专利名称：大容量高速限流开关装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电力设备技术领域，具体涉及一种大容量高速限流开 关装置。
背景技术：
本实用新型是对3-35KV电力系统短路电流进行快速限制的一种新型保 护装置。
随着电力系统的快速发展，电网的规模越来越大，不同系统之间的连接 也相应频繁。在系统的连接点处，短路电流也将越来越大，采用常规的开关 或熔断器已经很难以满足开断电流的要求.为此国内近年来也出现了大容 量高速开关，但是这些技术方案中采集信号都是采用普通电流互感器，普 通电流互感器具有抗饱和性差和相移大的特性，而电网短路时会产生瞬间 的快速大电流信号，由于普通电流互感器的抗饱和性差的特点，在电流接近 其饱和点时候，误差增大，超过饱和点，更是造成测量错误，从而造成不能及 时开断或者不能开断电网，造成事故。同时由于普通电流互感器的相移大的
特性，而短路电流变化速度极快，因此普通电流互感器会造成测量信号滞后:
增大误差，降低开断速度，影响限流的效果。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决现有大电流开关采用电流互感器抗饱和特 性差、相移大、误差大，从而影响大电流开关速度和稳定性的问题，提供 一种大容量高速限流开关装置。
本实用新型的^f支术解决方案如下
载流体l2从外积分式罗氏线圈4中心穿过；载流体12串接在输入母 线7和输出母线8之间；熔断器IO，和载流体12并连；比较器1的两个输 入端分别和外积分式罗氏线圈4相应的两个输出端连接；积分器3的两个输入端分别和外积分式罗氏线圏4相应的两个输出端连接；积分器3的输 出端和比较器2的输入端连接；比较器1输出端和比较器2的输出端分别 和与门电路5的两个输入端连接；与门电路5的输出端和点火电路6的信 号输入端连接；点火电路6的点火信号输出端和启爆器11的点火信号输入 端连接，启爆器ll紧固在载流体12上。 本实用新型的积极效果是
1、 采用外积分式罗氏线圏作为电流测量传感器，测量电流范围大。 外积分式罗氏线圈是一种空心环形的线圈，又叫罗果夫斯基线圈，具
有无饱和性，精度高，测量交流电流量程从几毫安到几百千安，线性度好， 精度从0. 1°/。到1%,适用频率从0. 1Hz到lMHz,无相角差，直^J姿输出电流变化 率信号的特点。由于罗式线圈测量交流电流量程从几毫安到几百千安，实际 应用中大容量高速开关要求的测量的信号，远远小于100kA，所以实际应用 中本实用新型几乎不会受测量范围的限制。
2、 直接测量电流变化率信号，响应及时，电路简单可靠。 大容量高速开关的信号一般需要测量电流变化率和电流幅值，当两者
都超过预定值的时候，启动点火信号，炸断载流体，由于本实用新型直接测 量外积分式罗氏线圈输出的电流变化率信号，对幅值信号采用电流变化率 信号的积分输出，因此信号调理电路部分只有积分电路，所以电路简单，极 大减少了测量信号处理中间环节，可靠性得到保证，同时由于罗氏线圈的测 量频率从0. 1Hz到lMHz，对于高速变化的短路电流变化率响应速度快，因此 本实用新型响应及时。
图1为本实用新型电路结构图具体实施方式
以下结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步的描述。 如图1所示，载流体12从外积分式罗氏线圈4中心穿过；载流体12 串接在输入母线7和输出母线8之间；熔断器IO,和载流体12并连；比较 器1的两个输入端分别和外积分式罗氏线圈4相应的两个输出端连接；积分器3的两个输入端分别和外积分式罗氏线圈4相应的两个输出端连接； 积分器3的输出端和比较器2的输入端连接；比较器1输出端和比较器2 的输出端分别和与门电路5的两个输入端连接；与门电路5的输出端和点 火电路6的信号输入端连接；点火电路6的点火信号输出端和启爆器11的 点火信号输入端连接，启爆器11紧固在载流体12上。
正常情况下，载流体为熔断器的分流支路，限流熔断器的阻抗远大于 载流体的阻抗，限流熔断器中基本无电流流过，在系统具有较大电流的情况 下，熔断器仍然保持为非常小的电流.当系统一旦发生短路故障，测控单元 通过直接测量罗氏线圏输出的电流上升变化率信号，并对电流上升变化率 信号积分产生的幅值信号进行测量，当两者测量值都超过整定值，测控单元 发出启爆指令，启爆器爆炸，瞬间开断载流体，短路电流瞬间转移到高压 限流熔断器支路上，爆炸桥熄弧，限流熔断器在短路电流到达最大值之前迅 速熔断，从而限制了短路电流.
附图1所示，载流体12从外积分式罗氏线圈4中心穿过，罗氏线圏输 出的电流变化率信号接测控单元的信号输入端，电流变化率信号一路输出 到比较器1,另一路输出到积分器产生电流幅值信号，电流幅值信号输出到 比较器2,比较器1和比较器2的输出信号经过与门电路逻辑运算输出到点 火电路。当电流变化率信号和电流幅值信号都超过预设值的时候，与门电路 输出点火信号到点火电路，点火电路启动启爆器爆炸，开断载流体，主母线 断开。
在系统正常运^f于时，限流熔断器的阻抗远大于载流体的阻抗，限流熔 断器中无电流流过，电流主要通过载流体，熔断器不会动作.当系统发生短 路，测控单元发出指令，使启爆器瞬间爆炸开断载流体，短路电流立即被转 移到熔断器支路上，熔断器立即熔断，开断主回路。
权利要求1、大容量高速限流开关装置，其特征是载流体(12)从外积分式罗氏线圈(4)中心穿过；载流体(12)串接在输入母线(7)和输出母线(8)之间；熔断器(10)，和载流体(12)并连；比较器(1)的两个输入端分别和外积分式罗氏线圈(4)相应的两个输出端连接；积分器(3)的两个输入端分别和外积分式罗氏线圈(4)相应的两个输出端连接；积分器(3)的输出端和比较器(2)的输入端连接；比较器(1)输出端和比较器(2)的输出端分别和与门电路(5)的两个输入端连接；与门电路(5)的输出端和点火电路(6)的信号输入端连接；点火电路(6)的点火信号输出端和启爆器(11)的点火信号输入端连接，启爆器(11)紧固在载流体(12)上。
专利摘要本实用新型涉及大容量高速限流开关装置，解决了现有大电流开关采用电流互感器抗饱和特性差，相移大、误差大，从而影响大电流开关速度和稳定性的问题。其包括罗氏线圈、测控单元电路、载流体、熔断器。熔断器和载流体并联后串接在主回路中，载流体从外积分式罗氏线圈中心穿过，罗氏线圈输出的电流信号接测控单元信号输入端，测控单元点火信号输出端接启爆器信号输入端。当系统发生短路时，测控单元发出指令，启爆器瞬间爆炸开断载流体，熔断器熔断，断开主回路。本实用新型大容量高速限流开关装置响应速度快，适应电流范围大，误差小，稳定性高。
文档编号H02H3/08GK201243191SQ20082003872
公开日2009年5月20日 申请日期2008年8月8日 优先权日2008年8月8日
发明者夏咸福, 许先甲, 马春水 申请人:安徽赛普电气有限公司