專利名稱：電流互感器過(guò)壓保護(hù)方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電流互感器的保護(hù)方法和裝置，具體涉及一種用于各種電流互感器二次回路的過(guò)壓保護(hù)的電流互感器過(guò)壓保護(hù)方法和裝置。
背景技術(shù)：
電流互感器在開(kāi)路時(shí)除了產(chǎn)生大量鐵耗損壞互感器外，還在副邊繞組感應(yīng)出危險(xiǎn)的高壓，危及人身安全，因此，帶電的電流互感器二次側(cè)繞組嚴(yán)禁開(kāi)路運(yùn)行。為了防止電流互感器開(kāi)路意外發(fā)生，現(xiàn)有的保護(hù)方式為，技術(shù)人員多采用模擬電路和電子元器件搭建的方式開(kāi)發(fā)各類電流互感器開(kāi)路保護(hù)裝置，問(wèn)題在于采用模擬電路實(shí)現(xiàn)開(kāi)路保護(hù)的方法，對(duì)于保護(hù)電壓的等級(jí)以及時(shí)間節(jié)點(diǎn)等問(wèn)題無(wú)法實(shí)現(xiàn)智能化設(shè)定；采用電子元器件搭建的電路保護(hù)動(dòng)作單元，在互感器二次側(cè)回路電流過(guò)大時(shí)極易產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象，給電流互感器的穩(wěn)定運(yùn)行造成不必要的影響。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)下的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種電流互感器過(guò)壓保護(hù)方法和裝置，可根據(jù)預(yù)先設(shè)定的保護(hù)值瞬間動(dòng)作限壓，延時(shí)短路以保護(hù)電流互感器及人員安全。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種電流互感器過(guò)壓保護(hù)方法，采集電流互感器二次側(cè)的電流信號(hào)；將采集到的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)與預(yù)先設(shè)定的保護(hù)值進(jìn)行對(duì)比，判斷所述電流互感器二次側(cè)是否為開(kāi)路；當(dāng)轉(zhuǎn)換后的電壓信號(hào)大于所述預(yù)先設(shè)定的保護(hù)值時(shí)，短接所述電流互感器二次回路，當(dāng)轉(zhuǎn)換后的電壓信號(hào)不大于所述預(yù)先設(shè)定的保護(hù)值時(shí)，恢復(fù)所述電流互感器的正常連接狀態(tài)。判斷所述電流互感器二次側(cè)是否為開(kāi)路時(shí)可以采用延時(shí)保護(hù)的方法，所述延時(shí)保護(hù)的方法為當(dāng)檢測(cè)并判斷所述電流互感器二次側(cè)輸出瞬時(shí)電壓高于所述預(yù)先設(shè)定的保護(hù)值后，將延時(shí)若干秒，若干秒后，若由采集的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換的電壓信號(hào)經(jīng)判斷仍然大于所述預(yù)先設(shè)定的保護(hù)值，即判斷所述電流互感器二次側(cè)為開(kāi)路，延時(shí)期間不斷采集電流互感器二次側(cè)的電流信號(hào)?；謴?fù)所述電流互感器的正常連接狀態(tài)可以采用延時(shí)復(fù)位的方法，所述延時(shí)復(fù)位的方法為短接所述電流互感器二次回路后，控制電路進(jìn)入自動(dòng)延時(shí)狀態(tài)，延時(shí)期間，控制電路繼續(xù)檢測(cè)和對(duì)比所述轉(zhuǎn)換后的電壓信號(hào)與所述預(yù)先設(shè)定的保護(hù)值大小，當(dāng)所述轉(zhuǎn)換后的電壓信號(hào)不大于所述預(yù)先設(shè)定的保護(hù)值時(shí)，用于短接所述電流互感器二次回路的控制裝置將自動(dòng)復(fù)位，同時(shí)控制電路退出延時(shí)狀態(tài)。一種電流互感器過(guò)壓保護(hù)裝置，包括采樣單元、主控單元、限壓保護(hù)電路和開(kāi)路保護(hù)動(dòng)作元件，所述采樣單元的信號(hào)輸入端聯(lián)接電流互感器二次側(cè)的回路，所述采樣單元的信號(hào)輸出端聯(lián)接所述主控單元的采樣端口，所述主控單元的控制端口聯(lián)接所述開(kāi)路保護(hù)動(dòng)作元件的控制輸入端，所述限壓保護(hù)電路聯(lián)接所述電流互感器的輸出端子之間，所述開(kāi)路保護(hù)動(dòng)作元件的輸出端子連接于所述電流互感器的輸出端子之間。
所述電路保護(hù)動(dòng)作單元優(yōu)選為動(dòng)作點(diǎn)是機(jī)械結(jié)構(gòu)的磁保持繼電器。所述電流互感器過(guò)壓保護(hù)裝置還可以設(shè)有供電單元，所述供電單元的輸出端聯(lián)接所述主控單元的電源輸入端。所述供電單元可以包括用于在所述電流互感器二次側(cè)開(kāi)路時(shí)供電的開(kāi)路供電模塊，用于在所述電流互感器二次側(cè)閉合時(shí)供電的正常供電模塊和后備供電模塊。 所述開(kāi)路供電模塊可以包括順序聯(lián)接整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路，所述穩(wěn)壓電路的輸出端聯(lián)接所述主控單元的電源輸入端。所述正常供電模塊可以包括順序聯(lián)接的微型電流型電源繞組、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路，所述微型電流型電源繞組纏繞在所述電流互感器的輸出端子上，感應(yīng)所述電流互感器的二次側(cè)的電流，輸出端連接電路板整流橋的輸入端，所述穩(wěn)壓電路的輸出端 聯(lián)接所述主控單元的電源輸入端。所述后備供電模塊優(yōu)選為內(nèi)置于電路板的高容量鋰電池。本發(fā)明的有益效果為由于采用了智能方式作為判斷電流互感器二次側(cè)是否處于開(kāi)路狀態(tài)，并采用單片機(jī)作為實(shí)現(xiàn)智能方式的器件控制電路保護(hù)動(dòng)作單元的通斷狀態(tài)，使得對(duì)于保護(hù)電壓的等級(jí)設(shè)定，以及對(duì)于時(shí)間節(jié)點(diǎn)等問(wèn)題的設(shè)定實(shí)現(xiàn)了智能化；由于采用的繼電器的保護(hù)動(dòng)作點(diǎn)為機(jī)械結(jié)構(gòu)，相對(duì)于其它電子器件構(gòu)成的電子開(kāi)關(guān)而言解決了在回路處于大電流情況下的發(fā)熱問(wèn)題，工作穩(wěn)定可靠；延時(shí)保護(hù)的功能有效地防止了在工作過(guò)程中所述電流互感器出現(xiàn)瞬時(shí)過(guò)流而保護(hù)的情況發(fā)生；本發(fā)明當(dāng)所述電流互感器發(fā)生異常過(guò)電壓時(shí)，可根據(jù)預(yù)先設(shè)定的保護(hù)值瞬間動(dòng)作限壓，延時(shí)短路以保護(hù)電流互感器及人員安全。


圖I是本發(fā)明的一種實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖1，本發(fā)明提供了一種電流互感器過(guò)壓保護(hù)方法，通過(guò)采樣單元7采集電流互感器二次側(cè)的電流信號(hào)，并將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，單片機(jī)10將采集到的電壓信號(hào)與預(yù)先設(shè)定的保護(hù)值進(jìn)行對(duì)比，判斷所述電流互感器二次側(cè)是否為開(kāi)路；當(dāng)轉(zhuǎn)換后的電壓信號(hào)大于所述預(yù)先設(shè)定的保護(hù)值時(shí)，單片機(jī)10發(fā)出一個(gè)保護(hù)控制信號(hào)給磁保持繼電器1，磁保持繼電器I短接所述電流互感器二次回路；當(dāng)轉(zhuǎn)換后的電壓信號(hào)不大于所述預(yù)先設(shè)定的保護(hù)值時(shí)，恢復(fù)所述電流互感器的正常連接狀態(tài)。判斷所述電流互感器二次側(cè)是否為開(kāi)路時(shí)可以采用延時(shí)保護(hù)的方法，所述延時(shí)保護(hù)的方法為當(dāng)檢測(cè)并判斷所述電流互感器二次側(cè)輸出瞬時(shí)電壓高于所述預(yù)先設(shè)定的保護(hù)值后，將延時(shí)若干秒，若干秒后，若由采集的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換的電壓信號(hào)經(jīng)判斷仍然大于所述預(yù)先設(shè)定的保護(hù)值，即判斷所述電流互感器二次側(cè)為開(kāi)路，延時(shí)期間不斷采集電流互感器二次側(cè)的電流信號(hào)?；謴?fù)所述電流互感器的正常連接狀態(tài)可以采用延時(shí)復(fù)位的方法，所述延時(shí)復(fù)位的方法為短接所述電流互感器二次回路后，控制電路進(jìn)入自動(dòng)延時(shí)狀態(tài)，延時(shí)期間，控制電路繼續(xù)檢測(cè)和對(duì)比所述轉(zhuǎn)換后的電壓信號(hào)與所述預(yù)先設(shè)定的保護(hù)值大小，當(dāng)所述轉(zhuǎn)換后的電壓信號(hào)不大于所述預(yù)先設(shè)定的保護(hù)值時(shí)，用于短接所述電流互感器二次回路的控制裝置將自動(dòng)復(fù)位，同時(shí)控制電路退出延時(shí)狀態(tài)。本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用上述方法的電流互感器過(guò)壓保護(hù)裝置，包括采樣單元7、單片機(jī)10、限壓保護(hù)電路11和磁保持繼電器1，所述采樣單元7的信號(hào)輸入端聯(lián)接電流互感器二次側(cè)的回路，所述采樣單元7的信號(hào)輸出端聯(lián)接所述單片機(jī)10的采樣端口，所述單片機(jī)10的控制端口聯(lián)接所述磁保持繼電器I的控制輸入端，所述磁保持繼電器I的輸出端子連接于所述電流互感器的輸出端子之間。所述采樣單元7采集電流互感器二次側(cè)的電流信號(hào)，所述采樣單元7將信號(hào)傳遞給所述單片機(jī)10，所述單片機(jī)10經(jīng)過(guò)判斷，當(dāng)滿足電流互感器二次側(cè)開(kāi)路條件時(shí)，啟動(dòng)所述磁保持繼電器I工作。采用繼電器完成短路保護(hù)功能，其保護(hù)動(dòng)作點(diǎn)為機(jī)械結(jié)構(gòu)，相對(duì)于其它電子器件構(gòu)成的電子開(kāi)關(guān)而言解決了在回路處于大電流情況下的發(fā)熱問(wèn)題，工作穩(wěn)定可靠。所述電流互感器過(guò)壓保護(hù)裝置是核心控制部分，可用于判斷待保護(hù)互感器是否處于開(kāi)路狀態(tài)以及控制相應(yīng)開(kāi)關(guān)元件的通斷狀態(tài)。所述電流互感器過(guò)壓保護(hù)裝置，對(duì)電流互感器的精度測(cè)量以及正常運(yùn)行沒(méi)有任何影響。所述限壓保護(hù)電路11的輸入端聯(lián)接所述電流互感器二次側(cè)回路，當(dāng)電流互感器二次側(cè)出現(xiàn)可能損壞元器件的超高壓時(shí)，所述限壓保護(hù)電路11導(dǎo)通，構(gòu)成箝位保護(hù)回路。還設(shè)有供電單元，所述供電單元的輸出端聯(lián)接所述單片機(jī)10的電源輸入端。所述供電單元包括用于在所述電流互感器二次側(cè)開(kāi)路時(shí)供電的開(kāi)路供電模塊，用于在所述電流互感器二次側(cè)閉合時(shí)供電的正常供電模塊和后備供電模塊。所述開(kāi)路供電模塊包括順序聯(lián)接整流電路2、濾波電路3和穩(wěn)壓電路4，所述穩(wěn)壓電路4的輸出端聯(lián)接所述單片機(jī)10的電源輸入端。所述正常供電模塊可以包括順序聯(lián)接的微型電流型電源繞組6、整流電路8、濾波電路9和穩(wěn)壓電路4，所述微型電流型電源繞組6纏繞在所述電流互感器的輸出端子上，感應(yīng)所述電流互感器的二次側(cè)的電流，輸出端連接所述整流電路8的輸入端，所述穩(wěn)壓電路4的輸出端聯(lián)接所述單片機(jī)10的電源輸入端。電流型電源繞組可以為普通的電流型電源繞組，對(duì)精確度沒(méi)有很高要求，主要是完成取電功能，為了便于安裝，所述電流型電源繞組優(yōu)選為微型電流型電源繞組。所述后備供電模塊優(yōu)選為內(nèi)置于電路板的高容量鋰電池5。在電流互感器不工作 或電流過(guò)小的情況下由所述電池5供電。
權(quán)利要求
1.一種電流互感器過(guò)壓保護(hù)方法，其特征在于是采集電流互感器二次側(cè)的電流信號(hào)；將采集到的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)與預(yù)先設(shè)定的保護(hù)值進(jìn)行對(duì)比，判斷所述電流互感器二次側(cè)是否為開(kāi)路；當(dāng)轉(zhuǎn)換后的電壓信號(hào)大于所述預(yù)先設(shè)定的保護(hù)值時(shí)，短接所述電流互感器二次回路，當(dāng)轉(zhuǎn)換后的電壓信號(hào)不大于所述預(yù)先設(shè)定的保護(hù)值時(shí)，恢復(fù)所述電流互感器的正常連接狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電流互感器過(guò)壓保護(hù)方法，其特征在于在判斷所述電流互感器二次側(cè)是否為開(kāi)路時(shí)采用延時(shí)保護(hù)的方法，所述延時(shí)保護(hù)的方法為當(dāng)檢測(cè)并判斷所述電流互感器二次側(cè)輸出瞬時(shí)電壓高于所述預(yù)先設(shè)定的保護(hù)值后，將延時(shí)若干秒，若干秒后，若由采集的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換的電壓信號(hào)經(jīng)判斷仍然大于所述預(yù)先設(shè)定的保護(hù)值，即判斷所述電流互感器二次側(cè)為開(kāi)路，延時(shí)期間不斷采集電流互感器二次側(cè)的電流信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電流互感器過(guò)壓保護(hù)方法，其特征在于恢復(fù)所述電流互感器的正常連接狀態(tài)采用延時(shí)復(fù)位的方法，所述延時(shí)復(fù)位的方法為短接所述電流互感器二次回路后，控制電路進(jìn)入自動(dòng)延時(shí)狀態(tài)，延時(shí)期間，控制電路繼續(xù)檢測(cè)和對(duì)比所述轉(zhuǎn)換后的電壓信號(hào)與所述預(yù)先設(shè)定的保護(hù)值大小，當(dāng)所述轉(zhuǎn)換后的電壓信號(hào)不大于所述預(yù)先設(shè)定的保護(hù)值時(shí)，用于短接所述電流互感器二次回路的控制裝置將自動(dòng)復(fù)位，同時(shí)控制電路退出延時(shí)狀態(tài)。
4.一種電流互感器過(guò)壓保護(hù)裝置，其特征在于包括采樣單元、主控單元、限壓保護(hù)電路和開(kāi)路保護(hù)動(dòng)作元件，所述采樣單元的信號(hào)輸入端聯(lián)接電流互感器二次側(cè)的回路，所述采樣單元的信號(hào)輸出端聯(lián)接所述主控單元的采樣端口，所述主控單元的控制端口聯(lián)接所述開(kāi)路保護(hù)動(dòng)作元件的控制輸入端，所述限壓保護(hù)電路聯(lián)接所述電流互感器的輸出端子之間，所述開(kāi)路保護(hù)動(dòng)作元件的輸出端子連接于所述電流互感器的輸出端子之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電流互感器過(guò)壓保護(hù)裝置，其特征在于所述電路保護(hù)動(dòng)作單元為動(dòng)作點(diǎn)是機(jī)械結(jié)構(gòu)的磁保持繼電器。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電流互感器過(guò)壓保護(hù)裝置，其特征在于還設(shè)有供電單元，所述供電單元的輸出端聯(lián)接所述主控單元的電源輸入端。
7.根據(jù)權(quán)利要求4、5或6所述的電流互感器過(guò)壓保護(hù)裝置，其特征在于所述供電單元包括用于在所述電流互感器二次側(cè)開(kāi)路時(shí)供電的開(kāi)路供電模塊，用于在所述電流互感器二次側(cè)閉合時(shí)供電的正常供電模塊和后備供電模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電流互感器過(guò)壓保護(hù)裝置，其特征在于所述開(kāi)路供電模塊包括順序聯(lián)接整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路，所述穩(wěn)壓電路的輸出端聯(lián)接所述主控單元的電源輸入端。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電流互感器過(guò)壓保護(hù)裝置，其特征在于所述正常供電模塊包括順序聯(lián)接的微型電流型電源繞組、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路，所述微型電流型電源繞組纏繞在所述電流互感器的輸出端子上，感應(yīng)所述電流互感器的二次側(cè)的電流，輸出端連接電路板整流橋的輸入端，所述穩(wěn)壓電路的輸出端聯(lián)接所述主控單元的電源輸入端。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電流互感器過(guò)壓保護(hù)裝置，其特征在于所述后備供電模塊為內(nèi)置于電路板的高容量鋰電池。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電流互感器過(guò)壓保護(hù)方法和裝置，所述方法是采集電流互感器二次側(cè)的電流信號(hào)；將采集到的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)與預(yù)先設(shè)定的保護(hù)值進(jìn)行對(duì)比，判斷所述電流互感器二次側(cè)是否為開(kāi)路；當(dāng)轉(zhuǎn)換后的電壓信號(hào)大于所述預(yù)先設(shè)定的保護(hù)值時(shí)，短接所述電流互感器二次回路，當(dāng)轉(zhuǎn)換后的電壓信號(hào)不大于所述預(yù)先設(shè)定的保護(hù)值時(shí)，恢復(fù)所述電流互感器的正常連接狀態(tài)；所述裝置包括采樣單元、主控單元、限壓保護(hù)電路和開(kāi)路保護(hù)動(dòng)作元件，所述開(kāi)路保護(hù)動(dòng)作元件的輸出端子連接于所述電流互感器的輸出端子之間。本發(fā)明采用智能方式進(jìn)行控制，同時(shí)采用機(jī)械開(kāi)關(guān)完成開(kāi)路保護(hù)，避免了現(xiàn)有技術(shù)下電子元器件的發(fā)熱對(duì)整個(gè)電路造成的影響。
文檔編號(hào)H02H9/04GK102709901SQ20121019624
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月14日
發(fā)明者劉顯峰, 陳未遠(yuǎn), 高世佳 申請(qǐng)人:北京恒源利通電力技術(shù)有限公司