CN209001573U - 过电流继电保护器 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种过电流继电保护器，其包括电流互感器、I/V转换电路、基准电压电路、电压比较器、中间继电器、时间继电器和断路器。I/V转换电路用于将电流互感器按比转换后的电流再转换为电压；电压比较器用于将I/V转换电路转换后的电压与基准电压电路提供的基准电压进行电压比较，并输出比较信号；中间继电器的第一常开触点接在时间继电器输入端和工作电源之间，第二常开触点接在时间继电器输出端和断路器控制端之间，断路器还接入电网。本实用新型的过电流继电保护器通过电流转换为电压，然后再进行电压比较从而判断是否过流，过流时通过中间继电器、时间继电器和断路器切断电源，其检测精准高，电压比较灵敏，并且还具有防误操作。

Description

过电流继电保护器

技术领域

本实用新型的实施例涉及一种继电保护器，具体而言，涉及一种过电流继电保护器。

背景技术

继电保护器主要是利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量的变化构成继电保护动作的原理。电力系统运行中的参数在正常运行和故障情况时是有明显区别的，继电保护装置就是利用这些参数的变化，在反映、检测的基础上来判断电力系统故障的性质和范围，进而作出相应的反应和处理。

电网中发生相间短路故障时，电流会突然增大，电压突然下降，很多电子设备都有个额定电流，不允许超过额定电流，不然会烧坏设备，所以有些设备就必须要做过电流保护，当线路中故障电流达到过电流保护的动作值时，过电流继电保护器则有选择性的切断故障线路。因此，一款检测精准，反应灵敏的过电流继电保护器对电子设备良好运行起到至关重要的作用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种检测精准，反应灵敏，并且具有防误操作的过电流继电保护器。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种过电流继电保护器，其包括电流互感器、I/V转换电路、基准电压电路、电压比较器、中间继电器、时间继电器和断路器，电流互感器的一次线圈接入电网端，二次线圈接入I/V转换电路输入端，I/V转换电路的输出端接电压比较器的同向输入端，基准电压电路的输出端接电压比较器的反向输入端，电压比较器的输出端接中间继电器的线圈，中间继电器具有第一常开触点和第二常开触点，其第一常开触点接在时间继电器输入端和工作电源之间，第二常开触点接在时间继电器输出端和断路器控制端之间，断路器还接入电网。

此外，本实用新型还提供如下附属技术方案：

I/V转换电路包括运算放大器和负反馈电阻，运算放大器的同相输入端接所述电流互感器的二次线圈，反向输入端接地，输出端接电压比较器的同向输入端，负反馈电阻接在运算放大器的同相输入端和输出端之间。

运算放大器的型号为LM358。

基准电压电路包括基准电压源和数字电位器，基准电压源提供基准电压，数字电位器接在基准电压源与电压比较器的反向输入端之间，用于调节基准电压源的输出电压。

电压比较器的型号为OP07，其输出端通过一限流电阻后接中间继电器的线圈。

相比于现有技术，本实用新型的过电流继电保护器的优势在于：其包括电流互感器、I/V转换电路、基准电压电路、电压比较器、中间继电器、时间继电器和断路器。电流互感器用于将数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流，以防电流过大烧坏后级电路；I/V转换电路用于将电流互感器二次线圈侧电流转换为电压；电压比较器用于将I/V转换电路转换后的电压与基准电压电路提供的基准电压进行电压比较，并输出比较信号(高电平、低电平)；中间继电器的第一常开触点接在时间继电器输入端和工作电源之间，第二常开触点接在时间继电器输出端和断路器控制端之间，断路器还接入电网，中间继电器两个常开触点的设计可有效防止由于电流浪涌出现瞬时高压而造成的误操作，只有持续过流高压时中间继电器的两个常开触点才会持续闭合，时间继电器与断路器才能通路。本实用新型的过电流继电保护器通过电流转换为电压，然后再进行电压比较从而判断是否过流，过流时通过中间继电器、时间继电器和断路器切断电源，其检测精准高，电压比较灵敏，并且还具有防误操作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本实用新型的一些实施例，并非对本实用新型的限制。

图1是本实用新型较佳实施例的过电流继电保护器的电路图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型技术方案作进一步非限制性的详细描述。

本实施例的过电流继电保护器包括：电流互感器、I/V转换电路、基准电压电路、电压比较器、中间继电器、时间继电器和断路器。

见图1：

电流互感器CT为过负荷保护电流互感器，其一次线圈接入电网端，二次线圈接入I/V转换电路的输入端。该电流互感器CT用于将数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流，以防电流过大烧坏后级电路。

I/V转换电路主要包括运算放大器U1和负反馈电阻R1。运算放大器的型号为LM358，其同相输入端通过一电阻R2后接电流互感器CT的二次线圈，反向输入端通过一电阻R3后接地，输出端接电压比较器U3的同向输入端，负反馈电阻R1接在运算放大器U1的同相输入端和输出端之间。I/V转换电路用于将电流互感器CT二次线圈侧电流转换为电压(即，采样电压)。负反馈电阻R1是用来帮助在反相输入端设置电压，并控制输出电压摆幅，输出电压由公式V＝I*R给出。

基准电压电路主要包括基准电压源U2和数字电位器RP1，基准电压源U2的型号为TL431，数字电位器RP1接在基准电压源U2与电压比较器U3的反向输入端之间，基准电压源U2提供基准电压。本实施例的基准电压为10V，因此在数字电位器RP1的调节下可调节输出电压范围在0-10V之间，输出电压值即为限流电压。

电压比较器4的型号为OP07，其反向输入端接基准电压电路、并输入限流电压，同相输入端接I/V转换电路、并输入采样电压，输出端通过一开关三极管Q1后连接中间继电器KM的线圈。当限流电压大于采样电压时，则说明电路负载电流并未超过额定值，电压比较器4输出端输出低电平，开关三极管Q1阻断；当限流电压小于采样电压时，则说明电路负载电流已超过额定值，电压比较器4输出端输出高电平，开关三极管Q1导通，中间继电器KM线圈得电。电压比较器4的输出端还连接有一上拉电阻R4。

中间继电器KM具有第一常开触点A和第二常开触点B，其第一常开触点A接在时间继电器KT的输入端和其工作电源之间，第二常开触点B接在时间继电器的输出端和断路器QF的控制端之间，断路器QF还接在负载与电网之间。

当中间继电器KM线圈得电后，第一常开触点A和第二常开触点B闭合，时间继电器KT得电启动并开始计时延时启动，计时结束后开始启动，断路器QF得电并断开负载与电网之间的电路。

当电流浪涌出现瞬时高压时，中间继电器KM线圈依然会得电，第一常开触点A和第二常开触点B依然会闭合，时间继电器KT得电启动并开始计时延时启动。但是由于电流浪涌是瞬时的，中间继电器KM的线圈也是瞬时得电，一旦浪涌消失，第一常开触点A和第二常开触点B会复位断开，时间继电器KT与断路器QF之间断路，所以即使时间继电器KT计时结束并开始启动，断路器QF依然无法得电启动。中间继电器两个常开触点的设计可有效防止由于电流浪涌出现瞬时高压而造成的误操作，只有持续过流高压时中间继电器的两个常开触点才会持续闭合，并且闭合时间要长于时间继电器的计时时间，时间继电器与断路器才能通路。

综上所述，本实用新型的过电流继电保护器通过电流转换为电压，然后再进行电压比较从而判断是否过流，过流时通过中间继电器、时间继电器和断路器切断电源，其检测精准高，电压比较灵敏，并且还具有防误操作。

需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种过电流继电保护器，其特征在于：其包括电流互感器、I/V转换电路、基准电压电路、电压比较器、中间继电器、时间继电器和断路器，电流互感器的一次线圈接入电网端，二次线圈接入I/V转换电路输入端，I/V转换电路的输出端接电压比较器的同向输入端，基准电压电路的输出端接电压比较器的反向输入端，电压比较器的输出端接中间继电器的线圈，中间继电器具有第一常开触点和第二常开触点，其第一常开触点接在时间继电器输入端和工作电源之间，第二常开触点接在时间继电器输出端和断路器控制端之间，断路器还接入电网。

2.根据权利要求1所述的过电流继电保护器，其特征在于：所述I/V转换电路包括运算放大器和负反馈电阻，运算放大器的同相输入端接所述电流互感器的二次线圈，反向输入端接地，输出端接电压比较器的同向输入端，负反馈电阻接在运算放大器的同相输入端和输出端之间。

3.根据权利要求2所述的过电流继电保护器，其特征在于：所述运算放大器的型号为LM358。

4.根据权利要求1所述的过电流继电保护器，其特征在于：所述基准电压电路包括基准电压源和数字电位器，基准电压源提供基准电压，数字电位器接在基准电压源与电压比较器的反向输入端之间，用于调节基准电压源的输出电压。

5.根据权利要求1所述的过电流继电保护器，其特征在于：所述电压比较器的型号为OP07，其输出端通过一限流电阻后接中间继电器的线圈。