电流源压敏电阻稳压装置的制作方法

文档序号:6275884阅读:481来源:国知局
专利名称:电流源压敏电阻稳压装置的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种以电流为电源,以压敏电阻稳压的稳压电源装置,主要用于发电厂和变电站35千伏以下输电线路和低压电气设备的静态继电保护装置。
当电力网络发生短路时,网络中各处电压都有不同程度的下降,靠短路点愈近,下降幅度愈大,极端情况是下降到零。因此静态继电保护装置都不能以交流电压为电源,而是以发电厂或变电站内蓄电池供给的直流操作电源(一般是110伏或220伏),经直流/直流变换器(也称逆变器)构成电子电路所需的稳压电源。
逆变器的工作原理是用一个能自激的驰张振荡器,接于上述直流电源,振荡器产生的频率为20千赫左右的振荡电流经高频变压器输出,再经整流、滤波和稳压,才能为静态保护装置使用。逆变器同时起到电隔离作用,使每一套静态保护装置和公用的直流系统不发生电的连接,防止直流系统的干扰侵入电子电路,同时使各套静态保护装置的电子电路不互相影响。
由于逆变器本身电路复杂,技术要求高,而且每套保护装置必须自备一套,因此仅在复杂的继电保护装置中才宜采用。
35千伏以下输电线路和低压电气设备的继电保护装置,绝大多数仅以电流的量值来判断非正常状态和短路故障,其电子电路甚至比一套逆变器稳压电源简单得多,由于成本上的考虑,性能先进的静态保护装置未能在低压设备上推广,国内至今仍生产和使用着陈旧的机械式保护继电器。
本实用新型的目的是要提供一种以负荷电流和短路电流为电源,以压敏电阻稳压的电源装置,供35千伏以下输电线路和低压电气设备的静态继电保护装置使用。
本实用新型的目的是这样实现的先将被保护的电气设备电流互感器次级电流经中间电流互感器变换,使之适合压敏电阻和电子器件的工作范围。中间电流互感器的输出边与金属氧化物压敏电阻如氧化锌(ZnO)或碳化硅(SiC)压敏电阻并联。适当选择压敏电阻的参数,从负荷电流到短路电流范围内,都可得到所需的削波交流电压。经整流、滤波后即得到稳压直流电源。
本实用新型电路特别简单,工作可靠。金属氧化物压敏电阻有非常陡直的伏安特性(参看附

图1),有优良的吸收浪涌和防止过电压的能力,无极性,对交流波的正负半波有相同的稳压特性。单件金属氧化物压敏电阻的稳压值可做成10伏至数十千伏。碳化硅压敏电阻的稳压特性不如金属氧化物压敏电阻(参看附图2),同样无极性,但其热稳定性十分优良,可以作为金属氧化物压敏电阻的前一级稳压。以上两种压敏电阻都是高压避雷器的核心元件,被广泛使用,国外低压电器中也时有应用。但在继电保护技术领域中,它们的优异性能尚未被认识。两种压敏电阻的制造技术都不复杂,成本低廉,并可根据特定的参数生产。因此,本实用新型的价值不仅在于这种稳压电源本身,更主要的是为低压线路和低压设备继电保护的更新换代创造条件。
实用新型的具体电路由以下的实施例及其附图给出。
附图3是根据本实用新型提出的电流源压敏电阻稳压装置的电路图。
以下结合附图3详细说明依据本实用新型提出的具体装置的细节及工作情况。
该稳压装置包括一个中间电流互感器(1),其原边W1接至被保护设备的电流互感器次级,接受输入电流I,付边W2接至后面的稳压电路。该电流互感器同时起着电隔离作用,使稳压装置及其所带电子电路与中间电流互感器原边绝缘。(2)是碳化硅压敏电阻,直接并联于中间电流互感器(1)付边W2的a和b两端,作第一级稳压。(3)是金属氧化物压敏电阻,作第二级稳压,借以获得良好的稳压特性。(4)是普通电阻,用以承受(2)和(3)之间的电压差。(5)是全波二极管整流桥,将削波的交流电压整成直流。由于施加于整流桥上的电压已被稳压,故整流管的参数易于选择,工作安全可靠。(6)是滤波电容,用以平滑稳压装置的输出直流电压U,由于整流桥后的脉动电压由削波后的交流波构成,脉动范围不大,故能以较少的滤波电容获得较好的滤波效果。
权利要求1.以电流为电源,以压敏电阻稳压的直流稳压电源装置,该装置包括中间电流互感器(1),压敏电阻(2),压敏电阻(3),电阻(4),整流桥(5)和滤波电容(6),其特征在于压敏电阻(2)并联于中间电流互感器(1)的次级输出端a和b,a端之后连接电阻(4),电阻(4)的末端连接压敏电阻(3),压敏电阻(3)的另一端接至电路的公共端即中间电流互感器(1)的次级输出端b,压敏电阻(3)的两端连接整流桥(5)。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征是压敏电阻(2)为碳化硅压敏电阻,压敏电阻(3)为金属氧化物压敏电阻。
3.根据权利要求1和2所述装置,其特征是压敏电阻(3)为氧化锌压敏电阻。
4.根据权利要求1所述装置,其特征是压敏电阻(2)直接和整流桥(5)连接,取消压敏电阻(3)和电阻(4)。
5.根据权利要求1所述装置,其特征是压敏电阻(3)直接接至中间电流互感器的次级输出端a和b,取消压敏电阻(2)和电阻(4)。
专利摘要以负荷电流和短路电流为电源,以压敏电阻稳压的直流稳压电源装置。该装置以碳化硅和金属氧化物压敏电阻为稳压元件,经整流、滤波后获得稳定直流电压,为35千伏以下输电线路和低压电气设备静态继电保护装置提供了电路简单,工作可靠,成本低廉的电源装置。
文档编号G05F3/08GK2074474SQ90214588
公开日1991年4月3日 申请日期1990年10月5日 优先权日1990年10月5日
发明者刘金铎 申请人:刘金铎
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