CN203871850U - 电力系统的保护装置及其电力系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电力系统的保护装置及其电力系统，包括一个串联在电力源和变压器之间的主熔断支路，其设有一个在主熔断支路出现短路电流时切断主熔断支路的主熔断器。保护装置还包括：一个并联于主熔断支路的副熔断支路和一个第一二极管。当电力源和变压器之间出现短路电流时，保护装置断开电力源与变压器的电连接，且向远程控制电路反馈电力源和变压器之间出现短路电流。本实用新型还涉及使用该保护装置的电力系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于电力系统的保护装置，尤其涉及一种用于电力系统中控制电力线路通断的保护装置。此外，本实用新型还涉及使用该保护装置的电力系统。
背景技术
图1用于说明电力系统的结构。如图1所示，电力系统包括一个三相电力源60、一个三相电力变压器61、一个远程控制电路62和三个熔断开关63。三相电力源60通过电力传输导线与三相电力变压器61电连接，且熔断开关63串联在每一相电力传输导线中。当电力传输导线中出现故障电流时，熔断开关63断开三相电力源60与三相电力变压器61的电连接。远程控制电路62通过控制熔断开关63的接通和关断来控制三相电力源60与三相电力变压器61的电连接。
熔断开关63中设有熔芯和机械触点，当熔断开关63中通过的电流使得熔芯熔断时，可触发机械触点分离，从而断开三相电力源60与三相电力变压器61的电连接。熔断开关的结构为已知技术，在此不再赘述。由于熔断开关63中需要由熔芯的熔断而触发机械触点，从而导致熔断开关的响应时间长。当熔断开关63断开时，无法区分是三相电力线路中的哪一相出现故障，且熔断开关63无法向远程控制电路62反馈其是否熔断的状态。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种电力系统的保护装置，包括一个串联在电力源和变压器之间的主熔断支路，其设有一个在所述主熔断支路出现短路电流时切断所述主熔断支路的主熔断器。所述保护装置还包括：一个并联于所述主熔断支路的副熔断支路和一个第一二极管。副熔断支路设有：一个从熔断器，其瞬时保护电流小于所述主熔断器的瞬时保护电流，且所述从熔断器熔断时切断所述副熔断支路；和一个热力驱动开关，其在所述从熔断器熔断时输出表示所述主熔断支路中出现短路电流的状态信号。所述第一二极管的阳极电连接于所述电力源，而其阴极电连接于所述从熔断器，所述主熔断支路中通过的电流大于所述主熔断器的瞬时保护电流时所述第一二极管正向导通。当电力源和变压器之间出现短路电流时，保护装置断开电力源与变压器的电连接，且向远程控制电路反馈电力源和变压器之间出现短路电流。
依据本实用新型的一个方面，所述热力驱动开关为一个热继电器，其控制端串联于所述从熔断器，而其受控端与远程控制电路连接为一个信号回路，所述受控端在所述从熔断器熔断时接通所述信号回路。
依据本实用新型的另一方面，所述热力驱动开关包括一个固定触点和一个贴合于所述从熔断器的熔芯的双金属片，其中所述双金属片设有一个固定连接端和一个活动连接端，且所述固定连接端、所述活动连接端、所述固定触点和所述远程控制电路连接为一个信号回路，所述熔芯熔断时其产生的热量可驱动所述活动连接端与所述固定触点接触以接通所述信号回路。
依据本实用新型的再一方面，所述保护装置还包括一个第二二极管，其阴极电连接于所述热力驱动开关，而其阳极电连接于所述变压器，在所述主熔断支路中通过的电流大于所述主熔断器的瞬时保护电流时所述第二二极管反向导通。
本实用新型的另一个目的是提供使用该保护装置的电力系统，包括一个电力源、一个变压器、一个串联在所述电力源和所述变压器之间的保护装置以及一个远程控制电路，其中所述保护装置为上述保护装置。所述主熔断支路串联在所述电力源和所述变压器之间，所述热力驱动开关在所述从熔断器熔断时输出状态信号至所述远程控制电路。
依据本实用新型的一个方面，所述电力源为三相电力源，所述变压器为三相电力变压器，且所述远程控制电路设有分别与三相电力每一相对应的一对通信接口。所述电力源与所述变压器电连接的每一相电路中设有一个所述保护装置，且每一个所述保护装置的所述热力驱动开关可分别向所述远程控制电路输出状态信号。
下文将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施例，对变压器线圈及其变压器的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
附图说明
以下附图仅对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。
图1用于说明电力系统的结构。
图2用于说明电力系统的保护装置的一种示意性实施方式的电路示意图。
图3用于说明电力系统的保护装置的另一种示意性实施方式的电路示意图。
图4用于说明使用保护装置的三相电力系统的电路示意图。
标号说明
10 电力源
12 变压器
14、62 远程控制电路
20 主熔断支路
22 主熔断器
30 副熔断支路
32 从熔断器
322 熔芯
34 热力驱动开关
342 控制端
344 受控端
345 固定连接端
346 双金属片
347 活动连接端
348 固定触点
40 第一二极管
50 第二二极管
52 U相通信接口
54 V相通信接口
56 W相通信接口
60 三相电力源
61 三相电力变压器
63 熔断开关
具体实施方式
为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。
在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。
在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示它们的重要程度及顺序等。
图2为用于说明电力系统的保护装置的一种示意性实施方式的电路示意图。如图2所示，电力系统的保护装置包括一个主熔断支路20、一个副熔断支路30和一个第一二极管40。电力系统包括一个电力源10、一个变压器12和一个远程控制电路14。电力源10与变压器12电连接，从而实现电力源10向变压器12传输电力。远程控制电路14可实现电力源10与变压器12之间电连接的远程控制和监控。
主熔断支路20串联在电力源10和变压器12之间，即主熔断支路20串联在电力源10与变压器12相互连接的电力传输导线中。主熔断支路20设有一个主熔断器22。当电力源10和变压器12之间的电力传输导线上出现短路电流时，短路电流可流过主熔断器22，从而使得主熔断器22熔断。当主熔断器22熔断后，主熔断支路20中断，即电力源10和变压器12之间的电力传输被切断，从而可以避免电力源10和变压器12被短路电流损坏。
副熔断支路30并联于主熔断支路20。副熔断支路30设有一个从熔断器32和一个热力驱动开关34。从熔断器32串联在副熔断支路30中，当电力源10和变压器12之间的电力传输导线上出现短路电流时，流经从熔断器32的电流可使得从熔断器32熔断。当从熔断器32熔断后，副熔断支路30中断。另外，从熔断器32的瞬时保护电流小于主熔断器22的瞬时保护电流。主熔断器22可在其瞬时保护电流下快速熔断，从熔断器32可在其瞬时保护电流下快速熔断，且从熔断器32的瞬时保护电流和主熔断器22的瞬时保护电流均小于短路电流。
在图2所示的实施方式中，热力驱动开关34由一个热继电器实现，热继电器的控制端342串联于从熔断器32，热继电器的受控端344与远程控制电路14连接为一个信号回路。
第一二极管40的阳极电连接于电力源10，且其阴极电连接于从熔断器32。当主熔断支路20中通过的电流大于主熔断器22的瞬时保护电流时，第一二极管40正向导通。
当电力源10与变压器12之间的电力传输导线中未出现短路电流时，即电力传输导线中的电流满足主熔断器22的电流使用范围时，主熔断支路20连通，从而使得电力源10与变压器12之间的电力传输畅通。此时，未满足第一二极管40的导通条件，第一二极管40处于截止状态，副熔断支路30中没有电流，或仅存在微小的漏流。从熔断器32未熔断，且热继电器的受控端344使得信号回路断开。
当电力源10与变压器12之间的电力传输导线中出现短路电流时，主熔断器22瞬时熔断，主熔断支路20断开。在主熔断器22熔断的同时，施加于第一二极管40两端的电压使其正向导通。短路电流进入副熔断支路30，使得从熔断器32瞬时熔断，副熔断支路断开。瞬时通过热继电器的短路电流驱动控制端342控制受控端344，使得信号回路接通，由此远程控制电路14可得知电力源10与变压器12之间的电力传输导线中出现短路电流。
由于从熔断器32的瞬时保护电流小于主熔断器22的瞬时保护电流，如果主熔断器因故障而未及时熔断，通过从熔断器32的电流仍然可以使从熔断器32熔断，且信号回路闭合，从而使得远程控制电路14获知电力源10与变压器12之间的电力传输导线中出现短路电流。
图3用于说明电力系统的保护装置另一种示意性实施方式的电路示意图，图中与图2相同的结构在此不再赘述。如图3所示，热力驱动开关34包括一个双金属片346和一个固定触点348。其中，双金属片346贴合于从熔断器32的熔芯322。双金属片346设有一个固定连接端345和一个活动连接端347。固定连接端345、活动连接端347、固定触点348、和远程控制电路14连接为一个信号回路。
当电力源10与变压器12之间的电力传输导线中未出现短路电流时，即电力传输导线中的电流满足主熔断器22的电流使用范围时，主熔断支路20连通，从而使得电力源10与变压器12之间的电力传输畅通。此时，未满足第一二极管40的导通条件，第一二极管40处于截止状态，副熔断支路30中没有电流，或仅存在微小的漏流。从熔断器32未熔断，且热继电器的受控端344使得信号回路断开。
双金属片346的常态为活动连接端347远离固定触点348。当熔芯322熔断时，它产生的热量可传递至双金属片346，且双金属片346受热变形后，使得活动连接端347与固定触点348接触，从而接通信号回路。由此远程控制电路14可得知电力源10与变压器12之间的电力传输导线中出现短路电流。
如图3所示，保护装置还包括一个第二二极管50。第二二极管50的阴极电连接于热力驱动开关34，且第二二极管50的阳极电连接于变压器12。当主熔断支路20中通过的电流大于主熔断器22的瞬时保护电流时，第二二极管50反向导通。
图4用于说明使用保护装置的三相电力系统的电路示意图，图中与图1相同的结构在此不再赘述。参见图2和图4，电力源10为三相电力源，变压器12为三相电力变压器。电力源10和变压器12之间通过U相电力传输导线、V相传输导线和W相电力传输导线实现电力传输。远程控制电路14中设有与U相电力传输导线对应的一对U相通信接口52、与V相电力传输导线对应的一对V相通信接口54、和与W相电力传输导线对应的一对W相通信接口56。
U相电力传输导线、V相传输导线、和W相电力传输导线中分别设置有保护装置，为了便于区分，分别将它们表示为U相保护装置、V相保护装置、和W相保护装置。
U相保护装置中，副熔断支路30中热继电器32的受控端344与U相通信接口52连接为一个U相信号回路；V相保护装置中，副熔断支路30中热继电器32的受控端344与V相通信接口54连接为一个V相信号回路；W相保护装置中，副熔断支路30中热继电器32的受控端344与W相通信接口56连接为一个W相信号回路。
通过在U相电力传输导线、V相传输导线和W相电力传输导线中分别设置有保护装置，可以使得远程控制电路获知三相电流传输导向中的哪一相出现短路电流。
应当理解，虽然本说明书是按照各个实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.电力系统的保护装置，包括一个串联在电力源(10)和变压器(12)之间的主熔断支路(20)，其设有一个在所述主熔断支路(20)出现短路电流时切断所述主熔断支路(20)的主熔断器(22)，其特征在于，所述保护装置还包括：
一个并联于所述主熔断支路(20)的副熔断支路(30)，其设有：
一个从熔断器(32)，其瞬时保护电流小于所述主熔断器(22)的瞬时保护电流，且所述从熔断器(32)熔断时切断所述副熔断支路(30)，和
一个热力驱动开关(34)，其在所述从熔断器(32)熔断时输出表示所述主熔断支路(20)中出现短路电流的状态信号；和
一个第一二极管(40)，其阳极电连接于所述电力源(10)，而其阴极电连接于所述从熔断器(32)，所述主熔断支路(20)中通过的电流大于所述主熔断器(22)的瞬时保护电流时所述第一二极管(40)正向导通。
2.如权利要求1所述的电力系统的保护装置，其特征在于，所述热力驱动开关(34)为一个热继电器，其控制端(342)串联于所述从熔断器(32)，而其受控端(344)与远程控制电路(14)连接为一个信号回路，所述受控端(344)在所述从熔断器(32)熔断时接通所述信号回路。
3.如权利要求2所述的电力系统的保护装置，其特征在于，所述热力驱动开关(34)包括一个固定触点(348)和一个贴合于所述从熔断器(32)的熔芯(322)的双金属片(346)，其中所述双金属片(346)设有一个固定连接端(345)和一个活动连接端(347)，且所述固定连接端(345)、所述活动连接端(347)、所述固定触点(348)和所述远程控制电路(14)连接为一个信号回路，所述熔芯(322)熔断时其产生的热量可驱动所述活动连接端(347)与所述固定触点(348)接触以接通所述信号回路。
4.如权利要求1所述的电力系统的保护装置，其特征在于，所述保护装置还包括一个第二二极管(50)，其阴极电连接于所述热力驱动开关(34)，而其阳极电连接于所述变压器(12)，在所述主熔断支路(20)中通过的电流大于所述主熔断器(22)的瞬时保护电流时所述第二二极管(50)反向导通。
5.电力系统，包括一个电力源(10)、一个变压器(12)、一个串联在所述电力源(10)和所述变压器(12)之间的保护装置以及一个远程控制电路(14)，其特征在于，
所述保护装置为如权利要求1至4中任一项所述的保护装置，所述主熔断支路(20)串联在所述电力源(10)和所述变压器(12)之间，所述热力驱动开关(34)在所述从熔断器(32)熔断时输出状态信号至所述远程控制电路(14)。
6.如权利要求5所述的电力系统，其特征在于，所述电力源(10)为三相电力源，所述变压器(12)为三相电力变压器，且所述远程控制电路(14)设有分别与三相电力每一相对应的一对通信接口，
所述电力源(10)与所述变压器(12)电连接的每一相电路中设有一个所述保护装置，且每一个所述保护装置的所述热力驱动开关(34)可分别向所述远程控制电路(14)输出状态信号。
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