电流互感器二次开路快速保护电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电流互感器二次开路快速保护电路，电流互感器的二次端L1、N1分别连接压敏电阻RV、可控硅QT1的第一阳极，压敏电阻RV的另一端和电流互感器的二次端N1分别连接光耦U2的两个输入控制端，光耦U2的两个输出控制端一端接地、一端输出OUT1，压敏电阻RV与光耦U2之间还串联有二极管V1、电阻R2，二极管V1的负极与电阻R2之间通过节点并联稳压管D1，稳压管D1并联有电阻R3，电阻R2与光耦U2之间通过节点并联电容C1，电流互感器的二次端L1还连接可控硅QT1的第二阳极，可控硅QT1的第二阳极、控制极分别连接光耦U1的两个输入控制端，光耦U1的两个输出控制端一端连接电源VCC、一端输出OUT1。本实用新型使得电流互感器能够在极短时间内使得到保护。
【专利说明】电流互感器二次开路快速保护电路
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型主要涉及电子电路领域，尤其涉及一种电流互感器二次开路快速保护电路。
【背景技术】
[0002]电流互感器原理是依据电磁感应原理的。电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。它的一次绕组匝数很少，串在需要测量的电流的线路中，因此它经常有线路的全部电流流过，二次绕组匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路中，电流互感器在工作时，它的2次回路始终是闭合的，因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小，电流互感器的工作状态接近短路。
[0003]二次侧绝对不允许开路，一旦开路，一次侧电流全部成为磁化电流，造成铁心过度饱和磁化，发热严重乃至烧毁线圈；同时，磁路过度饱和磁化后，使误差增大。电流互感器在正常工作时，二次侧近似于短路，若突然使其开路，则励磁电动势由数值很小的值骤变为很大的值，铁芯中的磁通呈现严重饱和的平顶波，因此二次侧绕组将在磁通过零时感应出很高的尖顶波，其值可达到数千甚至上万伏，危及工作人员的安全及仪表的绝缘性能。另外，二次侧开路使二次侧电压达几百伏，一旦触及将造成触电事故。
[0004]因此，电流互感器二次侧必须有短路保护开关，防止二次侧开路。
[0005]传统的设计是利用单片机采样电流互感器二次端电压，测量出该电压一旦超过给定的值后启动继电器，使得电流互感器二次端迅速短接。但是由于采样时间及继电器执行时间的延迟性(25ms以上)，起真正保护的效果很差。
实用新型内容
[0006]本实用新型目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种电流互感器二次开路快速保护电路。
[0007]本实用新型是通过以下技术方案实现的:
[0008]一种电流互感器二次开路快速保护电路，其特征在于:包括有压敏电阻RV、可控硅QT1，电流互感器的二次端L1、NI分别连接压敏电阻RV、可控硅QTl的第一阳极，压敏电阻RV的另一端和电流互感器的二次端NI分别连接光耦U2的两个输入控制端，光耦U2的两个输出控制端一端接地、一端输出OUTI，压敏电阻RV与光耦U2之间还串联有二极管V1、电阻R2，二极管Vl的负极与电阻R2之间通过节点并联稳压管D1，稳压管Dl并联有电阻R3，电阻R2与光耦U2之间通过节点并联电容Cl，电流互感器的二次端LI还连接可控硅QTl的第二阳极，可控硅QTl的第二阳极、控制极分别连接光耦Ul的两个输入控制端，光耦Ul的两个输出控制端一端连接电源VCC、一端输出0UT1。
[0009]本实用新型的优点是:
[0010]本实用新型新设计的保护电路打破传统的控制方法，利用半导体元件，纯硬件实现保护方式，由于半导体元件的导通速度快(微秒级)，采样的电压敏感元件反应速度快，能够在极短时间内使得到保护，同时为了防止二次端反复开断，利用了智能单片机锁死电路，即使二次电压降低到安全值，也能保证电流互感器的二次端不再开路。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]如图1所示，一种电流互感器二次开路快速保护电路，包括有压敏电阻RV、可控硅QTl,电流互感器的二次端L1、NI分别连接压敏电阻RV、可控硅QTl的第一阳极，压敏电阻RV的另一端和电流互感器的二次端NI分别连接光耦U2的两个输入控制端，光耦U2的两个输出控制端一端接地、一端输出OUTI，压敏电阻RV与光耦U2之间还串联有二极管V1、电阻R2，二极管Vl的负极与电阻R2之间通过节点并联稳压管Dl，稳压管Dl并联有电阻R3，电阻R2与光耦U2之间通过节点并联电容Cl，电流互感器的二次端LI还连接可控硅QTl的第二阳极，可控硅QTl的第二阳极、控制极分别连接光耦Ul的两个输入控制端，光耦Ul的两个输出控制端一端连接电源VCC、一端输出0UT1。
[0013]具体实现如下:
[0014]本实用新型采用氧化锌材料做成的压敏电阻和大电流可控硅组成保护电路，如图1所示:
[0015]LI与NI为电流互感器二次端，RV为压敏电阻，QTl为可控硅，正常情况下，电流互感器二次端电压很低，由于压敏电阻的阀值钳位，光耦U2不能导通，使得OUTl端电压对地不通，即光耦Ul的输入控制端(1、2脚)不导通，从而可控硅处于关闭状态。
[0016]当电流互感器二次端因开路造成瞬间过电压时，只要该电压超过压敏电阻RV的钳位电压后，压敏电阻瞬间导通，此时光耦U2的输入端瞬间电流产生，从而驱动输出OUTl瞬间拉低，光耦U2的输入端构成电流回路，同时又驱动可控硅瞬间导通，即LI与NI通过可控硅构成短路，降低了电流互感器二次端的电压，保护了电流互感器；但是，电压降低后，压敏电阻回复绝缘，此时光耦U2输入控制端无电流，会导致OUTl又变成高电平，而光耦U2的驱动输入端的电流也跟着消失，此时可控硅失去控制，LI与NI就会断开。
[0017]为了防止上述可控硅周而复始的导通断开，引进了单片机控制闭锁，即一旦单片机检测到OUTl拉低后，就认为电流互感器二次产生了开路，单片机就用自身功能拉低OUTl信号并锁死，从而保证了光耦Ul始终导通，即控制可控硅使得LI与NI导通闭锁。
【权利要求】
1.一种电流互感器二次开路快速保护电路，其特征在于:包括有压敏电阻RV、可控硅QTl,电流互感器的二次端L1、NI分别连接压敏电阻RV、可控硅QTl的第一阳极，压敏电阻RV的另一端和电流互感器的二次端NI分别连接光耦U2的两个输入控制端，光耦U2的两个输出控制端一端接地、一端输出OUTI，压敏电阻RV与光耦U2之间还串联有二极管V1、电阻R2，二极管Vl的负极与电阻R2之间通过节点并联稳压管D1，稳压管Dl并联有电阻R3，电阻R2与光耦U2之间通过节点并联电容Cl，电流互感器的二次端LI还连接可控硅QTl的第二阳极，可控硅QTl的第二阳极、控制极分别连接光耦Ul的两个输入控制端，光耦Ul的两个输出控制端一端连接电源VCC、一端输出0UT1。
【文档编号】H02H7/00GK203522139SQ201320614296
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】丁涛, 陈晓燕, 李华 申请人:合肥南南电力保护设备有限公司