专利名称:一种变电系统隔离装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及电气装置【技术领域】，尤其是一种变电系统隔离装置。它包括依次连接的全桥整流电路、保护电路、综合保护器、脱扣器、2倍压整流电路、储能电路、恒流放电电路、MOS开关管和用于控制MOS开关管关断或导通的失压检测电路；全桥整流电路将电网电源进行整流处理后通过2倍压整流电路向储能电路充电并依次通过保护电路和综合保护器向脱扣器的线圈供电；当电网电源断电时，储能电路依次通过恒流放电电路、MOS开关管和综合保护器向脱扣器的线圈供电。本实用新型可利用MOS开关管实现整个装置的失压延时保护功能，增加了整个装置的可靠性，有助于解决失压延时保护问题，从而提高了煤矿变配电系统的可靠性，为煤矿因短时失压或低电压闪变引起的大面积停电的问题提供了解决方案。
【专利说明】一种变电系统隔离装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电气装置【技术领域】，尤其是一种变电系统隔离装置。
【背景技术】
[0002]随着煤矿生产自动化程度的不断提高，井下用电设备数量也急剧增加。通风机、水泵等与煤矿安全生产相关的重要设备大多采用双路供电，不允许停电、停机，否则可能会影响生产，引起瓦斯爆炸、管路损坏等严重事故，但是煤矿井下变配电系统可能因冲击负载、无功不足、短路、雷击等多种原因导致井下电网短时施压或低电压闪变，从而引起大面积停电(跳闸)事故，给煤矿生产带来极大危害。
[0003]因此，为提高煤矿井下变配电系统的可靠性，确保井下设备能够在电网短时故障恢复后正常运行，有必要提供一种隔离装置。
实用新型内容
[0004]针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、安全稳定，具有失压延时保护功能且适用于煤矿变配电系统中的变电系统隔离装置。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]一种变电系统隔离装置，它包括依次连接的全桥整流电路、保护电路、综合保护器和脱扣器，所述全桥整流电路与综合保护器之间还依次连接有2倍压整流电路、储能电路、恒流放电电路和MOS开关管；
[0007]所述全桥整流电路将电网电源进行整流处理后通过2倍压整流电路向储能电路充电并依次通过保护电路和综合保护器向脱扣器的线圈供电；当电网电源断电时，所述储能电路依次通过恒流放电电路、MOS开关管和综合保护器向脱扣器的线圈供电；
[0008]所述全桥整流电路与MOS开关管之间还连接有失压检测电路，所述失压检测电路控制MOS开关管关断或导通。
[0009]优选地，所述2倍压整流电路包括依次连接于全桥整流电路的电源输入端与正极输出端之间的第一整流电容和第一整流二极管，所述第一整流二极管的正负极之间依次连接有第二整流二极管和第二整流电容，所述第二整流二极管的正极端连接储能电路的输入端。
[0010]优选地，所述储能电路包括依次连接于全桥整流电路的正极端与负极端之间的储能电阻和第一储能电容，所述第一储能电容并联有第二储能电容，所述第一储能电容的一端与恒流放电电路的输入端连接。
[0011 ] 优选地，所述恒流放电电路包括第一放电三极管、第二放电三极管、稳压二极管和变阻器，所述第一放电三极管的发射极连接第二放电三极管的基极、集电极连接第二放电三极管的集电极、集电极与基极之间依次串联有第二放电电阻和第一放电电阻，所述第一放电三极管的基极通过依次串联的稳压二极管和变阻器连接第二放电三极管的发射极；
[0012]所述第二放电电阻连接第一储能电容，所述第二放电三极管的发射极还通过第三放电电阻连接MOS开关管的源极。
[0013]优选地，所述保护电路包括依次串联于全桥整流电路的正极端和负极端之间的保护二极管和保护电容，所述保护电容并联有保护电阻，所述保护二极管的正极连接MOS开关管的漏极。
[0014]优选地，所述失压检测电路包括依次串联于全桥整流电路的正极端和负极端之间的第一检测电阻和第二检测电阻，所述第二检测电阻的两端并联有检测二极管和检测电容，所述检测二极管的正极通过第三检测电阻连接有光耦继电器，所述光耦继电器与综合保护器连接。
[0015]由于采用了上述方案，本实用新型可利用MOS开关管实现整个装置的失压延时保护功能，增加了整个装置的可靠性，有助于解决失压延时保护问题，从而提高了煤矿变配电系统的可靠性，为煤矿因短时失压或低电压闪变引起的大面积停电的问题提供了解决方案。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型实施例的系统原理图；
[0017]图2是本实用新型实施例的2倍压整流电路、全桥整流电路、储能电路、保护电路、失压检测电路之间的电路连接结构图；
[0018]图3是本实用新型实施例的恒流放电电路的电路结构图；
[0019]图4是本实用新型实施例的失压检测电路与MOS开关管之间的电路连接结构图；
[0020]图5是本实用新型实施例的脱扣器的接线端子示意图；
[0021]图6是本实用新型实施例的综合保护器的接线端子示意图。
【具体实施方式】
[0022]以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0023]如图1至图6所示，本实施例提供的一种变电系统隔离装置，它包括依次连接的由二极管D1-D4构成的全桥整流电路1、保护电路2、综合保护器3和MFZ1-4.5型脱扣器4，在全桥整流电路I与综合保护器3之间还依次连接有2倍压整流电路5、储能电路6、恒流放电电路7和MOS开关管V4 ；当整个装置正常加电时，全桥整流电路I将电网电源进行整流处理后通过2倍压整流电路5向储能电路6充电并依次通过保护电路2和综合保护器3向脱扣器4的线圈供电；当电网电源断电时，储能电路6可依次通过恒流放电电路7、M0S开关管V4和综合保护器3向脱扣器4的线圈供电；同时，在全桥整流电路I与MOS开关管V4之间还连接有失压检测电路8，失压检测电路8控制MOS开关管V4关断或导通，此时，保护电路2的设置也可防止交流形式的电网电源断电时，失压检测电路8的失效。如此，可利用MOS开关管V4实现整个装置的失压延时保护功能，增加了整个装置的可靠性，有助于解决失压延时保护问题，从而提高了煤矿变配电系统的可靠性，为煤矿因短时失压或低电压闪变引起的大面积停电的问题提供了解决方案。
[0024]为优化整个装置的电路结构保证装置的性能，本实施例的2倍压整流电路5包括依次连接于全桥整流电路I的电源输入端与正极输出端之间的第一整流电容C5和第一整流二极管D5，在第一整流二极管D5的正负极之间依次连接有第二整流二极管D6和第二整流电容C6，第二整流二极管D6的正极端连接储能电路6的输入端。
[0025]进一步地，本实施例的储能电路6包括依次连接于全桥整流电路I的正极端与负极端之间的储能电阻R4和第一储能电容C2，第一储能电容C2并联有第二储能电容C3，第一储能电容C2的一端与恒流放电电路7的输入端连接。
[0026]进一步地，本实施例的恒流放电电路7包括第一放电三极管Vl、第二放电三极管V2、ZA432三端可调精密型稳压二极管V3和变阻器R9，第一放电三极管Vl的发射极连接第二放电三极管V2的基极、集电极连接第二放电三极管V2的集电极、集电极与基极之间依次串联有第二放电电阻R7和第一放电电阻R6，第一放电三极管Vl的基极通过稳压二极管V3和与稳压二极管V3的3脚相连的变阻器连接第二放电三极管V2的发射极；第二放电电阻R7连接第一储能电容CC2，第二放电三极管V2的发射极还通过第三放电电阻RlO连接MOS开关管V4的源极。
[0027]进一步地，本实施例的保护电路2包括依次串联于全桥整流电路I的正极端和负极端之间的保护二极管D7和保护电容C4，保护电容C4并联有保护电阻R5，保护二极管D7的正极连接MOS开关管V4的漏极。
[0028]进一步地，结合图2和图4所示，本实施例的失压检测电路8包括依次串联于全桥整流电路I的正极端和负极端之间的第一检测电阻Rl和第二检测电阻R2，第二检测电阻R2的两端并联有检测二极管D8和检测电容Cl，检测二极管D8的正极通过第三检测电阻R3连接有光耦继电器Ul，光耦继电器Ul与综合保护器3连接。
[0029]为进一步说明具有上述结构的隔离装置，参考图2-图6，其工作原理如下:
[0030]全桥整流电路I通过2倍压整流电路5向储能电路6 (具体为第一储能电容C2和第二储能电容C3)充电，储能电阻R4用于限制充电电流大小，可灵活设置两个储能电容充满所需的时间，从而避免对其他电路或器件造成冲击。
[0031]当有电网电源输入时，光耦继电器Ul导通，MOS开关管V4关断，第一储能电容C2和第二储能电容C3只充电不放电；当电网输入电源断开(失压)时，光耦继电器Ul断开，MOS开关管V4导通，第一储能电容C2和第二储能电容C只放电不充电。
[0032]当第一储能电容C2和第二储能电容C开始放电的瞬间，稳压二极管V3因引脚3上的电压为零而截止，使第一放电三极管V1、第二放电三极管V2迅速导通，电流在第三放电电阻RlO上产生压降，经变阻器R9分压后，使稳压二极管V3引脚3上的电压迅速上升。当引脚3电压超过1.25V时，第一放电三极管Vl导通，从而使其基极电压下降，削弱第一放电三极管Vl、第二放电三极管V2的导通程度，流过第三放电电阻RlO的电流减小，从而降低稳压二极管V3引脚3上的电压。总之，一旦稳压二极管V3引脚3上的电压偏离1.25V，则稳压二极管V3的状态也随之改变，从而控制第一放电三极管V1、第二放电三极管V2的基极电流，使第三放电电阻RlO上的电流保持恒定。
[0033]变位器R9则用于调节恒定电流的大小，保护二极管D7用于防止交流输入断电时，电容放电导致失压检测电路8失效，保护电容C4用于整流滤波。R用于泄放电容的剩余电量。
[0034]脱扣器4的接线端子Xl的引脚1，2连接电网电源，引脚3，4与综合保护器3配合，可灵活控制失压延时时间，并可通过综合保护器3通信端口对失压延时保护时间进行远程设置。综合保护器3的接线端子X2用于连接失压的脱扣器4的线圈。
[0035]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种变电系统隔离装置，其特征在于:它包括依次连接的全桥整流电路、保护电路、综合保护器和脱扣器，所述全桥整流电路与综合保护器之间还依次连接有2倍压整流电路、储能电路、恒流放电电路和MOS开关管； 所述全桥整流电路将电网电源进行整流处理后通过2倍压整流电路向储能电路充电并依次通过保护电路和综合保护器向脱扣器的线圈供电；当电网电源断电时，所述储能电路依次通过恒流放电电路、MOS开关管和综合保护器向脱扣器的线圈供电； 所述全桥整流电路与MOS开关管之间还连接有失压检测电路，所述失压检测电路控制MOS开关管关断或导通。2.如权利要求1所述的一种变电系统隔离装置，其特征在于:所述2倍压整流电路包括依次连接于全桥整流电路的电源输入端与正极输出端之间的第一整流电容和第一整流二极管，所述第一整流二极管的正负极之间依次连接有第二整流二极管和第二整流电容，所述第二整流二极管的正极端连接储能电路的输入端。3.如权利要求2所述的一种变电系统隔离装置，其特征在于:所述储能电路包括依次连接于全桥整流电路的正极端与负极端之间的储能电阻和第一储能电容，所述第一储能电容并联有第二储能电容，所述第一储能电容的一端与恒流放电电路的输入端连接。4.如权利要求3所述的一种变电系统隔离装置，其特征在于:所述恒流放电电路包括第一放电三极管、第二放电三极管、稳压二极管和变阻器，所述第一放电三极管的发射极连接第二放电三极管的基极、集电极连接第二放电三极管的集电极、集电极与基极之间依次串联有第二放电电阻和第一放电电阻，所述第一放电三极管的基极通过依次串联的稳压二极管和变阻器连接第二放电三极管的发射极； 所述第二放电电阻连接第一储能电容，所述第二放电三极管的发射极还通过第三放电电阻连接MOS开关管的源极。5.如权利要求4所述的一种变电系统隔离装置，其特征在于:所述保护电路包括依次串联于全桥整流电路的正极端和负极端之间的保护二极管和保护电容，所述保护电容并联有保护电阻，所述保护二极管的正极连接MOS开关管的漏极。6.如权利要求5所述的一种变电系统隔离装置，其特征在于:所述失压检测电路包括依次串联于全桥整流电路的正极端和负极端之间的第一检测电阻和第二检测电阻，所述第二检测电阻的两端并联有检测二极管和检测电容，所述检测二极管的正极通过第三检测电阻连接有光耦继电器，所述光耦继电器与综合保护器连接。
【文档编号】H02H3-247GK204271734SQ201420707928
【发明者】刁美娜, 安兴, 李成 [申请人]国网吉林省电力有限公司延边供电公司