CN212625230U - 具有电流防遮断功能的负荷开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及具有电流防遮断功能的负荷开关，包括合闸线圈(CC)，保持线圈(HC)，为合闸线圈提供直流电的主整流器(DX1)，以及：三个取能互感器(1CTa、1CTb、1CTc)，用于分别设置在三相负荷开关线路上；取能互感器(1CTa、1CTb、1CTc)分别并联有防遮断电阻(R2a、R2b、R2c)；所述取能互感器(1CTa、1CTb、1CTc)并联连接所述合闸线圈(CC)的供电线路。本实用新型利用在正常情况下负荷开关线路中电流较小，短路情况下负荷开关线路中电流显著增大的原理，通过取能互感器，为短路情况下的合闸线圈CC提供足够的驱动电流和驱动电压，从而防止了遮断现象的发生，保证供电的可靠性和查找分离故障区域。

Description

具有电流防遮断功能的负荷开关

技术领域

本实用新型涉及负荷开关领域，特别是一种具有电流防遮断功能的负荷开关。

背景技术

高压负荷开关，是一种开断高压线路的开关器件。当高压线路出现短路故障时，需要线路承受短时间内的短路电流，因此高压负荷开关需要保持合闸状态。

然而，在高压线路短路情况下，高压负荷开关本身的供电电压也会降低，导致难以维持合闸状态。我们将这种现象称为遮断现象。

因此，亟需一种负荷开关，能够防止遮断现象的产生，保证供电的可靠性和查找分离故障区域。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种具有电流防遮断功能的负荷开关，用以防止遮断现象的产生。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种具有电流防遮断功能的负荷开关，

包括合闸线圈(CC)，保持线圈(HC)，为合闸线圈提供直流电的主整流器(DX1)，交流控制电源，交流控制电源为所述主整流器(DX1)供电，以及：

三个取能互感器(1CTa、1CTb、1CTc)，用于分别设置在三相负荷开关线路上；取能互感器(1CTa、1CTb、1CTc)分别并联有防遮断电阻(R2a、R2b、R2c)；

三个取能整流器(DX2、DX3、DX4)，各取能整流器(DX2、DX3、DX4)的交流侧分别连接对应的取能互感器(1CTa、1CTb、1CTc)，各取能整流器(DX2、DX3、DX4)的直流侧并联所述主整流器(DX1)的直流侧。

进一步的，所述整流器交流侧串联有接触器(KM)的触点，该接触器(KM)的触点用于在合闸时闭合，在合闸到位后断开；所述保持线圈(HC)、合闸线圈(CC)、二极管(D)和限流电阻(R1)串联，形成合闸到位后的保持回路。

进一步的，所述主整流器(DX1)为不控全桥整流器。

进一步的，所述各取能整流器(DX2、DX3、DX4)均为不控全桥整流器。

本实用新型的的有益效果是：利用在正常情况下负荷开关线路中电流较小，短路情况下负荷开关线路中电流显著增大的原理，通过取能互感器，为短路情况下的合闸线圈CC提供足够的驱动电流和驱动电压，从而防止了遮断现象的发生，保证供电的可靠性和查找分离故障区域。

附图说明

图1是防遮断功能的高压真空负荷开关一种实施方式的电路原理图；

图1中，1、2为220V交流电源端；4、5、6分别为A相电流端、B相电流端、C相电流端，7为电流公共端；8为状态信号公开端，9为状态信号常开端，10为状态信号常闭端。

具体实施方式

下面结合附图具体说明。

如图1所述的一种高压真空负荷开关(本实施方式以高压真空负荷开关为例进行介绍，本领域技术人员应当理解，本实用新型的技术方案同样也可以适用于其他各种类型的负荷开关)。

该负荷开关的端子包括：1、2为220V交流电源端；4、5、6分别为A相电流端、B相电流端、C相电流端，7为电流公共端；8为状态信号公开端，9为状态信号常开端，10为状态信号常闭端。其中，4、5、6、7为负荷开关内部的电流互感器CTa、CTb、CTc的信号采集端子，8、9、10为行程开关CK2-1、CK2-2的状态信号采集端子，它们属于负荷开关的一部分，但与本实用新型的改进基本无关，故不再赘述。

如图1，本实施方式的改进主要在于，在三相高压线路上，分别设置了相应的取能互感器1CTa、1CTb、1CTc；利用在正常情况下高压线路中电流较小，短路情况下高压线路中电流显著增大的原理，通过这些取能互感器，为短路情况下的合闸线圈CC提供足够的驱动电流和驱动电压。

具体的，如图1的负荷开关，包括合闸线圈CC和保持线圈HC，其改进在于：

在三相高压线路上，分别设置了相应的取能互感器1CTa、1CTb、1CTc；取能互感器1CTa、1CTb、1CTc分别并联有防遮断电阻R2a、R2b、R2c；

分别设置整流器DX2、DX3、DX4，各整流器的交流侧分别连接对应的取能互感器1CTa、1CTb、1CTc，各整流器的直流侧并联在合闸线圈CC的直流供电线路上。

另外，负荷开关还包括整流器DX1、接触器KM、行程开关CK1等；这些器件和相关电路属于现有技术，简单介绍如下：整流器DX1直流侧连接合闸线圈CC的直流供电线路，整流器的交流侧通过接触器KM的触点连接220V交流电源；接触器KM的线圈与行程开关CK1串联，且连接220V交流电源，当行程开关CK1到位动作后，CK1断开，接触器KM的线圈失电，接触器KM的触点断开，使整流器DX1的交流侧断开，此时二极管D、限流电阻R1与保持线圈HC、合闸线圈CC串联起来，为保持线圈HC提供合闸保持电流。

工作原理是：

当线路正常情况下，220V交流电源通过整流器DX1为合闸线圈CC供电。

当合闸到位后，行程开关CK1动作，KM线圈失电，220V交流电源通过二极管D、电阻R1为保持线圈HC、合闸线圈CC供电。此时，由于串入了R1和保持线圈HC，合闸线圈CC上的电流很小。HC与CC共铁芯，HC在很小的电流下即可满足保持合闸的作用，这样做避免线路一直承受较大的合闸电流，线路只需承受很小的合闸保持电流即可。

在线路正常情况下，1CTa、1CTb、1CTc从高压线路(A、B、C)取电通过相应的整流器DX2、DX3、DX4为合闸线圈CC提供。但此时由于高压线路中的电流较小，为合闸线圈CC提供的电流极小。

发生短路故障时(单相或多相短路)，220V交流电源电压将显著降低(这是由于其也通过高压线路取电)，为合闸线圈CC或保持线圈HC提供的驱动电压、驱动电流不足；此时高压线路中产生很大的短路电流，1CTa、1CTb、1CTc感应的电流显著增加，能够为合闸线圈CC提供足够的驱动电流，同时1CTa、1CTb、1CTc感应的电流通过R2a、R2b、R2c转化为电压，以维持合闸线路CC的驱动电压。

以上实施方式中，防遮断电阻R2a、R2b、R2c相当于将电流源转化为电压源，为合闸线圈CC提供驱动电压。另外，改变防遮断电阻的阻值，可以调节遮断电流的大小。也就是说，为了保证，在正常情况下取能互感器提供的电流很小，而在短路情况下取能互感器能够提供足够的驱动电流、驱动电压，应根据应用场景的电气参数(如电压等级、线路阻抗等)计算出一个合适的阻值(即不能过大也不能过小)，本领域技术人员可以根据工程需要进行设计、计算。

Claims (4)

1.一种具有电流防遮断功能的负荷开关，其特征在于，

包括合闸线圈(CC)，保持线圈(HC)，为合闸线圈提供直流电的主整流器(DX1)，交流控制电源，交流控制电源为所述主整流器(DX1)供电，以及：

三个取能互感器(1CTa、1CTb、1CTc)，用于分别设置在三相负荷开关线路上；取能互感器(1CTa、1CTb、1CTc)分别并联有防遮断电阻(R2a、R2b、R2c)；

三个取能整流器(DX2、DX3、DX4)，各取能整流器(DX2、DX3、DX4)的交流侧分别连接对应的取能互感器(1CTa、1CTb、1CTc)，各取能整流器(DX2、DX3、DX4)的直流侧并联所述主整流器(DX1)的直流侧。

2.根据权利要求1所述的具有电流防遮断功能的负荷开关，其特征在于，所述整流器交流侧串联有接触器(KM)的触点，该接触器(KM)的触点用于在合闸时闭合，在合闸到位后断开；所述保持线圈(HC)、合闸线圈(CC)、二极管(D)和限流电阻(R1)串联，形成合闸到位后的保持回路。

3.根据权利要求2所述的具有电流防遮断功能的负荷开关，其特征在于，所述主整流器(DX1)为不控全桥整流器。

4.根据权利要求1所述的具有电流防遮断功能的负荷开关，其特征在于，所述各取能整流器(DX2、DX3、DX4)均为不控全桥整流器。

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