本發(fā)明涉及一種10KV電力線路保護(hù)系統(tǒng)故障信息保持電路，屬于10KV電力線路技術(shù)領(lǐng)域；按照《國家重點(diǎn)支持的高新技術(shù)領(lǐng)域》的規(guī)定分類，屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

10KV電力線路中，近幾年電力部門正著力推廣具有多種保護(hù)功能的自動控制系統(tǒng)，其中有一種不用外接電源、利用10KV電流互感器兼取工作電源的（即“CT供電方式”的）那種也嶄露頭角?！癈T供電方式”有一定的優(yōu)越之處，同時也還存在這樣的缺陷需待解決：跳閘斷電后不能將跳閘原因的指示信息保存下來，這就給線路管理人員排除故障留下不便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的旨在克服已有技術(shù)存在的缺陷，提供一種可以使“CT供電方式”的線路保護(hù)系統(tǒng)具有保留故障信息功能的一種10KV電力線路保護(hù)系統(tǒng)故障信息保持電路。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種10KV電力線路保護(hù)系統(tǒng)故障信息保持電路，特點(diǎn)是：包括直流電源ZY、儲能器CN、限流器XL、指示器ZS、復(fù)位電路FW、驅(qū)動電路QD，直流電源ZY的正極端接二極管V的正極, 從二極管V的負(fù)極端引出兩條支路，分別接于儲能器CN和限流器XL；又從限流器XL引出兩條支路，分別接于指示器ZS和復(fù)位電路FW；指示器ZS包括多條支路，每條支路包括電子開關(guān)DK和指示燈ZD兩部分，其中每個電子開關(guān)的受控端對應(yīng)接于驅(qū)動電路QD中的輸出端，其中每個指示燈ZD的正極分別與相對應(yīng)的電子開關(guān)DK的輸出端相接，電子開關(guān)DK的輸入端A與復(fù)位電路FW的高電位端H共接于限流器XL的輸出端；復(fù)位電路FW的受控端M接直流電源ZY的正極端Y+；指示器ZS 的低電位端Z -與直流電源ZY、儲能器CN、復(fù)位電路FW、驅(qū)動電路QD各部分的低電位端Y-、D-、L、Q-共接于系統(tǒng)的共地端GND。

本技術(shù)方案中，所述指示器ZS中的電子開關(guān)DK包括多個單體，每個單體是由PNP型三極管與NPN型三極管及電阻RG組成，NPN型三極管的集電極接PNP型三極管的基極，PNP型三極管的集電極接NPN型三極管的基極并共接于電阻RG的一端，電阻RG的另一端即成為電子開關(guān)DK的受控端G, NPN型三極管的發(fā)射極即成為電子開關(guān)DK的輸出端K并分別接指示燈ZD的正極，PNP型三極管的發(fā)射極為電子開關(guān)DK的輸入端A并接限流器XL的輸出端。

本技術(shù)方案中，所述復(fù)位電路FW由NPN型達(dá)林頓三極管CBE與電容CM及電阻RB、電阻RM組成，電容CM的負(fù)極與電阻RB的一端共接與三極管CBE的基極，電容CM的正極與電阻RM的一端共接于一點(diǎn)M，電阻RB、電阻RM的另一端、三極管CBE的發(fā)射極共接于一點(diǎn)L，三極管CBE的集電極為復(fù)位電路FW的高電位端H。

本技術(shù)方案中，所述儲能器CN由電容C獨(dú)立擔(dān)當(dāng)，其容量不小于2法拉，其耐壓不小于5.5伏特，其體積不大于φ30×50。在現(xiàn)有技術(shù)條件下，只有選取法拉電容才能滿足要求。

本技術(shù)方案中，所述限流器XL由電阻R獨(dú)立擔(dān)當(dāng)，其阻值為8-12千歐。其功率和體積沒有嚴(yán)格要求，常規(guī)1/4瓦金屬膜電阻即可。

按照本技術(shù)方案實(shí)施成就的這種10KV電力線路保護(hù)系統(tǒng)故障信息保持電路對于“CT供電方式”的10KV線路保護(hù)控制系統(tǒng)來說具有特別重要的意義，可以取得這樣的技術(shù)效果：當(dāng)10KV電力線路發(fā)生故障跳閘斷電時，雖然此時“CT供電方式”的線路保護(hù)控制系統(tǒng)已經(jīng)因失去工作電源喪失正常工作能力，但仍然具有顯示故障信息的能力，可以將跳閘原因（即故障類型）的信息指示出來并保持相當(dāng)長的時間，可以為線路管理人員排除故障提供依據(jù)。

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的總體原理方框圖。

圖2為本發(fā)明指示器ZS中每條支路的具體結(jié)構(gòu)原理圖。

圖3為本發(fā)明復(fù)位電路FW的具體結(jié)構(gòu)原理圖。

圖4為本發(fā)明一個實(shí)施例的具體電原理圖。

附圖圖面說明：

ZY—直流電源，CN—儲能器，ZS—指示器，F(xiàn)W—復(fù)位電路，QD—驅(qū)動電路，XL—限流器， GND—系統(tǒng)共地端，其中：

驅(qū)動電路QD中：Q1、Q2、Q3—驅(qū)動電路QD的信號輸出端，QZ—驅(qū)動電路的綜合輸出端；D1、D2、D3—加在驅(qū)動電路QD中各條驅(qū)動線路出口的二極管；

指示器ZS中：DK(DK1、DK2、DK3)—電子開關(guān)，ZD(ZD1、ZD2、ZD3)—指示燈，A—電子開關(guān)DK的輸入端，RG—電阻，G（G1、G2、G3）—電子開關(guān)DK的受控端，P—PNP型三極管，N—NPN型三極管，RG(RG1、RG2、RG3)—電阻；

復(fù)位電路FW中：CBE—NPN型達(dá)林頓三極管，CM—電容，RB—電阻，RM—電阻，H—復(fù)位電路FW的高位端，L—復(fù)位電路FW的低電位端，M—復(fù)位電路FW的受控端；

儲能器CN中：C—電容；

限流器XL—電阻器；

Y- —直流電源ZY的負(fù)極端，D- —儲能器CN的負(fù)極端，L—復(fù)位電路FW的低電位端，Z- —指示燈ZD的負(fù)極端，Q- —驅(qū)動電路QD的低電位端；

V—二極管，Uo—驅(qū)動器終端（即驅(qū)動信號輸出端，此端與系統(tǒng)的執(zhí)行部分相接）。

具體實(shí)施方式

參考圖1、圖2、圖3所示，一種10KV電力線路保護(hù)系統(tǒng)故障信息保持電路，包括直流電源ZY、儲能器CN、限流器XL、指示器ZS、復(fù)位電路FW、驅(qū)動電路QD，直流電源ZY的正極端接二極管V的正極,從V的負(fù)極端引出兩條支路，分別接于儲能器CN和限流器XL；又從限流器XL引出兩條支路，分別接于指示器ZS和復(fù)位電路FW；指示器ZS包括若干條支路，每條支路包括電子開關(guān)DK和指示燈ZD兩部分，其中每個電子開關(guān)的受控端對應(yīng)接于驅(qū)動電路QD中的輸出端，其中每個指示燈ZD的正極分別與相對應(yīng)的電子開關(guān)DK的輸出端相接，電子開關(guān)DK的輸入端A與復(fù)位電路FW的高電位端H共接于限流器XL的輸出端；復(fù)位電路FW的受控端M接直流電源ZY的正極端Y+；指示器ZS 的低電位端Z-與直流電源ZY、儲能器CN、復(fù)位電路FW、驅(qū)動電路QD各部分的低電位端Y-、D-、L、Q-共接于系統(tǒng)的共地端GND。

參考圖4所示，圖4為本發(fā)明一個實(shí)施例的具體電原理圖——10KV輸電線路分界開關(guān)控制箱故障跳閘指示電路的一部分。本實(shí)施例中驅(qū)動電路QD設(shè)置了3條支路（包括“過載”Q1、“短路”Q2、“接地”Q3），指示器ZS中也設(shè)置了3條支路與之對應(yīng)，其中，電子開關(guān)DK包括DK1、DK2、DK3各個單體，每個單體是由PNP型三極管（以下簡稱P管）與NPN型三極管(以下簡稱N管)及電阻RG（包括RG1、RG2、RG3）組成，N管的集電極接P管的基極，P管的集電極接N管的基極并共接于RG（RG1、RG2、RG3）的一端，RG的另一端即成為電子開關(guān)DK（DK1、DK2、DK3）的受控端G(包括G1、G2、G3),N的發(fā)射極即成為電子開關(guān)DK（DK1、DK2、DK3）的輸出端K(包括K1、K2、K3)分別接指示燈ZD（包括ZD1、ZD2、ZD3）的正極，P管的發(fā)射極即成為電子開關(guān)DK（DK1、DK2、DK3）的輸入端A(包括A1、A2、A3)接限流器XL的輸出端。復(fù)位電路FW由NPN型達(dá)林頓三極管CBE與電容CM及電阻RB、RM組成，電容CM的負(fù)極與電阻RB的一端共接與三極管CBE的基極，電容CM的正極與電阻RM的一端共接于一點(diǎn)M，電阻RB及RM的另一端與三極管CBE的發(fā)射極共接于一點(diǎn)L，三極管CBE的集電極即成為復(fù)位電路FW的高電位端H。儲能器CN由電容C獨(dú)立擔(dān)當(dāng)，其容量不小于2法拉，其耐壓不小于5.5伏特，其體積不大于φ30×50。在現(xiàn)有技術(shù)條件下，只有選取法拉電容才能滿足要求。

工作原理

參考圖2，電子開關(guān)DK由于是由PNP型三極管和NPN型三極管反串對接而成，所以具有小電流觸發(fā)、小電流維持的特點(diǎn)，即給G-K兩極通入極小的電流即可使A-K兩級飽和導(dǎo)通，并且只要有極小的電流持續(xù)通過A-K時即可保持其飽和導(dǎo)通狀態(tài)不變，從而使與之串聯(lián)的指示燈ZD持續(xù)發(fā)光不熄——發(fā)揮相應(yīng)的指示作用（其持續(xù)發(fā)光時間的長短與限流器XL中電阻器的阻值大小有關(guān)，更與儲能器CN中電容器的大容量有關(guān)——儲能器CN的大容量越大，限流器XL的阻值越大，指示燈ZD持續(xù)發(fā)光不熄的時間就越長）。電阻RG的接入是為了適當(dāng)降低電子開關(guān)DK的觸發(fā)靈敏度，增強(qiáng)抗干擾能力。

圖3所示的復(fù)位電路FW實(shí)質(zhì)上是一支在直流電流控制下可瞬時導(dǎo)通又可隨即關(guān)斷的電子開關(guān)——給受控端M通入極小電流即可使H-L兩端呈飽和導(dǎo)通狀態(tài)（因三極管CBE用的是NPN型達(dá)林頓管，放大倍數(shù)很高，所以小電流即可觸發(fā)使其飽和導(dǎo)通）；因電容CM不能持續(xù)通過直流電流，所以經(jīng)過受控端M通入三極管CBE基極的電流只是瞬間即息的，因此H-L兩端也就隨著猛一導(dǎo)通又立即關(guān)斷。也就是說，當(dāng)開關(guān)跳閘后再恢復(fù)供電時，線路中便開始有電流通過，此時靠線路電流生存的直流電源ZY的Y+端便呈現(xiàn)高電位，便有一個突發(fā)電流沖過電容CM進(jìn)入三極管CBE的基極促使三極管CBE導(dǎo)通，致使指示器ZS的A、Z-兩端被短接，從而迫使已經(jīng)維持導(dǎo)通的電子開關(guān)DK失去維持電流而關(guān)斷，這樣也就使得持續(xù)發(fā)光的指示燈ZD（發(fā)光二極管）熄滅。電阻RM起放電作用；電阻RB起抗干擾作用。

參考圖4，其工作過程是這樣：當(dāng)系統(tǒng)判斷出線路中發(fā)生某種故障需要分界開關(guān)實(shí)施分閘時（如發(fā)生接地故障時），驅(qū)動電路QD中“接地”故障支路Q3便有驅(qū)動信號（高電平）輸出，該信號除用作促使分界開關(guān)實(shí)施分閘 (通過D3到達(dá)Uo)以外，還同時輸送到指示器ZS中對應(yīng)的“接地”故障支路之受控端G3，促使該支路DK3導(dǎo)通，從而使該指示器ZS發(fā)出“接地故障”的告示（點(diǎn)亮該指示燈ZD3）。這里需要說明的是：①分界開關(guān)分閘后驅(qū)動信號便立即消失了，但因電子開關(guān)DK具有小電流維持導(dǎo)通的特性，所以當(dāng)驅(qū)動信號消失后指示器ZS中仍有電流通過，告示作用可以持續(xù)；②分界開關(guān)分閘后輸電線路中便沒有電流通過了，依靠10KV電流互感器提供能源的電源ZY便隨之失去了供電能力，此后儲能器CN中的電能卻在二極管V的單向截流作用下被保存下來，由于儲能元件電容C是法拉電容（容量很大），再加上限流器XL的限流作用，所以可以使指示器ZS中長時間有電流通過（一般可以保持2-3小時，如果需要可以通過增大電容C的大容量使保持時間更長）；③重新合閘后，保存下的故障信息便可自動消失——故障指示燈自動熄滅，這是復(fù)位電路FW的作用：當(dāng)開關(guān)跳閘后再恢復(fù)供電時，線路中便開始有電流通過，此時靠線路電流生存的直流電源ZY的Y+端便呈現(xiàn)高電位，便有一個突發(fā)電流沖過電容CM進(jìn)入三極管CBE的基極促使三極管CBE導(dǎo)通，致使指示器ZS的A-L兩端被短接，使指示器ZS中那條正在保持導(dǎo)通的支路中的維持電流被旁路掉，從而迫使已經(jīng)維持導(dǎo)通的電子開關(guān)DK失去維持電流而關(guān)斷，這樣也就使得持續(xù)發(fā)光的指示燈（發(fā)光二極管）熄滅。此后已經(jīng)關(guān)斷的電子開關(guān)將持續(xù)保持關(guān)斷，直到驅(qū)動電路QD中另有某條支路輸出驅(qū)動信號時才可能將與該條支路相對應(yīng)電子開關(guān)DK觸發(fā)導(dǎo)通，以至將與該支路對應(yīng)的指示燈ZD點(diǎn)亮。