隔离型交流故障电流限制电路制造技术

技术编号:7628501 阅读:205 留言:0更新日期:2012-08-01 22:11
一种隔离型交流故障电流限制电路,包括有一变压器及一导通回路,所述变压器具有一次侧绕组串联设于供电输入系统与负载输出系统之间,及二次侧绕组与一次侧绕组共铁芯且互为电气隔离绕组,导通回路连接二次侧绕组,其由一开关器及一断电元件串联组成;在电源系统发生短路时,导通回路的断电元件因感应到一次侧绕组的短路大电流而熔断截止导通,使变压器转为开路以提供高阻抗的激磁电抗,使供电输入系统的等效内阻抗增加,达到限制故障电流目的,让电源系统的断路装置得以顺利隔离短路故障,避免短路事故的影响区域扩大及长时间停电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种隔离型交流故障电流限制电路,特别涉及一种与交流电源系统有电气隔离的短路故 障电流限制的电路。
技术介绍
现在工业配电系统已相当进步,但因机器或线路绝缘不良、雷击或开关突波、人为疏失等原因,即使未来科技再进步,造成短路故障仍然无法完全避免。当故障发生时,会产生很大的短路电流,保护设备必须迅速将故障的机器或线路隔离,防止短路电流继续流通,减少电力系统因短路电流造成的设备损伤及停电区域。已知有用断路装置(如断路器或熔丝等)来隔离短路电流,若短路电流过大,断路装置的消弧能力不足,无法完全启断电弧隔离短路电流,造成断路装置承受电流超出负荷而过热爆炸,严重危及用电的本质安全。所以设计上需先计算各汇流排回路发生短路故障的电流大小,以选用足够消弧能力的断路装置。然而,随着上游供电回路及发电机组的增加和负载用电回路的扩充,遂造成既有供电回路短路的故障电流增加,关系到断路装置和供电设备本身的操作安全,若要将整体断路装置更新换代,在实务上实施困难且投资成本高;另外,对于新置供电设备规划设计,如广泛采较大容量的断路装置,将造成投资成本过高;一般传统改善方式是在电源系统中串联限制故障电流的电感器,但电感器在正常供电过程中会额外造成电压稳定度问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种隔离型交流故障电流限制电路,用以克服传统电源系统中仅使用电感器来限制故障电流,造成正常运作中会产生电压不稳定及不具电气隔离的缺点。本专利技术解决上述技术问题所采取的技术方案如下本专利技术提供一种隔离型交流故障电流限制电路,包括有一变压器及至少一导通回路,其中所述一变压器包括有一一次侧绕组及一二次侧绕组,所述一次侧绕组串联设于供电输入系统与负载输出系统之间,所述二次侧绕组与所述一次侧绕组共铁芯且互为电气隔离的绕组,所述导通回路连接于所述二次侧绕组,且由一开关器及一断电元件串联组成。根据本专利技术的构思,该隔离型交流故障电流限制电路还包括有一维修旁路,所述维修旁路包括有两导通开关器及一旁路开关器,所述两导通开关器分别设于所述一次侧绕组与供电输入系统的第一连接端,及所述一次侧绕组与负载输出系统的第二连接端,旁路开关器的一端连接于所述第一连接端之前的供电输入系统,另一端连接于所述第二连接端之后的负载输出系统。优选地,所述断电元件为保险丝。本专利技术还提供一种隔离型交流故障电流限制电路,包括有一变压器及至少一导通回路,其中所述一变压器包括有一一次侧绕组及一二次侧绕组,所述一次侧绕组串联设于供电输入系统与负载输出系统之间,所述二次侧绕组与所述一次侧绕组共铁芯且互为电气隔离的绕组;所述导通回路连接所述二次侧绕组,且至少有一导通元件。根据本专利技术的构思,该隔离型交流故障电流限制电路还包括有一维修旁路,所述维修旁路包括有两导通开关器及一旁路开关器,所述两导通开关器分别设于所述一次侧绕组与供电输入系统的第一连接端,及所述一次侧绕组与负载输出系统的第二连接端;所述旁路开关器的一端连接于所述第一连接端之前的供电输入系统,另一端连接于所述第二连接端之后的负载输出系统。优选地,导通元件为半导体型开关。优选地,导通回路由至少有一个以上的导通元件串联组成。本专利技术又提供一种隔离型交流故障电流限制电路,包括有一变压器及至少一导通回路,其中所述一变压器包括有一一次侧绕组及一二次侧绕组,所述一次侧绕组串联设于供电输入系统与负载输出系统之间,二次侧绕组与所述一次侧绕组共铁芯且互为电气隔离的绕组;所述导通回路连接所述二次侧绕组,且由一断电元件组成。根据本专利技术的构思,该隔离型交流故障电流限制电路还包括有一维修旁路,所述维修旁路包括有两导通开关器及一旁路开关器,所述两导通开关器分别设于所述一次侧绕组与供电输入系统的第一连接端,及所述一次侧绕组与负载输出系统的第二连接端;所述旁路开关器的一端连接于所述第一连接端之前的供电输入系统,另一端连接于所述第二连接端之后的负载输出系统。优选地,断电元件为保险丝。也就是说,本专利技术提供的隔离型交流故障电流限制电路实质上为一种电流调整电路,包括有一变压器、一维修旁路及至少一导通回路;变压器具有一次侧绕组串联设于供电输入系统与负载输出系统之间,及二次侧绕组与一次侧绕组共铁芯且互为电气隔离绕组;所述维修旁路包括有两导通开关器及一旁路开关器,两导通开关器分别设于一次侧绕组与供电输入系统的第一连接端,及一次侧绕组与负载输出系统的第二连接端,可控制变压器的供电运作,旁路开关器的一端连接于第一连接端之前的供电输入系统,另一端连接于第二连接端之后的负载输出系统,在维修时可提供供电输入系统直接供电至负载输出系统的旁路效果;导通回路连接二次侧绕组,其由一开关器及一断电元件串联组成,所述断电元件可为保险丝;在运作时导通回路的开关器为导通状态,使变压器转为短路运转模式,让供电输入系统经由低阻抗的变压器供电至负载输出系统,在负载输出系统发生短路时造成电源系统产生短路电流,导通回路的断电元件因感应到一次侧绕组的短路大电流而熔断截止导通,使变压器转为开路以提供高阻抗的激磁电抗,使供电输入系统的等效内阻抗增加,达到限制故障电流目的,让断路装置顺利隔离短路故障;二次侧绕组还连接数个导通回路,可在排除短路故障后,再次导通其中一个导通回路的开关器,使供电输入系统的等效内阻抗回复正常不影响供电品质;本专利技术在更换损坏的断电元件时,先导通其旁路开关器使供电输入系统直接供电至负载输出系统,再截止两导通开关器的导通状态以进行断电,当断电元件更换完成即可导通两导通开关器,再将旁路开关器截止导通,使更换元件的过程中变压器的短路状态不会影响到负载输出系统用电。本专利技术的隔离型交流故障电流限制电路还可有另一构造,导通回路为由数个导通元件串联组成,所述导通元件为半导体型开关,数个导通元件皆呈导通状态,当隔离型交流故障电流限制电路侦测有大电流时,即截止数个导通元件的导通状态,只要其中一个形成不导通即可截止导通回路;还可在二次侧绕组连接数个导通回路,在排除短路事故后再次导通数个导通元件,可避免导通回路的单一导通元件导通失效;上述的导通回路更可替换为保险丝的一断电元件提供导通路径。本专利技术在改良现有在电源系统只串联电感器来降低故障电流,却产生电压不稳定的问题,利用变压器的一次侧绕组与二次侧绕组为短路运转模式,让供电输入系统平时即经由低阻抗的变压器供应负载输出系统的电压输出,不影响供电稳定度;但当发生短路故障产生的大电流时即自行截止导通回路,使变压器转为开路以提供高阻抗的激磁电抗,让供电输入系统的等效内阻抗增加,达到限制故障电流目的。 本专利技术提供的隔离型交流故障电流限制电路,可在短路故障时利用截止导通回路,让变压器产生的高阻抗的激磁电抗,使供电输入系统的等效内阻抗增加;另外变压器的一次侧绕组和二次侧绕组为电气隔离,可隔离供电的杂讯如开关突波,能避免一次侧绕组的开关突波,避免影响导通回路元件的正常运转;变压器的设计还可应用二次侧绕组比一次侧绕组多的匝数个设计,使二次侧绕组的电流低于一次侧绕组,达到方便选择启断容量较小的断电元件或导通元件以节省成本的目的。由上述说明,本专利技术具有下列各项有益功效变压器的一次侧绕组与二次侧绕组为电气隔离,可隔离供电杂讯且能避免一次侧绕组的开关突波,避免影响导通回路元件的正常运转。产生的激磁电抗,可使供电输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:黄瑞坤
申请(专利权)人:易丰兴业有限公司
类型:发明
国别省市:

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