专利名称：载频预检短路保护电路的制作方法
技术领域：
本发明是一种关于交流供电网路无电载频予检短路保护方面的电路。
对于矿井及含有爆炸气体环境中的供电网路，电缆的短路故障给安全造成很大威协。目前，虽然出现了许多短路保护方法，其效果和可靠性尚有不足之处，不能满足供电安全的需要，如英国专利文献GB2065394给出的一种相敏短路保护电路，根据短路电流与电机启动电流的相位不同来区分的，然后对短路线路进行分断。其缺点是分断时间长，由此造成短路点的温度上升而发生明火事故。另外可造成短路故障未消除而二次送电的危险。又如煤炭工业出版社出版的《电煤钻综合保护》第74页给出的ZB12-Ⅱ型隔爆煤电钻变压器综合保护装置，这是把高频信号送入电网做检测阻抗的信号，根据阻抗变化来判断网路状态。当网路发生短路时，输入阻抗下降，执行电路收到短路信号，切断电源。该保护电路的缺点是采用高频振荡器，输出25千赫频率，这种高频信号输入到长距离的供电网路做检测阻抗的信号，在线路上则会产生反射波，使网路状态分辨不清，即分辨系数很低。因此，这种短路保护电路只适用于电压127伏、线路小于300米的电煤钻供电线路的保护。
本发明的目的是克服现有技术中的缺点，而提出一种适用矿井中各种不同电压的供电网路的短路保护，短路保护距离长，检测到短路故障自动闭锁，网路正常时可自动投送电。
本发明的任务是通过以下方案来完成的电感电容振荡器产生的电压信号，作为电网阻抗状态检测源，由电感线圈和电容并联槽路组成的检测回路，其中的A′、B′、C′三点分别通过中间继电器的三个触头与负荷主线路三相连接。当线路正常时，检测回路输出的信号经二极管检波，加于比较器的正相输入端，由于该信号高于电位器提供的整定信号，则比较器输出高电位信号，三极管基极得高电位饱和导通，继电器J1吸合，自动投送电路的开关磁力线圈吸合，主线路上的断路器合闸、达到自动向网路送电。在断路器合闸之前，中间继电器ZJ释放，A′、B′、C′三点与网路断开。
当网路出现短路故障时，检测回路中电感线圈L4或L6的输入信号被短接，鉴别回路电感线圈L5、L6输出信号大幅度下降，这时比较器反相输入端信号将高于正相输入端信号，比较器输出低电位，三极管基极得低电位截止，继电器J1不吸合，同时在短路自锁电路的作用下，短路信号一直维持到短路点解除，二次送电才能进行。
本发明的优点有(1)检测范围广泛，适用于不同的低压供电网络。
(2)检测距离长，能够满足矿井供电网路的需要。
(3)安全可靠，因为是在送电前的无电状态下进行的检测，同时又有自锁电路，只要有短路点，主线上的断路器就无法闭合，避免了强行送电的危险。
(4)可以实现自动投送电。
附
图1是本发明的载频予检电路原理图。
附图2是本发明的自动投送电路原理图。
由电阻R1、R2、R3、电容C1、C2、C3、三极管BG1和电感线圈组成的振荡器1，产生的载频信号送入网路、作为阻抗状态检测电源，电感线圈的电感量为10～20毫亨、振荡频率为0.1～8千赫，R1、R2为振荡三极管提供基极偏流，电容C1与T1中的L1组成谐振回路，T1中的L2为反馈线圈。
由电感线圈L3、L4、L6和负载电阻R4、电容C4、C5、C6、C7、C8组成检测回路2，检测电网阻抗、幅值缤Ｊ保杩垢 网路相间短路时，阻抗低。该回路相当于L4或L6被短路后的低阻抗短路，T1、T2的次级电压大大降低。电路中的A′、B′、C′三点通过中间继电器ZJ的三个触头分别与主线路的三相连接。
鉴别回路3是由比较器Ic1、Ic2、稳压管DW1、DW2、电位器W1、W2二极管D1、D2、电阻R5、R6、电容C9、C10、电感线圈L5、L7组成。当网路无短路故障时，检测回路输出正弦信号，经D1、D2检波，Ic1、Ic2正向输入端得到高电位，由于该信号高于W1、W2提供的整定信号，则Ic1、Ic2输出高电位。
当网路有相间短路时，如A、B两相短路，则L4被短接，L5输出降低，Ic1正相输入信号电压低于反相输入电压，Ic1输出低电位，三极管基极得低电位截止。
自锁回路4、是由比较器Ic3、二极管D4、D5及电阻R7、R9、R10、电容C11、C12组成，当网路任何两相短路时，Ic1或Ic2将输出低电位，由二极管D3和电阻R8组成的与门钳制在低电位，二极管D4和比较器Ic3组成的自锁电路将其低电位锁住，直到电源变压器开关GK断开，才能将自锁解除。电阻R7、R9、电容C11充电回路主要作用是防止自锁电路在GK开关合闸瞬间的误动作。
电源变压器6、是振荡器、自动投送回路及断路器ZDL提供不同电压的电源，变压器6的一次侧通过开关GK与主线路电源侧连接。
当GK闭合，电源变压器6有电、27伏交流经QL3整流、集成稳压块Ic4稳压、输出直流24伏供给振荡器回路、鉴别回路、自动投送回路电源QL2输出18伏直流电供给J1继电器;交流151伏经ZDL1常闭辅助接点、经QL1整流后供给真空断路器的吸合线圈ZDL作为合闸用、ZDL吸合，其常开辅助接点ZDL2闭合、将QL1的电源换为24伏，供ZDL常期吸合。ZDL和ZJ继电器两常闭接点ZDL3和ZJ1互为控制，一个吸合，则另一个断开。
当集成稳压块Ic4输出24伏直流电压后，其正极通过R13向C17充电，充电期间比较器Ic5输出高电位向C18充电，充电期间IC6输出高电位，当Ic6的反相输入端高于正相输入端时，Ic6输出低电位，继电器J2吸合，J2-1接点接通ZJ继电器线圈、ZJ触点吸合，检测回路投入网路检测。
当检测网路无短路故障，一旦R13向C17充电过程结束，Ic5反相输入端升到大于正相输入端信号时，Ic5输出低电位，Ic6输出高电位，J2释放，ZJ释放，Ic6输出的高电位经R22向C19充电，使Ic7输出低电位。当C19正极电位充至高于Ic7反相输入端电位时，Ic7才能输出高电位，三极管BG2基极的低电位封锁，才能解除，BG2才能得高电位而饱和导通，继电器J1才能吸合，ZDL断路器吸合，开始向网路送电。
当交变信号在远距离有限非均匀传输线上传输时，线路上产生的反射波严重影响线路输入阻抗，使短路与正常状态的阻抗分辨不清，为了提高短路与正常状态的阻抗幅值分辨系数，必须避开由反射波形成的驻波影响。
网路的正常与短路状态分辨系数与振荡器的频率有关、与线路的长度有关。
一个电缆总长度为2661米，供电最远距离1972米的供电网路，其中35平方厘米电缆375米、25平方厘米电缆416米，10平方厘米电缆1147米、6平方厘米电缆689米。该电网中有QC83-80型磁力开关25台;2.5KVA干式变压器10台，QC81-60启动器7台。
振荡器的感应线圈T1的磁感应量为14毫亨、振荡器的振荡频率为3KC，此时、电网的正常状态阻抗为85欧;短路状态的阻抗为5.1欧，分辨系数为17，(分辨系数大于1.8即可分辨清楚线路状态)。
权利要求
1.一种载频预检短路保护电路，主要由振荡器1、检测回路2、鉴别回路3、自锁回路4、自动投送回路5和电源变压器组成，其特征在于由电感线圈T1、三极管BG1、电阻R1、R2、R3、电容C1、C2、C3构成地振荡器、向检测回路2输出0·1-8千赫任一种对应频率的正弦交流信号、通过中间继电器ZJ的三龃ネ芳佑谥飨呗犯汉刹唷
2.权利要求1所述的载频预检短路保护电路，其特征在于对检测信号进行鉴别的鉴别回路3主要由比较器构成。
3.根据权利要求1所述的载频预检短路保护电路，其特征在于中间继电器ZJ的吸合线圈、J2继电器J2-1常开接点、ZDL3常闭辅助接点构成串联回路;由ZJ继电器常闭辅助接点ZJ1、J1继电路常开接点JH、ZDL及合线圈组成串联回路。
全文摘要
一种载频预检短路保护电路，主要由振荡器、检测回路、鉴别回路、闭锁回路、自动投检电路和电动合闸电路组成，送电前，振荡器产生的载频信号送入电网做阻抗的检测信号源，根据通过检测网络电网检测阻抗的变化，来判定是否短路。当电网发生短路时，输入阻抗大降，闭锁回路将电路闭锁，直到短路点解除才能送上电；当线路是正常状态时，电动合闸电路驱动断路器闭合。该电路保护距离长、安全可靠，适用于矿井供电网路的短路保护。
文档编号H02H7/26GK1033499SQ87107258
公开日1989年6月21日 申请日期1987年12月5日 优先权日1987年12月5日
发明者杨运富, 李炳和, 陈亚洲, 毕少华, 王立会, 贾成年 申请人:淮南矿务局