专利名称：无源电容式在线直流电源屏的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种直流电源屏。
本发明的无源在线直流电源屏包括可调压整流电源、直流储能补偿装置、直流接触器及直流馈出各回路，可调压整流电源的正输出端经组合电开关的一接点与直流储能补偿装置的正输入端连接，负输出端经组合开关的另一接点与直流负母线-M连接，直流储能补偿装置的正、负输出端分别与直流正母线+M和直流负母线-M连接，直流馈出各回路连接在直流正母线+M和直流负母线-M，其特征是所说的直流储能补偿装置是直流放大电容储能补偿装置，该电路所用的储能元件为电容量不小于0.8法拉耐压不低于于200V的超级电容器，为了与直流放大电容储能补偿装置配合还设置着自动延时投切直流电源控制器和系统电源电压采样装置，系统电源电压采样装置与自动延时投切直流电源控制器的输入端连接；系统电源电压采样装置由降压的两个单相电压互感器TV与电压选择开关KV1及交流电压继电器1YJ和2YJ组成，交流电压继电器1YJ和2YJ的通电线圈分别连接在两个单相电压互感器TV的低压输出端；自动延时投切直流电源控制器主要由两个时间继电器SJ1、SJ2、中间继电器ZJ、直流接触器CZ、电容电源控制开关3K组成的延时控制电路，时间继电器SJ2为配置延时电容器C3的延时时间继电器，延时时间不小于18秒。该控制电路有一个正接线端和一个负接线端，正接线端与直流放大电容储能补偿装置的电容电源正接线端子+CM连接，负接线端与电容电源负接线端子-CM连接，交流电压继电器1YJ和2YJ的常开接点及时间继电器SJ1通电线圈串联在负接线端与正接线端之间。
更具体地讲，直流放大电容储能补偿装置主要由最少一个超级储能电容器及辅助电器件组成，辅助电器件有直流电压继电器YJ、放电二极管VD6、放电碘钨灯R、充放电转换开关KCF、电容电源正接线端子+CM和电容电源负接线端子-CM，超级储能电容器的正极连接在电容电源正接线端子+CM，负极连接在电容电源负接线端子-CM，放电二极管VD6的正极与碘钨灯R的一端均连接在电容电源正接线端子+CM，碘钨灯R的另一端连接在充放电转换开关KCF的第3和第4接点，放电二极管VD6的负极连接到直流接触器CZ的常开主接点作为该电路的正极输出端，经电容电源转换开关3HK连接到直流正母线+M，充放电转换开关KCF的第1接点和第5接点，经电容电源转换开关3HK、充电电源选择开关KCF转接到直流电源组合开关2HK的正接线点，该电路的电容电源负接线端子-CM经直流熔断器13RD与充电负接线端子-X及充放电转换开关KCF的第8接点连接，电容电源负接线端子-CM作为直流放大电容储能补偿装置的负输出端同时接电容电源转换开关3HK的静接点，经该转换开关接到直流负母线-M。充放电转换开关KCF的第2接点、第6接点、第7接点连接在一起与充电正接线端子+X连接。
自动延时投切直流电源控制器是这样连接的，交流电压继电器1YJ和2YJ的常开接点及时间继电器SJ1通电线圈串联在负接线端与正接线端之间，时间继电器SJ2通电线圈的两端与中间继电器ZJ的通电线圈并联在一起再与时间继电器SJ1的常闭接点串联在一起串联在负接线端与正接线端之间，电容电源控制开关3K、时间继电器SJ2、中间继电器ZJ的一对常开/常闭接点与直流接触器CZ通电线圈依次串联在一起，串联在正接线端与负接线端M之间。
系统电源电压采样装置是这样连接的，两个单相电压互感器TV接成V型，输出侧的四个输出端的两个输出端连接在一起并接地，两个交流电压继电器1YJ和2YJ的通电线圈有四个接线端，两个接线端接在一起与单相电压互感器TV输出端的接地的线连接，另两个接线端分别与单相电压互感器TV的另外两个输出端连接。单相电压互感器TV的一个输出端与线电压选择开关KV1的第1接点连接，与地连接的输出端与该开关的第8接点连接，另一个输出端与该开关的第3接点和第6接点连接，线电压选择开关KV1的第2、两个第4接点连接在一起，第7及两个第5接点连接在一起。
为了操作可靠，对于两路供电的电源，设置交流电源两路互投装置，该电路主要由两个对称的互为控制的电路组成。
本发明的直流电源屏有下述优点1、本电源装置有自动延时投切直流电源控制器，可做到电网供电系统电源的停电时，该装置对直流用电系统可延时供直流电，系统电源来电时，对直流用电系统可延时提供直流电源。
2、用小容量设备充电即小电流充电(2～5A)，可提供瞬时的连续的大电流(100A～150A)，对直流电源有稳压和电流放大补偿调节作用，不会因交流电源的波动和供电部门的倒闸作业间断供电，而受到影响。
3、在电网供电系统10KV电源停电时，超级电容器存储的能量可作直流系统短时的后备电源，可短时提供跳闸、合闸，控制电源。
4、在没有电网供电系统的电源情况下，外接单相小容量充电机，可对直流系统提供一个长时间工作电源和间断连续大电流合闸电源。
5、本装置性能稳定、储能器件(超级电容器)免维护、操作简单，一次性投资小、体积小，仅为3万元与相同容量的蓄电池直流电源屏相比，投资仅为1/4，体积为1/2，工作环境使用条件低，如对供电电压波动要求低，使用温度范围宽，储能元件寿命长达20年。
图2是本发明的实施例的可调压整流电源、直流放大电容储能补偿装置及直流电源馈出各回路接线图。
图3是本发明的实施例的10V系统电源电压采样装置图。
图4是本发明的实施例的自动延时投切直流电源控制器图。
图5是本发明的实施例的交流电源两路互投装置图。
图6是直流闪光指示电路图。
图7是本发明的实施例内部结构及电器布置图。
图8是本发明的无源在线直流电源屏外形图。上述图中1、交流电源两路互投装置 2、可调压整流电源3、系统电源电压采样装置 4、自动延时投切直流电源控制器5、直流放大电容储能补偿装置 6、直流接触器CZ7、直流馈出各回路TV 单相电压互感器T 可调压整流变压器R 放电电阻(碘钨灯) KTY调压转换开关A1、B1、C1、N1 一路电源进线端子A2、B2、C2、N2 二路电源进线端子1-4H 电源指示灯 5H 试验白灯N1、N2 中性点线RF 分流器 +CM 电容电源正接线端子 -CM 电容电源负接线端子+X 充电正接线端子 -X 充电负接线端子1RDG、2RDG、3RDG高压熔断器 RDA、RDC二次熔断器1RD-6RD 交流电源控制熔断器 7RD、8RD 交流电源熔断器9RD、10RD 直流电源输出熔断器 11RD 电容放电熔断器12RD、13RD 充电熔断器 14RD、15RD 控制电路熔断器16RD-18RD 直流馈出熔断器 19RD 合闸熔断器X1-X6 为整流装置接线端子 A3、B3可调压整流电源输入端子CB滤波电容器 RB滤波电阻 KY1、KY2线电压选择开关C1、C2 超级电容器 型号CFG1 0.8F DC240-280V 最大储能33.KJ内阻0.65Ω 漏电电流小于1.5mA 外形尺寸220×220×450mmC3延时电容器 电容量不小于1400μF1K、2K交流电源控制开关 3K 电容电源控制开关KCX充电电源选择开关 KCF充放电转换开关1KF、2KF 空气开关 1HK 交流电源组合开关+M 直流正母线 -M 直流负母线2HK 直流电源组合开关 3HK 电容电源组合开关3KF、4KF、5KF、6KF 直流馈出空气开关YA 闪光试验按钮1GZP、2GZP 光字牌R6 闪光继电器附加电阻VD1、VD2、VD3、VD4、VD5 整流二级管ZJ 中间继电器VD6 放电二极管1CJ、2CJ 交流接触器 CZ 直流接触器1YJ、2YJ 交流电压继电器SJ1、SJ2 时间继电器V1、V2 交流电压表 V3 直流电压表 SGJ 闪光继电器V4 电容电压表 A1、A2 直流电流表 YJ 直流电压继电器
图1的电路方框图描叙了本无源在线直流电源屏的组成，它由交流电源两路互投装置1、可调压整流电源2、系统电源电压采样装置3、自动延时投切直流电源控制器4、直流放大电容储能补偿装置5、直流接触器CZ6及直流馈出各回路7组成。电源屏的输入为两路交流电源三相四线制引入，送至两路电源互投电路对整变压器供电，其交流的供电方式为互为备用。
10V系统电源电压采样装置3参见图3，它由两个单相电压互感TV和12个接点线电压选择开关KV1及交流电压继电器1YJ和2YJ组成，两个单相电压互感器TV接成V型，输入侧为10KV，输出侧为0.1KV，输出侧的四个输出端的两个输出端连接在一起并接地，两个交流电压继电器1YJ和2YJ的通电线圈有四个接线端，两个接线端接在一起与单相电压互感器TV输出端的接地的线连接，另两个接线端分别与单相电压互感器TV的另外两个输出端连接。单相电压互感器TV的一个输出端与线电压选择开关KV1的第1接点连接，与地连接的输出端与该开关的第8接点连接，另一个输出端与该开关的第3接点和第6接点连接，线电压选择开关KV1的第2、两个第4接点连接在一起，第7及两个第5接点连接在一起。
自动延时投切直流电源控制器4参见图4，它主要由两个时间继电器SJ1、SJ2、中间继电器ZJ、直流接触器CZ、电容电源控制开关3K组成，时间继电器SJ2为配置延时电容器C3的延时时间继电器，本实施例的延时时间不小于18秒。该控制电路有一个正接线端和一个负接线端，正接线端与直流放大电容储能补偿装置的电容电源正接线端子+CM连接，负接线端与电容电源负接线端子-CM连接，交流电压继电器1YJ和2YJ的常开接点及时间继电器SJ1通电线圈经直流熔断器14RD和15RD串联在负接线端与正接线端之间，时间继电器SJ2通电线圈的两端与中间继电器ZJ的通电线圈并联在一起再与时间继电器SJ1的常闭接点串联在一起经直流熔断器14RD和15RD串联在负接线端与正接线端之间，电容电源控制开关3K、时间继电器SJ2、中间继电器ZJ的一对常开/常闭接点与直流接触器CZ通电线圈依次串联在一起，经直流熔断器14RD和平15RD串联在正接线端与负接线端之间。
直流放大电容储能补偿装置5见图2，它主要由两个并联的超级储能电容器C1、C2及辅助电器件组成，辅助电器件有直流电压继电器YJ、放电二极管VD6、放电碘钨灯R、充放电转换开关KCF、直流电流表A2及直流电压表V4、电容电源正接线端子+CM和电容电源负接线端子-CM，两个超级储能电容器C1、C2的正极连接在电容电源正接线端子+CM，负极连接在电容电源负接线端子-CM，超级储能电容器C1、C2，放电二极管VD6的正极与直流电压继电器YJ的通电线圈及碘钨灯R的一端均连接在电容电源正接线端子+CM，直流电压继电器YJ的通电线圈另一端与碘钨灯R的另一端连接在一起并连接在充放电转换开关KCF的第3和第4接点，放电二极管VD6的负极经电容放电熔断器11RD连接到直流接触器CZ的常开主接点作为该电路的正极输出端，经电容电源转换开关3HK连接到作为直流电源输出的直流正母线+M，充放电转换开关KCF的第1接点和第5接点，经直流电流表A2、电容电源转换开关3HK、充电电源选择开关KCF转接到直流电源组合开关2HK的正接线点，该电路的电容电源负接线端子-CM经直流熔断器13RD与充电负接线端子-X及充放电转换开关KCF的第8接点连接，电容电源负接线端子-CM作为直流放大电容储能补偿装置5的负输出端同时接电容电源转换开关3HK的静接点，经该转换开关接到作为直流电源输出的直流负母线-M。充放电转换开关KCF的第2接点、第6接点、第7接点连接在一起经直流熔断器12RD与充电正接线端子+X连接。
可调压整流电源2见图2，它主要由单线调压整流变压器T、5个整流二极管和组合开关1HK、KTY及熔断器组成，调压整流变压器T的输入侧的有一线分为380V、400V、420V三挡，CB滤波电容器和RB滤波电阻串联在该变压器的两个输出端，该变压器的两个输出端与5个整流二极管VD1、VD2、VD3、VD4组成两相桥式整流电路，直流电压表V3联接在两相桥式整流电路的两端输出端，两个整流二极管VD1和VD3的负极与整流二极管VD5的正极连接在一起，整流二极管VD5的负极与接线端子X5连接，再经直流电源输出熔断器9RD和直流电流表A1连接到直流电源组合开关2HK的静接点，作为可调压整流电源2的正输出端，整流二极管VD2、VD4的正极与接线端子X6连接，再经直流电源输出熔断器10RD连接到直流电源组合开关2HK的另一静接点，作为可调压整流电源2的负输出端，直流电源组合开关2HK与之对应的另一静接点与直流负母线-M连接。
直流馈出各回路7见图2，它主要由与直流正母线+M和直流负母线-M连接的四个两线双向直流馈出空气开关3KF、4KF、5KF、6KF组成，四个直流馈出空气开关的输出端分别为控制电源开关、信号电源开关、操作电源开关和合闸电源开关，每个直流馈出空气开关的一个输出端联接着一个直流馈出熔断器，两个输出端之间连接着指示灯，如直流馈出空气开关3KF的一输出端连接着直流馈出熔断器16RD，两输出端之间连接着指示灯5H(RD)。
交流电源两路互投装置1见图5，它主要由两个对称的互为控制的电路组成，以图中右边的一个控制电路说明控制电路的组成，该控制电路主要由空气开关2KF、交流接触器2CJ和交流电源控制开关2K组成，空气开关2KF的三个静接点分别与400V的交流电源的A2、B2、C2连接，空气开关2KF的另三个静接点分另与交流接触器2CJ的三个静接点联接，同时有两个静接点如图中与400V的A线和B线相对应的两静接点，与交流电源控制开关2K的两个常开静接点连接，该开关的与这两常开静接点相对应的另外两个静接点与交流接触器1CJ的两个常闭静接点连接，该接触器的与这两个常闭静接点相对应的另一侧的两个常闭静接点连接着交流接触器1CJ的通电线圈。交流接触器2CJ的另个三个静接点分别与三相输出线A、B、C连接。该控制电路中还有串联在空气开关2KF的一静接点与零线之间的电源指示灯4H、交流电源控制熔断器6RD和交流接触器2CJ的另一个常开接点。图中左边的控制电路与右边的相同，只是把图右中的交流接触器2CJ换为交流接触器1CJ，交流接触器1CJ的接点换为交流接触器2CJ的接点，用空气开关1KF取代空气开关2KF，与400V交流电源的A1、B1、C1连接。在三相输出线A、B、C连接着线电压选择开关KV2，线电压选择开关KV2的3、6接点接三相输出线A，8与1接点分别接三相输出线的B与C，交流电压表V2的一端接电压选择开关KV2一的2和4接点，另一端接5和6接点。
本实施例配置着直流闪光指示电路，参见图6。
本实施例的电器元件在机壳内的安装见图7。
本实施例的盘面布置见图8。
下面结合图1至图5介绍本发明的原理和工作过程。
1、当系统电源来电时本装置的工作过程(1)对直流电源屏送电的启动过程当10KV系统来电时，由于高压10KV侧和0.4KV侧的断路器均在断开位，本电源屏两路均无交流电源，此时电压互感器TV是直接接在10KV系统电源上，交流电压继电器1YJ、2YJ经过电压互感器TV的踩样将信号传给自动延时投切直流电源控制器4，交流电压继电器1YJ和2YJ常开接点闭合，时间继电器SJ1线圈受电常开接点按整定的时间闭合，使中间继电器ZJ线圈受电常开接点闭合和时间继电器SJ2线圈受电常开接点瞬时闭合，电容电源控制开关3K在合位，使直流接触器CZ线圈受电CZ主接点闭合，此时，直流放大电容储能补偿装置5中，超级电容器C1和C2存储的电能，由电容电源正接线端子+CM经放电二极管VD6、放电熔断器11RD，直流接触器CZ的主接点(指能通额定大电流，并且有灭弧装置的接点)，电容电源组合开关3HK送至直流电源馈出各回路7的直流正母线+M；电容电源负接线端子-CM经3HK送到直流电源馈出各回路7的直流负母线-M上，使直流正负母线±M的直流电源通过空气开关3KF、4KF、5KF、6KF分别送到控制、信号、操作、合闸馈出各回路，为变配电设备送进直流工作电源，使控制系统自动控制高低压断路器合闸，合闸后，系统10KV交流电经电力变压器再对本电源屏送电。
(2)两路电源互投电路的工作过程本实施例的输入为两路交流电源1路和2路，并分别以三相四线制引入，送至交流电源两路互投装置1，对可调压整流电源2供电，其运行方式为互为备用。送电前，空气开关1KF、2KF，交流电源控制开关1K、2K均在合位，两路电源送电时，电源指示灯1H(YE)、2H(YE)均亮(黄灯)，交流接触器1CJ和2CJ的通电线圈存在着先受电的先工作，没受电的做备用的特性，如1CJ的通电线圈先受电，A1相电源经熔断器3RD，交流电源控制开关1K，2CJ的常闭接点，1CJ的通电线圈，2CJ的常闭接点和交流电源控制开关1K到B1相电源，交流接触器1CJ辅助常闭节点断开，使交流接触器2CJ的通电线圈失电，2CJ的主接点断开，使2路电源不能对可调压整流电源2输入端子A3、B3供电，同时1CJ主接点闭合，使交流电源1路由进线端子A1、B1、C1、N1经空气开关1KF，1CJ主接点对可调压整流电源2端子A3和B3送电。1CJ辅助常开接点闭合，电源指示红灯3H(RD)亮，表示电源1路送电正常。当电源1路失电(停电)时，1CJ的通电线圈失电，1CJ主接点断开，1CJ的辅助常闭接点闭合，使电源2路由进线端子A2经空气开关2KF，交流电源控制熔断器4RD，交流电源控制开关2K，1CJ辅助常闭接点，2CJ通电线圈，1CJ常闭接点，交流电源控制开关2K空气开关2KF到电源2路B2端，形成闭合通路，使2CJ通电线圈受电，2CJ常闭接点断开，使1CJ线圈回路断路，同时2CJ主接点闭合，电源2路由进线端子A2、B2、C2、N2经空气开关2KF，2CJ的主接点送到输入端子A3、B3对可调压整流电源2供电。2CJ辅助常开接点闭合，电源指示红灯4H(RD)亮，表示2路电源正常供电。
同理两路电源同时送电时，2路交流接触器2CJ先受电投运的工作原理与1路交流接触器1CJ先受电投运工作原理相同。
(3)直流电源进行调压的过程直流电源的调压是靠可调压整流电源2实现的，在交流侧调压，直流侧检测。直流电压表V3是监视直流输出电压的一般指示为230V，当直流电压表V3指示数低于230V很多时，调整调压转换开关KTY应向低电压档位调整；当直流电压表V3指示数高于230V很多时，调压转换开关KTY向高电压档位调整。调到规定的220V--230V的电压范围内。在调整过程中，不会因为间断整流变压器供电，而引起直流正负母线±M电压波动和间断，因为此刻超级电容器C1和C2对系统直流电源补充供电。
(4)超级电容器C1、C2的充电工作过程可调压整流电源2输出的直流电源，是超级电容器C1和C2的储能电源，直流放大电容储能补偿装置5是对超级电容器C1、C1的充电、工作放电和自放电技术处理的专用线路。用以解决超级电容器C1、C2内阻很小约1Ω，对充电电源相当于短路易损坏充电设备和在自放电中，不能用导体直接放电。
对超级电容器C1、C2充电时，将充电电源选择开关KCX和电容电源组合开关3HK置“合位”，充放电转换开关KCF搬置“充电”位置(手柄竖直①③，⑤⑦通位)，接通直流放大电容储能补偿装置5，充电电源正极由+2HK→KCX→3HK→A2→KCF①③→R到超级电容器C1、C2的正极，充电电源负极由2HK→-M→3HK→到超级电容器C1和C2的负极，对超级电容器C1和C2充电，充电电流的大小是由充放电电阻R(碘钨灯)自动调整的，开始充电时超级电容器C1、C2两端无电压，电容电压表V4为0V，电阻R和直流电压继电器YJ线圈两端电压近220V左右，YJ常开接点闭合光字牌1GZP显示“电容器电能不足”，参见图6，放电电阻R的功率500W，通过的电流约2.3A左右，电流表A2为2.3A。随着超级电容器C1、C2的电量不断增加端电压不断增高，电阻R两端电压差降低，充电电流减小，当超级电容器C1、C2两端电压与系统直流电源电压±M相等或接近时，充电电流趋向于零，电阻R和YJ两端电压也趋向于零，直流电压继电器YJ线圈失电，YJ常闭闭合，此时光字牌2GZP显示“电容器电充足”，超级电容器C1、C2处于浮充状态。
初次充电或检修将超级电容器C1、C2放完电再恢复充电时，应将直流接触器CZ的电容电源控制开关3K搬置合位，超级电容器C1、C2充足后，电压达到规定的220-230V，CZ可以自动合闸对系统设备供直流电。
2、本装置供直流电的工作过程本设备的可调压整流电源2，能提供8A直流电流，但实际使用中，“充电电流”加变配设备工作电流之和往往小于8A，一般对超级电容器C1、C2的最大充电电流2.3A，设备的用电电流约1-3A，所以本装置在正常工作时，一方面对超级电容器充电，另一方面对变配电设备供电，其总的最大电流小于5A，一般超级电容器C1、C2充足电后，浮充电流很小，主要是设备用电电流一般小于2A。当遇有大于8A以上的短时工作电流，或操作合闸最大电流小于150A时，超级电容器C1、C2利用自身充足的电能，对直流设备大电流的需求，进行补尝供给，提供一个大的工作电流或大的合闸电流，确保大电流的瞬间供电，完后再由系统直流电对超级电容器C1、C2补充电能，直流放大电容储能补偿装置5在这里起到了补偿电流稳定电压和放大输出直流电流的作用，也是超级电容器C1、C2的工作放电过程。
3、系统电源停电时本装置放电的工作过程当10KV或400V系统电源停电后，本装置设计的自动延时投切直流电源控制器4和直流放大电容储能补偿装置5，可对直流电源馈出各回路7中的用直流电设备延时供电18秒钟，保证这段时间内的失压保护跳闸，弹簧储能机构的用电。18秒后，直流接触器CZ 6自动切断电容电源，使超级电容器C1、C2的电能得以保存，为系统来电时准备合闸电能。
自动延时18秒钟切断电容电源的工作过程。当10KV电压停电后，交流电压继电器1YJ、2YJ的通电线圈失电其常开接点打开，使时间继电器SJ1线圈失电，SJ1常开接点瞬间打开，使中间继电器ZJ失电，时间继电器SJ2线圈由延时电容器C3并接供电18秒钟，此时间内，时间继电器SJ2延时打开常开接点，一直是闭合的，使超级电容器C1、C2电容电源正极+CM经熔断器14RD电容电源控制开关3K，时间继电器SJ2延时打开接点，中间继电器ZJ常闭接点，直流接触器CZ线圈，熔断器15RD到电容电源负极-CM，构成了闭合回路，使CZ线圈一直受电，CZ主接点一直闭合接通并保持18秒钟。与此同时，直流放大储能补偿电路5中的超级电容器C1和C2存储的电能向直流电源馈出各回路7供电(放电)。因为直流电压继电器YJ和放电电阻R的并联阻值比放电二极管VD6的正向阻值大的很多，对电容电源到直流正负母线±M的放电电流通路讲，YJ和R的并联电路相当于断路，对放电二极管VD6讲相当于通路，正极放电电流的路径是由超级电容器C1和C2的正极→放电二极管DV6→放电熔断11RD→直流接触器CZ的常开主接点→电容电源组合开关3HK→到直流正母线+M，负极放电电流的路径由超级电容器C1和C2的负极→电容电源组合开关3HK→到直流负母线-M。即对直流馈出各回路7供电。若此时间，用电电能大于电容器电能，使得电容电源电压(电容电压表V4)压降过低，不到18秒钟，直流接触器CZ失电跳闸，中断供电，可对超级电容器C1和C2再增补超级电容器，增加电能直到满足要求为止。
4、系统电源停电，使用外接充电设备的工作过程先关断充电电源选择开关KCX，把充放电转换开关KCF搬至“充电”位，再在直流放大电容储能补偿装置5中的充电正接线端子+X和负接线端子-X外接具有充电电压230V，电流5A的充电设备。此时的充电电流路径由充电设备正极→充电熔断器12RD→充放电转换开关KCF⑦⑤→充放电转换开关KCF①③→放电电阻R→超级电容器C1和C2正极；充电设备负极→充电负接线端子-X→充电熔断器13RD→超级电容器C1和C2的负极，对超级电容器C1、C2进行充电，电压控制在230V左右，电容电压表V4指示与充电设备电压230V接近或相等时，超级电容器C1和C2充足处于浮充状态。此时在满足设备的工作电流(工作电流应小于充电电流)，同时也能满足连续的瞬时合闸的大电流(≤150A)工作。
本实施例中系统电源踩样端电压(a1、b1、c1端)AC 100V系统来电后，延时送电整定时间范围(SJ1)1～10秒系统停电后，延时供电时间(SJ2)≥18秒工作电流 5A
权利要求
1.一种在线直流电源屏，它包括可调压整流电源、直流储能补偿装置、直流接触器及直流馈出各回路，可调压整流电源的正输出端经组合电开关的一接点与直流储能补偿装置的正输入端连接，负输出端经组合开关的另一接点与直流负母线-M连接，直流储能补偿装置的正、负输出端分别与直流正母线+M和直流负母线-M连接，直流馈出各回路连接在直流正母线+M和直流负母线-M，其特征是所说的直流储能补偿装置是直流放大电容储能补偿装置，该电路所用的储能元件为电容量不小于0.8法拉耐压不低于于200V的超级电容器，还设置着自动延时投切直流电源控制器和系统电源电压采样装置，系统电源电压采样装置与自动延时投切直流电源控制器的输入端连接；系统电源电压采样装置由降压的两个单相电压互感器TV与电压选择开关KV1及交流电压继电器1YJ和2YJ组成，交流电压继电器1YJ和2YJ的通电线圈分别连接在两个单相电压互感器TV的低压输出端；自动延时投切直流电源控制器主要由两个时间继电器SJ1、SJ2、中间继电器ZJ、直流接触器CZ、电容电源控制开关3K组成的延时控制电路，时间继电器SJ2为配置延时电容器C3的延时时间继电器，延时时间不小于18秒，该控制电路有一个正接线端和一个负接线端，正接线端与直流放大电容储能补偿装置的电容电源正接线端子+CM连接，负接线端与电容电源负接线端子-CM连接，交流电压继电器1YJ和2YJ的常开接点及时间继电器SJ1通电线圈串联在负接线端与正接线端之间。
2.根据权利要求1所述的线直流电源屏，其特征是所说的直流放大电容储能补偿装置主要由最少一个超级储能电容器及辅助电器件组成，辅助电器件有直流电压继电器YJ、放电二极管VD6、放电碘钨灯R、充放电转换开关KCF、电容电源正接线端子+CM和电容电源负接线端子-CM，超级储能电容器的正极连接在电容电源正接线端子+CM，负极连接在电容电源负接线端子-CM，放电二极管VD6的正极与碘钨灯R的一端均连接在电容电源正接线端子+CM，碘钨灯R的另一端连接在充放电转换开关KCF的第3和第4接点，放电二极管VD6的负极连接到直流接触器CZ的常开主接点作为该电路的正极输出端，经电容电源转换开关3HK连接到直流正母线+M，充放电转换开关KCF的第1接点和第5接点，经电容电源转换开关3HK、充电电源选择开关KCF转接到直流电源组合开关2HK的正接线点，该电路的电容电源负接线端子-CM经直流熔断器13RD与充电负接线端子-X及充放电转换开关KCF的第8接点连接，电容电源负接线端子-CM作为直流放大电容储能补偿装置的负输出端同时接电容电源转换开关3HK的静接点，经该转换开关接到直流负母线-M，充放电转换开关KCF的第2接点、第6接点、第7接点连接在一起与充电正接线端子+X连接；自动延时投切直流电源控制器中，交流电压继电器1YJ和2YJ的常开接点及时间继电器SJ1通电线圈串联在负接线端与正接线端之间，时间继电器SJ2通电线圈的两端与中间继电器ZJ的通电线圈并联在一起再与时间继电器SJ1的常闭接点串联在一起串联在负接线端与正接线端之间，电容电源控制开关3K、时间继电器SJ2、中间继电器ZJ的一对常开/常闭接点与直流接触器CZ通电线圈依次串联在一起，串联在正接线端与负接线端M之间；系统电源电压采样装置中，两个单相电压互感器TV接成V型，输出侧的四个输出端的两个输出端连接在一起并接地，两个交流电压继电器1YJ和2YJ的通电线圈有四个接线端，两个接线端接在一起与单相电压互感器TV输出端的接地的线连接，另两个接线端分别与单相电压互感器TV的另外两个输出端连接。单相电压互感器TV的一个输出端与线电压选择开关KV1的第1接点连接，与地连接的输出端与该开关的第8接点连接，另一个输出端与该开关的第3接点和第6接点连接，线电压选择开关KV1的第2、两个第4接点连接在一起，第7及两个第5接点连接在一起。
全文摘要
一种无源电容式在线直流电源屏，它包括可调压整流电源、直流储能补偿装置、直流接触器及直流馈出各回路，其特征是所说的直流储能补偿装置是不小于0.8法拉的直流放大电容储能补偿装置，还设置着自动延时投切直流电源控制器和系统电源电压采样装置，系统电源电压采样装置与自动延时投切直流电源控制器的输入端连接；系统电源电压采样装置有两个单相电压互感器TV及交流电压继电器1YJ和2YJ，交流电压继电器1YJ和2YJ的通电线圈与两个单相电压互感器TV连接；自动延时投切直流电源控制器主要由两个时间继电器SJ1、SJ2、中间继电器ZJ、直流接触器CZ、电容电源控制开关3K组成的延时控制电路。本装置一次性投资少、体积小，储能元件寿命长。
文档编号H02J9/00GK1479428SQ03138798
公开日2004年3月3日 申请日期2003年7月3日 优先权日2003年7月3日
发明者孙澈, 孙 澈 申请人:太原铁路水电工程勘察设计公司