CN205901277U - 三相限流装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三相限流装置。其中，该装置包括：信号控制器，与电流源系统电连接，用于依据电流源系统返回的电信号输出控制信号；电力电子开关器，与信号控制器电连接，用于依据控制信号导通电流源系统中的恒流装置。本实用新型解决了现有技术中由于上述结构带来的限流反应时间慢，不能有效达到限流作用的技术问题。

Description

三相限流装置

技术领域

本实用新型涉及能源技术应用领域，具体而言，涉及一种三相限流装置。

背景技术

在闪络过程中，会出现二次电流的值数倍于正常运行状态的冲击电流。对于以机械敲击作为粉尘剥落方式的电除尘器，该电除尘器的收尘极采用金属材料，冲击电流不会对该收尘极产生什么负面影响；而对于采用复合材料作为收尘极的湿式电除尘器，冲击电流则会灼伤收尘极，极端情况下甚至会点燃收尘极，出现严重事故。因此湿式电除尘器对高压电源安全要求是任何情况下不允许出现冲击电流。

在相关技术中，图1是相关技术中的电路结构示意图，如图1所示，提到的“经六端网络L-C谐振变换器输出端通过接触器KM2与高压发生器输入端连接；高压发生器为变压器；当短路出现时，接触器KM3吸合，三只二极管D导通，变压器初级只有直流半波，变压器不会输出电流电压，瞬间短路自动解除”方案，存在如下技术问题:

1、动作时间慢，无法起到限流作用。采用接触器作为动作器件，动作时间要在10ms左右，而闪络发生后二次电流上升的时间1ms，电流增长的持续时间也不过20ms到40ms。图1中的电路结构在限制二次电流增加的能力有限。

2、闪络到发展到短路(弧光放电)是一个二次电压由正常工作值向零电位变化的过程，再此过程中二次电流会出现冲击，冲击大小与电源设计有关。因此以短路作为检测反馈状况来控制接触器的方案实际上是起不到限制二次电流而实现真实意义上恒流的技术目标。

3、接触器吸合时，输入变压器初级线圈的只有直流半波，会出现变压器直流饱和。

针对上述现有技术中由于接触器带来的限流反应时间慢，不能有效达到限流作用的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种三相限流装置，以至少解决现有技术中由于上述结构带来的限流反应时间慢，不能有效达到限流作用的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种三相限流装置，包括：信号控制器和电力电子开关器，其中，信号控制器，与电流源系统电连接，用于依据电流源系统返回的电信号输出控制信号；电力电子开关器，与信号控制器电连接，用于依据控制信号导通电流源系统中的恒流装置。

在本实用新型实施例中，通过信号控制器，与电流源系统电连接，用于依据电流源系统返回的电信号输出控制信号；电力电子开关器，与信号控制器电连接，用于依据控制信号导通电流源系统中的恒流装置，达到了提升限流反应时间的目的，从而实现了遏制二次电流(二次电压)带来冲击的技术效果，进而解决了现有技术中由于上述结构带来的限流反应时间慢，不能有效达到限流作用的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是相关技术中的电路结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的三相限流装置的结构示意图；

图3a是根据本实用新型实施例的一种三相限流装置的结构示意图；

图3b是根据本实用新型实施例的另一种三相限流装置的结构示意图；

图4是根据本实用新型实施例的又一种三相限流装置的结构示意图；

图5是根据本实用新型实施例的再一种三相限流装置的结构示意图；

图6是加装本申请实施例提供的三相限流装置的三相电源在火花时的电流波形和不加装本申请实施例提供的三相限流装置三相电源在火花时的电流波形。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用 新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本申请实施例涉及的技术名词：

弧光放电：无论在稀薄气体、金属蒸气或大气中，当电源功率较大，能提供足够大的电流(几安到几百安)，使气体击穿，发出强烈光辉，产生高温(几千到上万度)，这种气体自持放电的形式就是弧光放电

电晕放电：曲率半径很小的尖端电极附近，在高电压作用下，由于局部电场强度超过气体的电离场强气体,使气体发生电离和激励。介质在不均匀电场中的局部自持放电称之为“电晕放电”(英文：corona discharge)。发生电晕时在电极周围可以看到光亮，并伴有咝咝声。

二次电流：电除尘器高压电源设备高压侧输出的电流，也是电场电晕电流

二次电压：电除尘器高压电源设备高压侧输出的电压，也是电场的工作电压

闪络：当激励电压继续升高，气体介质沿绝缘表面发生的破坏性放电，此现象称为闪络，其放电时的电压称为闪络电压。发生闪络后，电极间的电压迅速下降到零或接近于零。

根据本实用新型实施例，提供了一种三相限流装置实施例，图2是根据本实用新型实施例的三相限流装置的结构示意图，如图2所示，该装置包括：信号控制器21和电力电子开关器22，其中，

信号控制器21，与电流源系统电连接，用于依据电流源系统返回的电信号输出控制信号；

电力电子开关器22，与信号控制器21电连接，用于依据所述控制信号导通电流源系统中的恒流装置。

本申请实施例提供的三相限流装置可以适用于电流源系统，特别可以适用于电除尘器，本申请实施例提供的三相限流装置以适用于电除尘器为例进行说明，用于保障在闪络发生时，二次电流突然增大带来的对电除尘器的损害，通过本申请实施例中的三相限流装置，缩短了限流反应时间，实现了遏制二次电流(二次电压)带来冲击的技术效果。

其中，信号控制器21与电流源系统电连接，用于检测在电流源系统中是否发生闪络，在闪络发生时，信号控制器21通过输出控制信号，控制电力电子开关器22导通电流源系统中的恒流装置，从而达到输出三相电对相间短路或者对零线短路，由于具备有恒流装置短路后电流将保持不变，输出电压为零，进而电流源系统中的升压装置二次侧输出电压也为零，接着电流源系统中的整流装置输出电压也为零，从而三相电源输出功率为零，实现了限制恒流源二次侧电流增加。

本申请实施例提供的三相限流装置的原理为：由于恒流装置根据信号控制器21的闪络判断结果发出导通信号，进而电力电子开关器22对电流源系统中的恒流装置的输出端相间短路或对零线短路。

本申请实施例提供的三相限流装置中，通过信号控制器，与电流源系统电连接，用于依据电流源系统返回的电信号输出控制信号；电力电子开关器，与信号控制器电连接，用于依据控制信号导通电流源系统中的恒流装置，达到了提升限流反应时间的目的，从而实现了遏制二次电流(二次电压)带来冲击的技术效果，进而解决了现有技术中由于上述结构带来的限流反应时间慢，不能有效达到限流作用的技术问题。

具体的，图3a是根据本实用新型实施例的一种三相限流装置的结构示意图，如图3所示，本申请实施例提供的三相限流装置具体如下：

可选的，如图3a所示，信号控制器21包括：闪络检测电路211和分析判断电路212，其中，

闪络检测电路211，与电流源系统电连接，用于检测电流源系统返回的电信号是否发生闪络；

分析判断电路212，与闪络检测电路211电连接，用于输出控制信号。

具体的，结合图3a,闪络检测电路211的信号输入端与电流源系统中的整流装置电连接，用于接收整流装置反馈的电信号，并检测该电信号是否发生闪络；分析判断电路212的输入端与闪络检测电路211电连接，用于接收闪络检测电路211的判断结果，在判断结果为闪络发生时，分析判断电路212的输出端分别与电流源系统中的恒流装置和电力电子开关器22电连接，输出控制信号，从而通过导通恒流装置，以及启 动电子开关器22遏制二次电流带来的冲击。

可选的，如图3a所示，电力电子开关器22包括：开关管，其中，

开关管的第一接口与信号控制器21电连接，用于接收控制信号；

开关管的第二接口与电流源系统的输出端电连接，用于导通电流源系统中的恒流装置；

开关管的输出端与电流源系统中的升压装置电连接，用于输出限流后的电流。

具体的，如图3a所示，开关管采用Y型接法，结合图3a，电力电子开关器22中包括三个开关管，其中，开关管的输入端分别接电流源系统中恒流装置中LC谐振模块输出端的A相、B相和C相，即，开关管1的输入端与恒流装置中电感电容LC谐振模块输出端的A相电连接，开关管2的输入端与恒流装置中电感电容LC谐振模块输出端的B相电连接，开关管3的输入端与恒流装置中电感电容LC谐振模块输出端的C相电连接，此外，接A相的开关管1的输入端还与信号控制器21中的分析判断电路212的输出端电连接，同理，接B相的开关管2和接C相的开关管3的输入端均与信号控制器21中的分析判断电路212的输出端电连接，用于当闪络发生时，闪络检测电路211根据输入信号检测判断闪络信号，其中，闪络检测电路211的检测判断时间小于1ms。闪络信号送入分析判断电路212，分析判断电路212根据闪络信号给出电力电子开关器22导通时间，取值范围是3ms至60ms(包括：端点值3ms和60ms)。分析判断电路212输出电力电子开关器22导通时间信号进入电力电子开关器23开关管，电力电子开关器22的开关管依据导通时间信号驱动电力电子开关器22导通对应的时间。

其中，如图3a所示，当开关管采用Y型接法时，接A相的开关管1、接B相的开关管2和接C相的开关管3的输出端均接至零线。开关管的第三接口通过第一预设接法与零线电连接，用于接地，第一预设接法包括：Y形接法。

可选的，图3b是根据本实用新型实施例的另一种三相限流装置的结构示意图，如图3b所示，开关管的第三接口通过第二预设接法与第一接口电连接，第二预设接法包括：三角形接法。

具体的，区别于图3a，图3b采用三角形接法(即，△型接法)，接A相的开关管1的输出端与接B相的开关管2的输入端电连接，接B相的开关管2的输出端与接C相的开关管3的输入端电连接，接C相的开关管3的输出端与接A相的开关管1的输入端电连接，通过三角型接法满足了没有零线的电流源系统的需求，提升了本申请实施例提供的三相限流装置的兼容性。

本申请实施例提供的图3a和图3b中开关管的接法和个数仅以实现本申请实施例提供的三相限流装置为例，以实现本申请实施例提供的三相限流装置为准，具体不做限定。

可选的，结合图3a和图3b，图4是根据本实用新型实施例的又一种三相限流装置的结构示意图，如图4所示，电力电子开关器22可以为高速开关管组，其中，通过闪络检测电路211针对电流源系统反馈的电信号的检测，进而通过分析判断电路212得到控制信号，高速开关管(即，本申请实施例中的电力电子开关器22)依据该控制信号控制电流源系统，对该电流源系统执行限流。

其中，本申请实施例中的高速开关管组可以为可控硅(Silicon ControlledRectifier，简称SCR)。

具体的，如图4所示，本申请实施例提供的电力电子开关器22可以为高速开关管组，其中，该高速开关管组可以为可控硅SCR。

可选的，图5是根据本实用新型实施例的再一种三相限流装置的结构示意图，如图5所示，本申请实施例中的电流源系统以除尘器控制电路为例，除尘器控制电路23包括：恒流装置232、升压装置233和整流装置234，其中，

恒流装置232包括：LC谐振电路和电力电子开关器22(即，图5所示的限流装置SCR)，其中，LC谐振电路的一端分别与A相、B相、C相和N相电连接，用于接收电压；

LC谐振电路的另一端与电力电子开关器22电连接，用于对调压后的电压对应的电流进行限流；

升压装置233与电力电子开关器22电连接，用于接收限流后电流对应的电压；

整流装置234的输入端与升压装置233的输出端电连接，用于接收升压装置233升压后的电压；

整流装置234的输出端与信号控制器21电连接，用于输出整流后的电压。

具体的，如图5所示，信号控制器21和电力电子开关器22与除尘控制电路23电连接，其中，恒流装置232的输入端还以与信号控制器21电连接，用于接收在闪络发生时，信号控制器21发送的控制信号，恒流装置232的输出端与电力电子开关器22的输入端电连接，电力电子开关器22的输出端与升压装置233电连接，升压装置233的输出端与整理装置234电连接。

综上，本申请实施例提供的三相限流装置，在图6中，图6是加装本申请实施例提供的三相限流装置的三相电源在火花时的电流波形和不加装本申请实施例提供的三相限流装置三相电源在火花时的电流波形。可以看出，在加装了本申请实施例提供的三相限流装置后，火花时的负载电流得到了可靠的抑制，基本限制在了其规定额定值的范围之内，有效的避免了电源过载，使得系统能够维持在其正常工作的状态之下。并且，不同于现有的一些火花抑制模块，只抑制电流的幅值，而不截流，在静电除尘器发生火花时，由于持续续流，存在容易拉弧的缺陷。本申请实施例提供的三相限流装置在发生火花时，对电流不限幅，而直接截流，避免了火花时会造成拉弧的可能，大大提高了静电除尘器运行的安全性。

此外，现有技术中如果电流源系统负载开路，由于电流源系统有保持电流不变的趋势，电流源系统的输出电压会快速的急剧增加，在电流源系统中，仿真结果显示如果电流源系统输出端开路，输出电压会在1ms时间内上涨到4kV，而正常运行电压仅有400V。如此将直接造成电流源系统的过压击穿，而损坏设备。

而在本申请实施例提供的三相限流装置中通过检测电流源系统输出端电压的装置，当信号控制器21中的闪络检测电路211和分析判断电路212控制单元检测到输出端过压信号时，触发导通电力电子开关器22，避免电流源的输出端出现开路的现象。从而保护电源流设备不被过压击穿。

由上可知，本申请实施例仅以电流源系统负载开路为例进行说明，以实现本申请实施例提供的三相限流装置为准，具体不做限定。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种三相限流装置，其特征在于，包括：信号控制器和电力电子开关器，其中，

所述信号控制器，与电流源系统电连接，用于依据所述电流源系统返回的电信号输出控制信号；

所述电力电子开关器，与所述信号控制器电连接，用于依据所述控制信号导通电流源系统中的恒流装置。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信号控制器包括：闪络检测电路和分析判断电路，其中，

所述闪络检测电路，与所述电流源系统电连接，用于检测所述电流源系统返回的所述电信号是否发生闪络；

所述分析判断电路，与所述闪络检测电路电连接，用于输出所述控制信号。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电力电子开关器包括：开关管，其中，

所述开关管的第一接口与所述信号控制器电连接，用于接收所述控制信号；

所述开关管的第二接口与所述电流源系统的输出端电连接，用于导通所述电流源系统中的恒流装置；

所述开关管的输出端与所述电流源系统电连接，用于输出限流后的电流。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，

所述开关管的第三接口通过第一预设接法与零线电连接，用于接地，所述第一预设接法包括：Y形接法。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，

所述开关管的第三接口通过第二预设接法与所述第一接口电连接，所述第二预设接法包括：三角形接法。

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述电力电子开关器为高速开关管组。