涌保护器遥信端子A1发出低电平信号时，检测控制器E1根据第一浪涌保护器BLQ1切断时刻的电源的电压/电流数据以及雷电探测仪D1发送的区域内的雷电数据，以及从直流系统监控器读取的系统数据推出故障原因从而决定是投入第二浪涌保护器BLQ2进行保护还是发出讯号切断当前交流电源，转而由直流系统其它段对当前负载进行供电。

如图2中所示，上述的连接壳体9上设有显示屏6，显示屏6与检测控制器E1通讯连接。

Claims (10)

1.用于直流系统防雷器的一键修复式连接件，其特征在于，自修复式连接件C1包括连接壳体（9），连接壳体（9）上端设有用于与电源连接的输入端子（1），输入端子（1）下端与连接壳体（9）内的两组投入开关（8）输入端电连接，两组投入开关（8）输出端分别与连接壳体（9）下端的第一浪涌保护器连接端子（2）和第二浪涌保护器连接端子（3）电连接，两组投入开关（8）受检测控制器E1的输出端控制实现输入端与输出端的开断，第一浪涌保护器连接端子（2）和第二浪涌保护器连接端子（3）旁分别设有与检测控制器E1输入端电连接的第一浪涌保护器遥信连接端子（4）和第二浪涌保护器遥信连接端子（5），检测控制器E1集成在连接壳体（9）内部或者旁边。

2.根据权利要求1所述的用于直流系统防雷器的一键修复式连接件，其特征在于，所述的输入端子（1）包含四个端子，四个端子别与交流电源的三相火线L1-L3及零线N连接，第一浪涌保护器连接端子（2）和第二浪涌保护器连接端子（3）分别用于和第一浪涌保护器BLQ1和第二浪涌保护器BLQ2的输入端电连接，第一浪涌保护器BLQ1和第二浪涌保护器BLQ2上分别设有第一浪涌保护器遥信端子A1和第二浪涌保护器遥信端子A2，第一浪涌保护器遥信连接端子（4）和第二浪涌保护器遥信连接端子（5）分别与第一浪涌保护器遥信端子A1和第二浪涌保护器遥信端子A2电连接。

3.根据权利要求2所述的用于直流系统防雷器的一键修复式连接件，其特征在于，所述的第一浪涌保护器连接端子（2）和第二浪涌保护器连接端子（3）与浪涌保护器的连接端为伸出的U形导电连接片，U形导电连接片的另一端与投入开关（8）输出端紧固连接。

4.根据权利要求3所述的用于直流系统防雷器的一键修复式连接件，其特征在于，所述的第一浪涌保护器遥信连接端子（4）和第二浪涌保护器遥信连接端子（5）与第一浪涌保护器遥信端子A1和第二浪涌保护器遥信端子A2的连接端为伸出的U形导电连接片，U形导电连接片的另一端与检测控制器E1输入端电连接。

5.根据权利要求4所述的用于直流系统防雷器的一键修复式连接件，其特征在于，所述的检测控制器E1输入端与互感器CT1和雷电探测仪D1通讯连接，互感器CT1用于检测交流电源的电压或/和电流。

6.根据权利要求5所述的用于直流系统防雷器的一键修复式连接件，其特征在于，所述的输入端子（1）为四组端子，每组端子包括用于与交流电源电缆连接的端子夹（101），端子夹（101）下端设有第一弯折部（103），第一弯折部（103）下端设有向两端延展的导电排（102），导电排（102）的两端通过第二弯折部（104）分别设有向下的输入端第一连接端子（105）和输入端第二连接端子（106），输入端第一连接端子（105）和输入端第二连接端子（106）分别连接两组投入开关（8）的输入端。

7.根据权利要求6所述的用于直流系统防雷器的一键修复式连接件，其特征在于，所述的四组输入端子（1）的端子夹（101）并排间隔排列，四组导电排（102）通过不同前后方向长度的第一弯折部（103）实现等间隔前后排列，四组输入端第一连接端子（105）和输入端第二连接端子（106）通过不同前后方向长度的第二弯折部（104）保持在前后方向和上下方向的同一位置，导电排（102）之间由连接壳体（9）内的绝缘件隔开。

8.根据权利要求7所述的用于直流系统防雷器的一键修复式连接件，其特征在于，所述的投入开关（8）包括静铁芯（81）和动铁芯（83）,静铁芯（81）和动铁芯（83）为相对设置的“山”字型铁芯，静铁芯（81）和动铁芯（83）的“山”字中间柱体穿有动力线圈（82）和复位弹簧（87），动力线圈（82）与检测控制器E1输出端电连接，动铁芯（83）与动触点支架（84）固定连接，动触点支架（84）上设有动触点（86），动触点（86），与动触点（86）相对设置有上下分开的静触点（85），静触点（85）上下两端分别为投入开关（8）的输入端和输出端。

9.根据权利要求8所述的用于直流系统防雷器的一键修复式连接件，其特征在于，所述的连接壳体（9）上设有控制模式开关（7），控制模式开关（7）与检测控制器E1输入端电连接，控制模式开关（7）用于选择检测控制器E1的控制策略。

10.根据权利要求9所述的用于直流系统防雷器的一键修复式连接件，其特征在于，所述的连接壳体（9）上设有显示屏（6），显示屏（6）与检测控制器E1通讯连接。

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