专利名称:漏电和接地故障筛选电路的制作方法
本发明适用于三相三线制(中性点对地绝缘)两个及两个以上幅射式多支路供电系统的漏电或接地保护装置，做为检测支路漏电或接地故障(以下简称为故障)信号，实现选择性保护的核心电路。
为实现漏电或接地保护装置的选择性，方法和途径很多，目前国内外大多数均采用方向性保护，线路比较复杂。如我国煤矿地面高压(3-6KV)供电系统选择性漏电保护就是应用方向性保护实现的。特别是在煤矿井下低压供电系统漏电保护装置的选择性。
本发明的目的，就是为了解决三相三线制、两个或两个以上幅射式多支路供电系统发生故障时，迅速而准确的选择出故障支路，再配合以其它电路及执行机构(如自动馈电开关)、快速切断故障支路电源，保证非故障支路正常送电，缩小停电范围，实现安全供电。
本发明实现的方法是由安装在各支路开关内的变流器、参考相及变流器，整流及放大器、正负半波两排汇流母线、非门元件、与门元件及二极管、正负半波输出电路组成的。实现选择性主要是应用故障时各变流器的二次信号-故障支路的信号与非故障支路信号相反、参考相变流器二次信号与非故障支路信号同相、利用集成元件工作的快速性和汇流母线排筛选后实现互锁等技术实现的。提高变流器的绝缘后，本发明可实用更多电压等级的供电系统。
本发明的优点是线路结构简单、使用元件少，组装工艺容易。除参考相及变流器之外，其它部分可用分离电子元件组装在一个线路板上。各部分可刻制若干个集成元件，也可刻制成一个整体大型集成元件，更简化了组装工艺，便于推广使用。应用集成元件、动作快、性能可靠、抗干扰性能强。可在半个周波内准确检测出故障支路，是漏电或接地保护装置实现选择性的核心电路。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述。
图1、漏电和接地故障筛选电路方框图。
1.HL1，HL2，……，HLn为支路变流器;
2.LH参为参考相变流器;
3.整流和放大器;
4.4A(4B)为正(负)半波汇流母线排;
5.5A(5B)为正(负)半波输出与门元件(或与门集成元件);
6.为非门元件(或非门集成元件)。
图2、漏电和接地故障筛选电路实际结线图。
图3、参考相电路。
参照图1，本发明是由支路变流器1、参考相变流器2，整流和放大电路3、正半波汇流母线排4A和负半波汇流母线排4B，非门集成元件6和正半波输出与门集成元件5A和负半波输出与门集成元件5B组成。各支路变流器是为贯穿式的、安装在支路开关负荷侧，磁芯是非晶态软磁性材料或坡莫合金制成的。
参照图3，参考相是一并接在三相线路的星点和地之间接一贯穿式变流器组成，其磁芯为非晶态软磁性材料或坡莫合金制成。发生故障时参考相变流器二次侧信号要保持和非故障支路变流器二次信号同相。
参照图2，当电网无漏电或接地故障时，各变流器二次无信号输出，因此在整流和放大电路输出均为高电平(8～10伏)。因此正、负汇流母线排均为高电平“1”，而输出与门集成元件的有一个输入端是经非门集成元件导相后为“0”电平(2.5V以下)，因此，正、负两半波输出与门集成元件的输出端均为“0”电平。
当发生支路漏电或接地故障时(以LH1支路为故障支路)，故障支路变流器二次信号与非故障支路(包括参考相支路)变流器二次信号相反，如故障信号正半波时，LH1的“※”端为“+”、其它变流器的“※”同命端则为“-”。各变流器的二次信号经整流，放大后都输入到正、负半波汇流母线排，则正半波母线排由上往下的电平为“1、0、1、1、1”，而负半波汇流母线排由上往下的电平为“0、1、0、0、0”在非门集成元件导相作用下，使故障支路的正半波输出与门集成元件5A输入端都是高电平“1”，其输出也是高电平“1”;而其余的输出与门集成元件的输入端至少有一个“0”电平，故输出都是“0”电平。在故障信号的负半波变流器LH1的“※”端为“-”，而其它变流器的“※”同命端均为“+”，各变流器二次信号经整流和放大后都输入到正、负半波汇流母线排上去，正半波汇流母线排的电平是“0、1、0、0、0”，负半波汇流母线排的电平是“1、0、1、1、1”，在非门集成元件导相后，只有故障支路LH1的负半波输出与门集成元件5B的输入端都是高电平“1”，其输出为高电平“1”;其余的输出与门集成元件的输入端至少有一个是低电平“0”，其输出也都是低电平“0”。因此，故障支路LH1在正、负半波故障信号都输出高电平“1”，在二极管作用下，输出全波脉动故障信号，此信号作用于其支路执行电路，使该支路开关跳闸、切断故障支路电源，实现了筛选出故障支路和故障支路与非故障支路之间的互锁。
同理可推证，在其它支路发生故障时，或者在已切除一个故障支路后的其余支路之间、以及最后只剩下两个供电支路之间再发生支路故障时仍可迅速、准确筛选出故障支路。也就是说仍具有选择性。
从上述论证可得出在故障信号正、负半波的任何时刻，都可以准确的在半个周波内筛选出故障支路。
本发明放大电路采用双端输入的分差放大电路，同时采用了HTL集成元件组装，动作快、性能可靠，抗干扰性能强。
本发明首先被申请人应用在380/660伏三相三线制“选择性检漏继电器”中，做为实现选择性的核心电路，证实性能可靠、动作准确。
权利要求
1.一种三相三线制供电系统漏电和接地故障的保护电路，其特征是在半个周波内选出故障支路的由支路变流器(LH1，LH2，……，LHn)、参考相及参考相变流器(LH参)、整流和放大器(3)、正半波汇流母线排(4A)、负半波汇流母线排(4B)、非门元件(6)、正半波输出与门元件(5A)、负半波输出与门元件(5B)和二极管(7)组成的漏电和接地故障筛选电路。
2.根据权利要求
1所述的保护电路，其特征是与门元件与整流和放大器输出端和正、负半波汇流母线排相连接的输入端必须连接一非门元件进行导相，实现筛选和互锁。有n个支路变流器必须有(n+1)个正半波汇流母线和(n+1)个负半波汇流母线组成正负汇流母线排。
3.根据权利要求
1或2所述的保护电路，其特征是按其绝缘强度的不同，适用于各种电压级别的各支路变流器均为贯穿式零序变流器。
4.根据权利要求
1或2所述的保护电路，其特征是参考相及其变流器是并接于三相线路电容器人为中性点与地之间接一变流器组成。
5.根据权利要求
1或2所述的保护电路，其特征是整流和放大器(3)、正半波汇流母线排(4A)、负半波汇流母线排(4B)、非门元件(6)、正半波输出与门元件(5A)、负半波输出与门元件(5B)和二极管(7)可用集成元件、也可用分离电子元件组装而成。
6.根据权利要求
1或2所述的保护电路，其特征是整流和放大器(3)、正半波汇流母线排(4A)、负半波汇流母线排(4B)、非门元件(6)、正半波输出与门元件(5A)、负半波输出与门元件(5B)和二极管(7)可制成一块集成元件。
专利摘要
本电路适用于三相三线制、各级电压、两个及两个以上多支路辐射式供电系统的漏电和接地保护中，做为实现选择性保护的核心电路。当任一支路发生漏电或接地故障，可在半个周波内迅速、准确选出故障支路；在切除一个故障支路后，剩余的各支路之间或最后剩下两个支路时，仍具有选择性。本电路须与其它电路相配合，才能构成性能完善的、有选择性的漏电和接地保护装置。电路采用了HTL集成元件，动作快，性能可靠，抗干扰能力强。
文档编号G01R31/02GK86103656SQ86103656
公开日1987年1月24日 申请日期1986年6月2日
发明者王广福 申请人:双鸭山矿务局导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan