专利名称：高压限流断路及过电压组合保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及过电压保护装置。
背景技术：
目前，发电系统对直接连接在发电机出口端的励磁变压器、厂用变支路等电力支路的断路保护是用真空断路器来进行开断的。可是一旦发生短路时，由于其回路的阻抗较小、因而短路电流特别大，这将给选择开断保护设备造成很大的困难，即使能够选到大容量的开断保护设备，它的价格也不菲；同时，传统的开断保护设备的开断动作时间长达几十毫秒，不能够快速有效地限制短路电流的幅值，特大的短路电流对发电机、变压器等电气设备的绝缘将造成冲击作用；另外对系统中的其它设备的动稳定、热稳定提出了更高的要求，不仅增加对设备的投资，而且不安全。同样，在大型同步发电机的机端电力回路中，因为在短路的瞬间电动机依靠其惯性仍然保持高速旋转状态，短时间内近似于发电机，将产生特别大的短路电流，势必产生上述的情况。
发明内容
本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种性能可靠、价格低廉、综合保护效果好的高压限流断路及过电压组合保护装置。
本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是本实用新型是在电源母线与被保护设备之间设置保护支路。
本实用新型的结构特点是所述保护支路中串联设置有高压隔离开关QS、高压真空开关QF和高压限流熔断器FU，在所述高压限流熔断器FU的两端并联设置有高压高能氧化锌压敏电阻器RV；采用带有撞针系统的高压限流熔断器FU，被其撞针撞击的行程开关的常开触头设置在高压真空开关的控制回路中。
本实用新型的结构特点也在于在所述保护支路中还串联设置有电流互感器TA，以及位于保护支路出口处的并联设置的组合式过电压保护器F、接地刀闸JD和带电显示器GSN。
本实用新型在正常工作的负荷电流下，由高压真空开关QF操作分合通断，一旦回路发生短路，高压限流熔断器FU在2ms内快速熔断，立即切断短路电流，同时由高压高能氧化锌压敏电阻器RV将高压限流熔断器FU开断时产生的操作过电压限制在规定值以内，并且吸收系统中截断电流衰减到零时的磁场能量，进一步提高了高压限流熔断器FU的吸能安全裕量。与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现在本实用新型适用于3-35KV电力系统具有大短路容量的线路，最大开断能力可达到100KA，特别适用于发电机出口端的直联电力支路，例如励磁变压器、厂用变压器、隔离变压器等回路；可承担正常工作电流的频繁接通和开断，同时对特大短路电流可以自动限制电流并快速可靠地开断和进行过压保护。
附图为本实用新型电路原理图。
具体实施方式
参见附图，本实施例是在电源母线与被保护设备之间设置保护支路，保护支路中串联设置有高压隔离开关QS、高压真空开关QF和高压限流熔断器FU，在高压限流熔断器FU的两端，并联设置有高压高能氧化锌压敏电阻器RV。被保护设备包括厂用变和励磁变等。
具体实施中，采用带有撞针系统的高压限流熔断器FU，被其撞针撞击的行程开关的常开触头设置在高压真空开关的控制回路中。一旦高压限流熔断器FU熔断，其撞针立即弹出，通过绝缘推杆触动行程开关，从而控制高压直空开关QF跳闸。只要有一相熔断器动作就联动负荷开关跳闸，这样，既避免了熔断器熔断后系统缺相运行，又可以和备用电源联动，使主机不停运。如果发生三相短路，则三相熔断器都流过短路电流，可能会发生某一相先熔断，其撞针系统会启动真空开关跳闸。但真空开关的固有分闸时间长达几十ms，而其余两相的熔断器在几ms内就熔断，所以开关分断时短路电流早已被先动作的熔断器切断，无须担忧真空开关被烧毁的危险。
具体实施中，为了实现综合保护，在保护支路中还可以串联设置有电流互感器TA，以及并联设置的组合式过电压保护器F、接地刀闸JD和带电显示器GSN，在带电显示器GSN回路中还可以设置温湿度控制器。
具体实施中，保护支路整体设置在高压铠装柜内。按照常规设置，该高压铠装柜应具有“五防”功能，即防止误分合断路器、防止带负荷分隔离开关、防止带接地刀闸送电、防止带电合接地刀闸、防止误入带电柜内。
本实施例中的结构形式主要是利用高压限流熔断器FU瞬间续流电弧的弧压来限制和切断短路电流，高压限流熔断器FU在熔断的同时撞击行程开关，行程开关的常开触头闭合，通过控制回路发出高压真空开关QF的开断信号，开关跳闸。在高压限流熔断器FU熔断时所产生的过电压能量由并联在其两端的高压高能氧化锌压敏电阻器RV吸收限压。
由于高压限流熔断器FU的熔断特性由其固有的安秒特性所保证，无需任何外界的机电保护设备操作，所以其动作可靠性极高，不会产生拒动和误动现象。并且其动作速度远高于机械断路器，短路电流尚未上升这被切断，电流幅值可以限制到小于预期短路电流暂态峰值的15％左右，时间来超过2ms，使得主机、变压器及断路器不再受短路峰值电流的冲击，避免了因几个周波大电流冲击而引起的电气设备的损坏；由于高压限流熔断器FU的限流性和快速性使得I2t很小，可以确保变压器不炸裂，而且母线连接无须考虑动热稳定问题。
高压真空开关QF和高压限流熔断器FU具有极强的断弧能力，在开断时会在回路中产生极大的di/dt，在感性负载上会感应出较高的截断过电压。为了保护设备绝缘不受过电压的损害，本实施例中，在保护支路的出口处设置具有相对地和相间过电压保护的专利技术——组合式过电压保护器，专利号为02264285.4，能够将过电压的幅值限制在规定值以下，从而保护电气设备的绝缘不受过电压的伤害。
权利要求1.高压限流断路及过电压组合保护装置，在电源母线与被保护设备之间设置保护支路，其特征是所述保护支路中串联设置有高压隔离开关QS、高压真空开关QF和高压限流熔断器FU，在所述高压限流熔断器FU的两端并联设置有高压高能氧化锌压敏电阻器RV；采用带有撞针系统的高压限流熔断器FU，被其撞针撞击的行程开关的常开触头设置在高压真空开关QF的控制回路中。
2.根据权利要求1所述的高压限流断路及过电压组合保护装置，其特征是在所述保护支路中串联设置有电流互感器TA，以及位于保护支路出口处的并联设置的组合式过电压保护器F、接地刀闸JD和带电显示器GSN。
3.根据权利要求2所述的高压限流断路及过电压组合保护装置，其特征是所述保护支路整体设置在高压铠装柜内。
专利摘要高压限流断路及过电压组合保护装置，在电源母线与被保护设备之间设置保护支路，其特征是所述保护支路中串联设置有高压隔离开关QS、高压真空开关QF和高压限流熔断器FU，在所述高压限流熔断器FU的两端并联设置有高压高能氧化锌压敏电阻器RV；采用带有撞针系统的高压限流熔断器FU，被其撞针撞击的行程开关的常开触头设置在高压真空开关的控制回路中。本实用新型不仅可承担正常工作电流的频繁接通和开断，同时对特大短路电流可以自动限制电流并快速可靠地开断和进行过压保护。
文档编号H01H83/10GK2731691SQ20042007980
公开日2005年10月5日 申请日期2004年9月22日 优先权日2004年9月22日
发明者宣自平, 罗四平 申请人:宣自平