一种电流供电的快速启动保护装置的制作方法

本实用新型涉及电学领域，具体为一种电流供电的快速启动保护装置。

背景技术：

中国专利201821497206.x提供了一种快速启动保护装置，其内部设有保护模块和电源模块；在保护装置操作系统上电过程中，该保护模块对供电线路提供上电保护，保护模块包括处理单元，与所述处理单元连接的采样单元、控制单元和通信单元；其中，采样单元在操作系统上电过程中，实时获取供电多个线路的电压和电流的采样信号；处理单元包括单片机，该单片机接收采样单元发送的采样信号，对这些采样信号进行监控并发出控制信号；控制单元根据处理单元发送的控制信号到断路器对供电线路的开关状态进行控制；通信单元在保护装置操作系统完成上电后，发送完成信号至处理单元，保护模块退出；电源模块输入端连接外部电源如外接的二次设备用ac220v电源，经整流滤波、稳压后向采样、控制、通信和处理等各个弱电单元供电。所述断路器用于切断或闭合供电线路中的空载电流和负荷电流，及系统发生故障时通过保护装置的作用，切断过负荷电流和短路电流，其内部设有从供电线路取电并向该断路器提供跳闸信号的电流互感器。

该类快速启动保护装置实际应用中存在的一个问题是：其如果外部电源或者内部的电源电路失效会导致快速启动保护装置相关设备、电路或者单元无法工作，进而导致由快速启动保护装置控制的接入供电线路的断路器无法接收控制信号，使供电线路的故障不能有效隔离。

技术实现要素：

为解决背景技术中因外部电源或内部电路失效导致的电源模块失效的问题，本实用新型采用电流供电单元供电，从而保证了快速启动装置的正常工作。

本实用新型采用如下技术方案：一种电流供电的快速启动保护装置，用于在保护装置系统启动期间控制断路器隔离供电线路故障，包括电源模块以及由电源模块供电的采样单元、控制单元、通信单元和处理单元，所述电源模块包括输入端与断路器内部电流互感器出线端连接的电流供电单元，所述电流供电单元包括从所述电源模块的输入端至所述电源模块的输出端依次连接的降压变压器（1）、整流滤波电路（2）和稳压电路（3）。

进一步改进在于，所述电源模块包括输入端与外部电源连接的电压供电单元。

进一步改进在于，还包括机构操作电源电路、机构操作控制电路，所述降压变压器、机构操作电源电路、机构操作控制电路依次连接，所述机构操作控制电路接收快速启动保护装置处理单元的控制信号，对供电线路的开关状态进行控制。

进一步改进在于,所述与断路器内部电流互感器出线端连接的降压变压器,其包括至少一路输出。

进一步改进在于，包括与电流供电单元输出端连接的工作指示电路。

进一步改进在于，包括与机构操作控制电路输出端连接的机构动作指示电路。

本实用新型的积极效果如下：

与现有技术相比，本实用新型采用电流供电单元供电，该电路充分利用了断路器电流内部互感器作为能量的获取端，构思新颖，结构简单，成本低，采用成熟的设计方案，工作可靠，解决了当前快速保护装置外部电源或内部电路失效导致的可靠性问题。

附图说明

图1为本申请实施例一系统结构示意图；

图2为图1实施例中电流供电单元的电路示意图；

图3为图2中降压变压器的示意图；

图4为图2中整流滤波电路的示意图；

图5为图2中稳压电路的电路示意图；

图6为图2中机构操作电源电路的电路示意图；

图7为图2中机构操作控制电路的电路示意图；

图8为本申请实施例二系统结构示意图；

图9为图8实施例中电压供电单元的电路示意图。

具体实施方式

实施例一

如附图1所示，本实施例是一种快速启动保护装置，包括内部设有电流供电单元的电源模块；所述电流供电单元输入端与受控制电路控制，用于切断或闭合供电线路的断路器的内部电流互感器出线端连接。如附图2所示，降压变压器输入端i0、i1与作为能量获取端的断路器内部电流互感器输出端相连；其输出端分两路输出，一路经整流滤波电路、稳压电路、工作指示电路为采样单元、控制单元、通信单元和处理单元供电,另一路经机构操作电源电路电压调整及储能，输出至机构操作控制电路，机构操作控制电路接收快速启动保护装置处理单元的控制信号，对供电线路的开关状态进行控制。

降压变压器如图3所示，其输入端i0,i1依靠断路器内部电流互感器获取能量，其分两路输出：输出一t13、t14和输出二t15、t16。

整流滤波电路如图4所示，其输入端与降压变压器输出一相连，从输入端开始，其内部依次接有整流桥、限流电阻r44、电容c50，c50两端作为其输出端，输出平滑的直流电压。

稳压电路如图5所示，其输入端与整流滤波电路输出端相连，从输入端开始，其内部与整流稳压二极管d17、三端稳压器u9输入端并联，稳压二极管d17阴极、阳极之间输出27v直流电压；三端稳压器u9输出端并联滤波电容c49，滤波电容c49正负极两端输出5v直流电压；三端稳压器u9公共端及其连接节点作为5v及27v直流电的公共地；所述三端稳压器型号为78l05。

机构操作电源电路如图6所示，其输入端与降压变压器输出二t15、t16相连，从t15开始，其内部一路经d18为c46充电，另一路则经c46、d19为c47充电，c47两端最终以获得的两倍降压变压器输出二的峰值电压作为其输出。

所述机构操作控制电路如图7所示，其输入端连接27v电源，一路经由电阻r47、发光二极管d21组成的机构动作指示电路、三极管q6的集电极和发射极形成回路；三极管q6基极接收快速启动保护装置控制器的控制信号，q6集电极输出对供电线路的开关状态进行控制。

所述工作指示电路，其输入端与5v直流电源连接，其内部经电阻r48、发光二极管d23串联组成，当所述电流供电单元工作时发光指示。

实施例二

如附图8所示，本实施例是一种快速启动保护装置，包括内部设有电流供电单元、电压供电单元的电源模块；所述电压供电单元输入端与外部电源连接如外接的二次设备用ac220v电源；所述快速启动保护装置正常工作时，由电压供电单元供电；如果外部电源或者其内部的电源电路失效时，电流供电电路建立起正常工作电压，保证快速启动保护装置正常工作，电流供电单元的电压供电单元输出端分别通过一个二极管后共同连接至电源模块输出端，形成具有驱动能力的或门，如，两套供电单元输出端分别连接第一二极管和第二二极管的阳极，第一二极管和第二二极管的阴极连接，其接点作为电源模块输出端。由于二极管反向截止作用，当电压供电单元受外部电源或内部电路作用，如其输出低于电流供电单元供电电压时，电流供电单元正常输出，且其输出不会灌入电压供电单元，即电源模块的输出实际是电流供电单元的电压供电单元二者中电压高的单元的输出，从而实现自动切换。在本实用新型的其他实施例中，可以依据上述逻辑通过其他开关电路、逻辑模块等常规电路予以改进。

电压供电单元如附图9所示，与外部电源如二次设备用ac220v电源连接的pt1l、pt1n作为其输入端开始，内部电路依次并联压敏电阻vr1、电容c3、共模电感l1、k10继电器线圈，输入端pt1l上设有保险丝f1，输入端pt1l、输入端pt1n分别通过电容c1和电容c2接地，并分别连接继电器的两个触点开关，然后连接变压器t1一次侧；变压器t1二次侧整流桥b1、三端稳压器u1输入端依次连接，三端稳压器u1输入端还并有电容c7、c9；三端稳压器u1输出端作为电源输出并有电容c8、c10和稳压二极管d2，三端稳压器型号为cj7805，其公共端及其连接节点作为5v直流电的公共地，其输出端5v直流电压为所述电压供电单元的输出。

以上所述实施方式仅为本实用新型的优选实施例，而并非本实用新型可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本实用新型原理和精神的前提下对其所做出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。