CN2768267Y - 电流互感器防开路保护器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电流互感器防开路保护器，它包括可控硅、检测电路、光电隔离执行电路，其技术要点在于电流互感器二次线圈上并联有检测电路，检测电路的输出端连接有光电隔离执行电路；可控硅的阳极、阴极也并联在电流互感器的二次线圈上，可控硅的控制极连接光电隔离执行电路的输出端。本实用新型克服了现有技术的不足，提供了一种可靠性高、动作快、安全防护好、绝缘好、长期使用的电流互感器防开路保护器。这种保护器并联在电流互感器二次回路输出端，电流互感器正常工作时该保护装置是开路状态，不影响电流互感器二次回路正常工作，当电流互感器二次回路开路时，该保护装置迅速动作，使电流互感器二次回路闭环，随即向值班人员发出二次回路开路报警信号。

Description

电流互感器防开路保护器

【技术领域】

本实用新型涉及一种电流互感器防开路保护器，具体是涉及一种电流互感器在使用中二次侧出现开路时能够自动保护电流互感器的防开路保护器。

【背景技术】

电流互感器是将一次侧大电流转变成可供计量、测量、保护使用的二次小电流的电气设备。电流互感器的二次负荷(计量、测量仪表及继电保护装置的电流线圈)阻抗很小，基本成短路状态。在正常情况下，一次、二次线圈的磁势平衡。当二次开路时，二次侧电流为零，铁芯中的磁势失去平衡，一次电流完全成为励磁电流，使电流互感器的铁芯磁通急剧上升，由于二次侧匝数较多，将在二次侧线圈的两端感应出比原来大很多倍的高电压，其峰值可达几千伏甚至上万伏，再有铁芯损耗增大，发热严重，将烧坏其绝缘，最终烧坏电流互感器，危及运行人员的人身安全及测量仪表、保护装置的安全。二次开路对于继电保护装置而言：(1)差动保护误动作，对应的主变压器、发电机将跳闸退出运行，可造成国民经济损失；(2)电流保护拒动作，将造成电力系统输电线路越级跳闸，扩大停电面积。二次开路对于计量、测量保护装置而言：二次开路时，二次侧电流为零，电力计量、测量所用的仪表等装置将中断工作，给电力生产部门收入造成直接经济损失。

本实用新型为了克服以上的缺点，进行了有益的改进。

【实用新型内容】

本实用新型克服了现有电流互感器二次线圈开路时缺乏保护的不足，提供了一种可靠性高、动作快、安全防护好、绝缘好、长期使用的电流互感器防开路保护器。这种保护器并联在电流互感器二次回路输出端，电流互感器正常工作时该保护器是开路状态，不影响电流互感器二次回路正常工作，当电流互感器二次回路开路时，该保护器迅速动作，使电流互感器二次回路闭环，随即向值班人员发出二次回路开路报警信号。

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用下列技术方案：

一种电流互感器防开路保护器，包括可控硅Q2、检测电路、光电隔离执行电路，电流互感器二次线圈上并联有检测电路，检测电路的输出端连接有光电隔离执行电路；可控硅的阳极、阴极也并联在电流互感器的二次线圈上，可控硅的控制极连接光电隔离执行电路的输出端；

如上所述的一种电流互感器防开路保护器，所述的检测电路包括串联的压敏电阻R7、电压取样电阻R8及保护电阻R9，还包括桥式整流电路D2∽D5、稳压管CW1；压敏电阻、电压取样电阻及保护电阻并联在电流互感器的二次线圈上，桥式整流电路的输入端并联在电压取样电阻的两端，桥式整流电路的输出端并联有稳压管，桥式整流电路的输出端连接光电隔离执行电路；

如上所述的一种电流互感器防开路保护器，所述的光电隔离执行电路包括光电耦合器U2、继电器K1、三极管Q1；光电耦合器的集电极连接到继电器的一端，光电耦合器的发射极连接三极管的基极；三极管的集电极连接继电器的另一端，三极管的发射极连接保护电阻R3后连接电源负极；继电器的常开接点的一端连接所述可控硅的控制极，另一端连接到电流互感器二次线圈；

如上所述的一种电流互感器防开路保护器，还包括有声光报警电路，声光报警电路的输入端连接光电隔离执行电路的输出端。

本实用新型与现有技术相比具有如下的优点：

1).该保护器运行后，使电流互感器具有双重保护，当压敏电阻动作后，双向可控硅动作；当二次电路正常时，可控硅维持电流减少，自行关断；

2).动作时间快；

3).正常运行时，对测量仪表、保护装置无任何影响，即输入电阻趋于无穷大，达到20兆欧，不产生分流作用；

4).采用的元件灵敏度高，提高了电路的灵敏度；

5).检测电路A采用光电耦合器隔离，输出执行采用继电器控制，可以达到安全防护要求：电路的交流耐压达到1000V，绝缘耐压性能好；

6).正确反映电流互感器副边的工作状态，可直接与变电站综合自动化配电设备接口；

7).电流互感器正常工作时及开路时功耗低；非一次性使用设备，能长期使用。

【附图说明】

图1是本实用新型的方框图；

图2是本实用新型的电路原理图。

【具体实施方式】

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

一种电流互感器防开路保护器，包括可控硅Q2、检测电路A、光电隔离执行电路B，电流互感器二次线圈上并联有检测电路A，检测电路A的输出端连接有光电隔离执行电路B；可控硅的阳极、阴极也并联在电流互感器的二次线圈上，可控硅的控制极连接光电隔离执行电路B的输出端。

检测电路A包括串联的压敏电阻R7、电压取样电阻R8及保护电阻R9，还包括桥式整流电路D2∽D5、稳压管CW1：压敏电阻、电压取样电阻及保护电阻并联在电流互感器的二次线圈上，桥式整流电路的输入端并联在电压取样电阻的两端，桥式整流电路的输出端并联稳压管后连接光电隔离执行电路B。

光电隔离执行电路B包括光电耦合器U2、继电器K1、三极管Q1；光电耦合器的集电极(c脚)连接到继电器的一端，光电耦合器的发射极(e脚)连接三极管的基极；三极管的集电极连接继电器的另一端，三极管的发射极连接保护电阻R3后连接电源负极；继电器的常开接点的一端连接所述可控硅Q2的控制极，另一端连接到电流互感器二次线圈。

本实用新型还包括有声光报警电路C，声光报警电路C的输入端连接光电隔离执行电路B的输出端。

本实用新型的动作过程如下：

(一)检测电路A

对于电流互感器二次回路开路后出现的电压，经压敏电阻R7、电压取样电阻R8、保护电阻R9后，压敏电阻动作，取样电压经桥式整流D2∽D5后至光电耦合器U2的初级(①脚、②脚)。压敏电阻在正常电压条件下，相当于一只小电容器，而当电路出现过电压时，它的内阻急剧下降并迅速导通，其工作电流增加几个数量级，从而有效地保护了电路中的其他元器件不致过压而损坏。

(二)光电隔离执行电路B

光电耦合器U2初级动作后，次级(c脚、e脚)导通。U2的e脚端为高电平，三极管Q1动作，继电器K1工作，继电器对应的常开接点吸合，将双向可控硅Q2触发电路连通。双向可控硅在外部电压控制下，导通开始工作，其最大工作电流与电流互感器二次工作电流一致。

光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电--光--电转换器件。它由发光源和受光器两部分组成。在光电耦合器输入端加电信号使发光源发光，光的强度取决于激励电流的大小，此光照射到封装在一起的受光器上后，因光电效应而产生了光电流，由受光器输出端引出，这样就实现了电--光--电的转换。因此光电耦合器起着控制作用，同时使市电与稳压输出隔离。

(三)声光报警电路C

采用555电路与电阻R2和电容C1共同组成振荡器。

U2的e脚端为高电平，刀闸S2处于如图所示的位置，555电路④脚触发端也为高电平，声光报警电路C工作，电路工作发光管LED2亮。在双向可控硅工作后，检测电路A复归，但声响报警部分一直工作，喇叭B1发声、发光二极管LED2发光，提醒值班和保护人员处理。

(四)电源电路

采用独立直流供电，有串联的电阻R1及发光二极管LED1组成的电源监视回路，正常及工作情况几乎处于开路状态，电路耗电量很小。

本实用新型还具有自检功能：将刀闸S2打到如图所示另一侧的位置，通过控制555电路的触发脉冲，检测声光报警电路C的正常状态。555电路3脚声响回路，串联有消声开关S1，此时将刀闸S1打到如图所示另一侧的位置。

检修人员可以在不停电的情况下，检查相应的二次回路，二次回路完好后，合刀闸S2到如图所示位置，发光二极管熄灭；若二次回路上处于断开状态，合刀闸S2到如图所示位置，发光二极管仍点亮，继续检查相应二次回路，直到完好为止。

本实用新型可控硅Q2的型号为BT136，光电耦合器U2的型号为4N25。

Claims (4)

1、一种电流互感器防开路保护器，包括可控硅Q2、检测电路(A)、光电隔离执行电路(B)，其特征在于电流互感器二次线圈上并联有检测电路(A)，检测电路(A)的输出端连接有光电隔离执行电路(B)；可控硅的阳极、阴极也并联在电流互感器的二次线圈上，可控硅的控制极连接光电隔离执行电路(B)的输出端。

2、根据权利要求1所述的一种电流互感器防开路保护器，其特征在于所述的检测电路(A)包括串联的压敏电阻R7、电压取样电阻R8及保护电阻R9，还包括桥式整流电路D2∽D5、稳压管CW1；压敏电阻、电压取样电阻及保护电阻并联在电流互感器的二次线圈上，桥式整流电路的输入端并联在电压取样电阻的两端，桥式整流电路的输出端并联有稳压管，桥式整流电路的输出端连接光电隔离执行电路(B)。

3、根据权利要求1或2所述的一种电流互感器防开路保护器，其特征在于所述的光电隔离执行电路(B)包括光电耦合器U2、继电器K1、三极管Q1；光电耦合器的集电极连接到继电器的一端，光电耦合器的发射极连接三极管的基极；三极管的集电极连接继电器的另一端，三极管的发射极连接保护电阻R3后连接电源负极；继电器的常开接点的一端连接所述可控硅的控制极，另一端连接到电流互感器二次线圈。

4、根据权利要求3所述的一种电流互感器防开路保护器，其特征在于还包括有声光报警电路(C)，声光报警电路(C)的输入端连接光电隔离执行电路(B)的输出端。

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