环网柜的跳闸无源保护装置的制作方法

本实用新型涉及环网柜跳闸技术领域，具体地，涉及一种环网柜的跳闸无源保护装置。

背景技术：

环网柜(ringmainunit)是一组输配电气设备(高压开关设备)装在金属或非金属绝缘柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元的电气设备，其核心部分采用负荷开关和熔断器，具有结构简单、体积小、价格低、可提高供电参数和性能以及供电安全等优点。它被广泛使用于城市住宅小区、高层建筑、大型公共建筑、工厂企业等负荷中心的配电站以及箱式变电站中。

目前应用于现场的城市环网柜，大多数仅仅由几个开关柜构成，没有实现保护及测控功能，甚至没有安装tv、ta等测量设备。少数发达地区的环网柜为了适应地方电网的要求，配置了简单的基于ftu的遥测、遥信、遥控等三遥功能，但是功能目标现对单一独立，难以适应将来配电自动化发展的需求。

目前环网柜装置中在在休眠情况下或合于故障线路时，装置不能在90ms内实现整组动作，不满足目前南网对环网柜装置的无源保护的要求。其中，整组动作时间是指从故障判别所需条件全部满足开始到所有电子器件发出命令出口的时间(包含出口继电器动作时间，但不包含人为设定的延时)。

因此，需提供一种环网柜的跳闸无源保护装置，以解决现有技术的不足。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种环网柜中的电路超负荷跳闸或者与环网柜连接负载损坏导致环网柜中电路回路中的电流大情况下，实现在90ms以内让该装置整组动作的环网柜的跳闸无源保护装置，提高了环网柜的使用寿命。

本实用新型的技术方案如下：

一种环网柜的跳闸无源保护装置，包括：

电源连接端，用于与市电连接；

辅助电源模块，与所述电源连接端连接；

开关电源模块，与所述辅助电源模块连接；

其中，所述辅助电源模块上设置有供电电路和至少三组泄压电路，三组所述泄压电路的输出端均与所述供电电路连接，三组所述泄压电路的输入端均与所述市电连接；所述泄压电路包括开关元件。

优选地，所述开关元件为双向可控硅。

优选地，每组所述泄压电路还包括压敏电阻、整流桥和第三输出连接端，所述整流桥的输入端与所述开关元件并联连接，所述开关元件的控制端串联所述压敏电阻再与所述整流桥的输入端连接，所述整流桥的输出端还与所述第三输出连接端连接。

优选地，三组所述泄压电路分别为第一泄压电路、第二泄压电路和第三泄压电路；

所述第一泄压电路包括第五压敏电阻、第一开关元件和第一整流桥；

所述第二泄压电路包括第六压敏电阻、第二开关元件和第二整流桥；

所述第三泄压电路包括第七压敏电阻、第三开关元件和第三整流桥。

优选地，所述供电电路包括第四整流桥、与所述第四整流桥输出端连接的第一输出连接端和第一电感以及与所述第一电感连接的第二输出连接端。

优选地，所述电源连接端包括第一连接端、第二连接端、第三连接端和第四连接端，每个连接端均设置有正极连极端和负极连接端。

优选地，所述开关电源模块用于将所述辅助电源模块输出的电压进行隔离、分压、稳压后输出电压，所述开关电源包括第一开关电源模块和第二开关电源模块，所述第一开关电源模块包括第一开关电源芯片、第一变压器和稳压管，所述第一开关电源芯片与所述第二输出连接端连接，所述第一开关电源芯片和所述第二输出连接端分别与所述第一变压器的初级绕组连接，所述第三输出连接端与所述稳压管连接。

进一步地，所述第二开关电源模块包括第二开关电源芯片和第二变压器，所述第二开关电源芯片与所述第二输出连接端连接，所述第二开关电源芯片和所述第二输出连接端分别与所述第二变压器的初级绕组连接。

本实用新型的有益效果为：与现有技术相比，该环网柜的跳闸无源保护装置通过任何一组中的泄压电路的开关元件导通将环网柜电路的高电压产生的能量泄放掉，实现在90ms以内让该环网柜的跳闸无源保护装置整组动作的，保护环网柜中其他器件不被损坏，并提高了环网柜的使用寿命；还采用第一开关电源模块和第二开关电源模块输出电压给负载或该环网柜的控制板供电。

附图说明：

图1为本实用新型所述环网柜的跳闸无源保护装置的框架图。

图2为本实用新型所述环网柜的跳闸无源保护装置供电电路的电路结构图。

图3为本实用新型所述环网柜的跳闸无源保护装置泄压电路的电路结构图。

图4为本实用新型所述环网柜的跳闸无源保护装置的电路原理图。

图5为本实用新型所述环网柜的跳闸无源保护装置辅助电源模块的电路原理图。

图6为本实用新型所述环网柜的跳闸无源保护装置第一开关电源模块的电路原理图。

图7为本实用新型所述环网柜的跳闸无源保护装置第二开关电源模块的电路原理图。

图8、图9、图10、图11为本实用新型所述环网柜的跳闸无源保护装置在出现故障保护环网柜的电流随时间变化的折线图，其中t为跳闸时间，tp为时间倍数，i为故障电流，is为电流整定值。

具体实施方式

为了使本实用新型的发明目的，技术方案及技术效果更加清楚明白，下面结合具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。应理解，此处所描述的具体实施例，仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型所提供的环网柜的跳闸无源保护装置可以应用于控制设备运行的控制箱、高低压配电柜等，现通过具体实施方式结合附图的方式对本实用新型做出进一步的诠释说明。

请参照图1至图4，本实用新型的提供一种环网柜的跳闸无源保护装置，包括电源连接端、与所述电源连接端电性连接的辅助电源模块以及与所述辅助电源模块电性连接的第一开关电源模块和第二开关电源模块；所述辅助电源模块上设置有供电电路和三组泄压电路。其中，所述电源连接端与市电连接，所述市电输入的电压为185～365v交流电。在本实施例中，所述电源连接端包括第一连接端dc、第二连接端a、第三连接端b和第四连接端c，每个连接端均设置有正极连极端和负极连接端。三组所述泄压电路分别为第一泄压电路、第二泄压电路和第三泄压电路，所述第一泄压电路的输入端与所述第二连接端a连接，所述第二泄压电路的输入端与所述第三连接端b连接，所述第三泄压电路的输入端与所述第四连接端c连接。

请参照图5，所述供电电路的输入端与所述电源连接端连接，所述供电电路用于给所述第一开关电源模块和所述第二开关电源模块供电，所述供电电路包括第四整流桥bd4、与所述第四整流桥bd4输出端连接的第一输出连接端vdd1和第一电感l1以及与所述第一电感l1连接的第二输出连接端vdd。在本实施例中，所述第四整流桥bd4的输入端与所述第一连接端dc连接，所述第四整流桥bd4的输出端还与所述泄压电路连接；每组所述泄压电路的输出端负极与所述第四整流桥bd4的输出端负极连接，每组所述泄压电路的输出端正极连接一第五十九二极管d59与所述第四整流桥bd4的输出端正极连接。其中，所述第四整流桥bd4的型号优选为rs407，所述第一电感l1的型号优选为uu9.8的共模电感。

每组所述泄压电路包括压敏电阻、开关元件、整流桥和第三输出连接端vdd2，所述整流桥的输入端与所述开关元件并联连接，所述开关元件的控制端串联所述压敏电阻与所述整流桥的输入端连接，所述整流桥的输出端与所述第三输出连接端vdd2连接。其中，所述开关元件为双向可控硅。在本实施例中，所述第一泄压电路包括第五压敏电阻rv5、第一开关元件tr1和第一整流桥bd1；所述第二泄压电路包括第六压敏电阻rv6、第二开关元件tr2和第二整流桥bd2；所述第三泄压电路包括第七压敏电阻rv7、第三开关元件tr3和第三整流桥bd3。所述整流桥的型号优选为rs407，所述开关元件的型号优选为bta41800b的双向可控硅。

当环网柜中的电路超负荷跳闸或者与环网柜连接负载损坏导致环网柜中电路回路中的电流大，该环网柜的跳闸无源保护装置的任何一组中泄压电路的开关元件导通将环网柜的电路高压能量泄放后再通过所述整流桥输出所述第二输出连接端vdd和所述第三输出连接端vdd2的电压。该环网柜的跳闸无源保护装置采用三组泄压电路实现在90ms以内让该装置整组动作的，并提高了环网柜的使用寿命。

请参照图1和图4，所述第一开关电源模块和所述第二开关电源模块用于将所述辅助电源模块输出的电压进行隔离、分压、稳压后输出。

请参照图6，所述第一开关电源模块包括第一开关电源芯片ic1、第一变压器t1和稳压管，所述第一开关电源芯片ic1与所述第二输出连接端vdd连接，所述第一开关电源芯片ic1和所述第二输出连接端vdd分别与所述第一变压器t1的初级绕组连接，所述第三输出连接端vdd2与所述稳压管连接。在本实施例中，经过所述第一变压器t1的次级绕组输出直流电压为24v，经过所述稳压管输出的直流电压v4为24v。在本实施例中，所述第一变压器t1的型号优选为ee22ecs48。

请参照图7，所述第二开关电源模块包括第二开关电源芯片ic2和第二变压器t2，所述第二开关电源芯片ic2与所述第二输出连接端vdd连接，所述第二开关电源芯片ic2和所述第二输出连接端vdd分别与所述第二变压器t2的初级绕组连接。其中，所述第二变压器t2的次级绕组设置有两组，一组所述第二变压器t2的次级绕组输出的电压经过稳压管d4稳压以及电感l2滤波输出直流电压v3为24v；另一组第二变压器t2的次级绕组输出的电压经过稳压管d4稳压和电阻分压以及电感l3滤波输出直流电压为5v。在本实施例中，第一开关电源芯片ic1和第二开关电源芯片ic2的型号优选为fan6862ty；所述第二变压器t2的型号优选为ee19ecs05s24。

经过实验验证，在不同情况下，得到根据故障时间的递增，环网柜中电流变化的折线图如图8、图9、图10、图11所示。

通过图8至图11可以得出，该环网柜的跳闸无源保护装置采用三组泄压电路实现在90ms以内让该装置整组动作的，并提高了环网柜的使用寿命。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列产品。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。