CN204316073U - 一种二次电流互感器接线回路高压保护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种二次电流互感器接线回路高压保护系统，该系统对地短接保护单元、采样单元、比较器、控制终端单元、延时复位单元和供电单元，所述采样单元将采集的信号传递给比较器，比较器分别与对地短接保护单元和控制终端单元连接，供电单元为采样控制单元和延时复位电路供电。所述采样单元设有加差模干扰保护电路，漏电或断线高压CTAI信号一路连接到对地短接保护单元，另一路连接到整流二极管V1后经过电阻R1、电阻R2限流降压，再通过电阻R3、电阻R4分压给比较器，中性点COM通过差模干扰保护滤波高压电容CV1连接到电阻R1、电阻R2之间。

Description

一种二次电流互感器接线回路高压保护系统

技术领域

本实用新型属于工业、民用等电力系统技术领域，具体地说，是涉及一种二次电流互感器接线回路漏电或断线高压保护技术。

背景技术

电流互感器正常工作时，二次回路近于短路状态。这时二次电流所产生的二次绕组磁动势F2对一次绕组磁动势F1有去磁作用，因此合成磁势F0＝F1-F2不大，合成磁通φ0也不大，二次绕组内感应电动势E2的数值最多不超过几十伏。因此，为了减少电流互感器的尺寸和造价，互感器铁心的截面是根据电流互感器在正常工作状态下合磁磁通φ0很小而设计的。使用中的电流互感器如果发生二次回路开路，二次绕组磁动势F2等于零，一次绕组磁动势F1仍保持不变，且全部用于激磁，合成磁势F0＝F1，这时的F0较正常时的合成磁势(F1-F2)增大了许多倍，使得铁心中的磁通急剧地增加而达到饱和状态。由于铁心饱和致使磁通波形变为平顶波，因为感应电动势正比于磁通的变化率dφ/dt，所以这时二次绕组内将感应出很高的感应电动势e2。二次绕组开路时二次绕组的感应电动势e2是尖顶的非正弦波，其峰值可达数千伏之高，这对工作人员和二次设备以及二次电缆的绝缘都是极危险的。另一影响是，因铁心内磁通的剧增，引起铁心损耗增大，造成严重发热也会使电流互感器烧毁。第三个影响是因铁心剩磁过大，使电流互感器的误差增加带电的电流互感器二次绕组严禁开路运行。这在国标电业安全工作规程中都有严格的规定。

发明内容

为了解决技术上的难题和缺陷，本实用新型目的在于提供一种二次电流互感器接线回路漏电或断线高压保护技术，实时检测、短路延时保护人员和设备元器件的安全。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种二次电流互感器接线回高压保护系统，该系统包括对地短接保护单元、采样单元、比较器、控制终端单元、延时复位单元和供电单元，所述采样单元将采集的信号传递给比较器，比较器分别与对地短接保护单元和控制终端单元连接，供电单元为采样单元和延时复位单元供电。所述采样单元设有加差模干扰保护电路，漏电或断线高压CTAI信号一路连接到对地短接保护单元，另一路连接到整流二极管V1后经过 电阻R1、电阻R2限流降压，再通过电阻R3、电阻R4分压给比较器，中性点COM通过差模干扰保护滤波高压电容CV1连接到电阻R1、电阻R2之间。所述比较器IC1当3脚采样信号高于2脚的基准电压Vref时，比较器1脚输出触发信号。所述控制终端单元通过电阻R5、电阻R6分别驱动三极管Q1、三极管Q2，控制继电器K1、继电器K2动作。继电器K1动作后漏电或断线高压被对地短接保护，同时点亮报警指示灯LED1；继电器K2动作后控制报警蜂鸣器发出警报。所述延时复位单元包括继驱动回路和外围电路，用于当故障没有排除时，延时电路提供继电器K1、继电器K2工作电压继续进行报警。

本实用新型采用上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型采用单相、多相电流互感器接线回路输入，任一回路发生开路故障立即报警、指示、远程控制。同时电路简洁可靠，实时监测、动作。功耗低，在电路没有动作的情况下，只有比较器和延时芯片供电待机状态，静态功耗很小，只有电路动作瞬间继电器动作耗能1W左右。

附图说明

图1本实用新型具体实施方式的系统框架图；

图2本实用新型具体实施方式的采样单元电路图；

图3本实用新型具体实施方式的比较器电路图；

图4本实用新型具体实施方式的控制终端单元电路保护接地和故障指示示意图；

图5本实用新型具体实施方式的控制终端单元电路报警和远控常开常闭干接点示意图；

图6本实用新型具体实施方式的延时复位电压电路图；

图7本实用新型具体实施方式的供电示意图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，本实用新型的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本实用新型的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图1所示，一种二次电流互感器接线回高压保护系统，该系统对地短接保护单元、采样单元、比较器、控制终端单元、延时复位单元和供电单元，所述采 样单元将采集的信号传递给比较器，比较器分别与对地短接保护单元和控制终端单元连接，供电单元为采样单元和延时复位单元供电。所述采样单元设有加差模干扰保护电路，漏电或断线高压CTAI信号一路连接到对地短接保护单元，另一路连接到整流二极管V1后经过电阻R1、电阻R2限流降压，再通过电阻R3、电阻R4分压给比较器，中性点COM通过差模干扰保护滤波高压电容CV1连接到电阻R1、电阻R2之间。所述比较器IC1当3脚采样信号高于2脚的基准电压Vref时，比较器1脚输出触发信号。所述控制终端单元通过电阻R5、电阻R6分别驱动三极管Q1、三极管Q2，控制继电器K1、继电器K2动作。继电器K1动作后漏电或断线高压被对地短接保护，同时点亮报警指示灯LED1；继电器K2动作后控制报警蜂鸣器发出警报。继电器K2还用于可远程控制的常开、常闭接点。所述延时复位单元包括继驱动回路和外围电路，用于当故障没有排除时，延时电路提供继电器K1、继电器K2工作电压继续进行报警，待机状态，电源只提供延时保护电路芯片供电。

图2采样单元电路。COM为中性点，CTAI为漏电或断线高压，一路直接到继电器对地保护，一路进V1整流，由R1、R2限流降压，再由R3、R4分压给比较器。CV1为差模干扰保护滤波高压电容。

图3为比起器电路，采样数据比较和控制输出。比较器IC1当3脚采样信号高于2脚的基准电压Vref时，比较器1脚输出触发信号，控制继电器K1、K2。

图4、5为控制终端单元电路，用于终端控制保护、指示、报警电路。当比较器1脚输出触发信号通过R5、R6分别驱动三极管Q1、三极管Q2，继而继电器K1、K2动作。K1动作后漏电或断线高压被对地短接保护，同时报警指示灯LED1点亮，视觉上告知故障点的位置；K2动作后控制报警蜂鸣器发出警报，听觉上感之有故障发生。继电器K2还提供了可远程控制的常开、常闭接点，方便远程控制操作或指示等功能作用。输入端子：有装置工作电源端子，电流一路或多路采样输入端子，报警远控用的常开、常闭接点端子。还有就地复位按钮。

图6为延时复位单元。当故障排除时，按下复位开关SW，则保护电路停止工作，又处于实时监控保护状态。如果故障没有排除，延时电路继续工作，报警依然存在。延时短路以保护电流互感器及人员安全。继电器K1、K2的工作电压是由延时保护电路芯片IC2驱动供给的，正是设立IC2驱动回路，是因为IC2和其外围电路组成延时电路。当故障排除时，按下复位开关SW，则保护电路停 止工作，又处于实时监控保护状态。如果故障没有排除，延时电路继续工作，报警依然存在。

图7是整个发明保护电路不必可少的供电电源。该电源设计稳定可靠、宽电压、高效率、低功耗的开关电源提供，保证了整个保护电路的可靠性。且体积小、发热小、价格低廉。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种二次电流互感器接线回路高压保护系统，其特征在于：该系统包括对地短接保护单元、采样单元、比较器、控制终端单元、延时复位单元和供电单元，所述采样单元将采集的信号传递给比较器，比较器分别与对地短接保护单元和控制终端单元连接，供电单元为采样单元和延时复位单元供电。

2.根据权利要求1所述的二次电流互感器接线回路高压保护系统，其特征在于：所述采样单元设有差模干扰保护电路，漏电或断线高压CTAI信号一路连接到对地短接保护单元，另一路连接到整流二极管V1后经过电阻R1、电阻R2限流降压，再通过电阻R3、电阻R4分压给比较器，中性点COM通过差模干扰保护滤波高压电容CV1连接到电阻R1、电阻R2之间。

3.根据权利要求1所述的二次电流互感器接线回路高压保护系统，其特征在于：所述比较器IC1当3脚采样信号高于2脚的基准电压Vref时，比较器1脚输出触发信号。

4.根据权利要求1所述的二次电流互感器接线回路高压保护系统，其特征在于：所述控制终端单元包括保护指示电路、报警电路，控制终端单元通过电阻R5、电阻R6分别驱动三极管Q1、三极管Q2，控制继电器K1、继电器K2动作。

5.根据权利要求4所述的二次电流互感器接线回路高压保护系统，其特征在于：继电器K1动作后漏电或断线高压被对地短接保护，同时点亮报警指示灯LED1；继电器K2动作后控制报警蜂鸣器发出警报。

6.根据权利要求4所述的二次电流互感器接线回路高压保护系统，其特征在于：所述延时复位单元包括驱动回路和外围电路，用于当故障没有排除时，延时电路提供继电器K1、继电器K2工作电压继续进行报警。