专利名称：截止型交流故障电流限制电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种截止型交流故障电流限制电路，特别涉及一种于交流电源系统发生短路时有效限制故障电流的电路。
背景技术：
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，造成的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；一般传统改善方式在电源系统中串联限制故障电流的电感器，但所述电感器在正常供电过程中会造成供电稳定度的问题。
发明内容
本发明提供一种截止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的缺点。为了达到上述目的，本发明采取了如下技术方案本发明提供一种截止型交流故障电流限制电路，包括至少一正阻抗元件，串联设于供电输入系统与负载输出系统之间，用以提供正阻抗限制短路电流；以及至少一导通回路，与所述正阻抗元件并联，所述导通回路由一开关器及一断电元件串联组成，用以以提供旁路效果。根据本发明的构思，所述正阻抗元件为电感器。根据本发明的构思，所述断电元件为保险丝。本发明还提供一种截止型交流故障电流限制电路，包括至少一正阻抗元件，串联设于供电输入系统与负载输出系统之间，用以提供正阻抗限制短路电流；以及至少一导通回路，与所述正阻抗元件并联，用以以提供旁路效果，所述导通回路至少有一导通元件。根据本发明的构思，所述正阻抗元件为电感器。
根据本发明的构思，所述导通元件为半导体型开关。根据本发明的构思，所述导通回路由至少有一个以上导通元件串联组成。本发明又提供一种截止型交流故障电流限制电路，包括至少一正阻抗元件，串联设于供电输入系统与负载输出系统之间，用以提供正阻抗限制短路电流；以及
至少一导通回路，与所述正阻抗元件并联，用以提供旁路效果，所述导通回路有一断电元件。根据本发明的构思，所述断电元件为保险丝。也就是说，本发明提供的截止型交流故障电流限制电路实质上位一电流调整电路，包括有至少一正阻抗元件及至少一导通回路；所述正阻抗元件串联设于供电输入系统与负载输出系统之间，用以提供正阻抗，所述正阻抗元件可为电感器，所述导通回路与正阻抗元件并联，由一开关器及一断电元件串联组成，所述断电元件为保险丝；上述的导通回路可提供一旁路效果，在正常供电过程中不需通过正阻抗元件。，在整体电源系统发生短路故障产生大电流，可通过断电元件因大电流而熔断截止旁路效果，让故障电流需经正阻抗元件输出，使供电输入系统的等效内阻抗增加，达到限制故障电流的目的，让断路装置顺利隔离短路故障；且在正阻抗元件上并联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，让所述导通回路提供旁路效果。本发明提供的截止型交流故障电流限制电路还有另一构造，所述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可提供旁路效果，在截止型交流故障电流限制电路侦测有短路故障产生的大电流时，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的旁路效果；还可在正阻抗元件上并联数个导通回路，在排除短路事故后再次导通数个导通回路，可避免导通回路的单一导通元件导通失效而造成的旁路效果失效；上述的导通回路更可替换为保险丝等断电元件提供旁路效果。本发明在改良现有电源系统串联电感器降低故障电流，却生电压不稳定的问题上，利用导通回路提供旁路效果，让供电输入系统直接供应负载输出系统的电力输出，不会影响供电电压的稳定度。当发生短路故障产生的大电流时即自行截止导通回路的旁路效果，让故障电流经正阻抗元件增加等效内阻抗，达到限制短路电流的目的。本发明提供的截止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的旁路效果，让故障电流经正阻抗元件，使供电输入系统的等效内阻抗增加；另外，正阻抗元件可以数个串联的方式提供正阻抗值，方便供电输入系统依需求调整阻抗值。由上述说明，本发明具有下列各项有益功效截止导通回路的旁路效果，搭配正阻抗元件提供的等效内阻抗可有效限制短路电流，使断路装置能确实的隔离短路事故。可串联数个正阻抗元件，方便供电输入系统作阻抗值调整。
图I :系为本发明截止型交流故障电流限制电路单相等效电路简图。图2 :系为本发明的截止导通回路图。
图3 :系为本发明的并联数导通回路电路图。图4 :系为本发明另一实施例电路图。
图5 :系为本发明另一实施例截止导通元件图。图6 :系为本发明另一实施例并联数导通回路电路图。图7 :系为本发明另一简易实施例电路图。
具体实施例方式请参照图I所示，本发明截止型交流故障电流限制电路实质上为一电流调整电路I，其包括有—正阻抗兀件11,所述正阻抗兀件11串联设于供电输入系统2与负载输出系统3之间，可提供正阻抗限制短路电流的功能；所述正阻抗元件11可为电感器。一导通回路12，与正阻抗元件11并联，所述导通回路12由一开关器121及一断电元件122串联组成，可提供一旁路效果，在正常供电过程中不需通过正阻抗元件11 ;所述断电元件122可为保险丝。本发明正常运作时，导通回路12的开关器121为导通状态，使供电输入系统2经由导通回路12的旁路效果供电至负载输出系统3，连接在电流调整电路I 一侧的断电装置4业正常导通供电，不影响供电稳定度；请参照图2所示，当负载输出系统3发生短路时造成电源系统产生短路电流，所述导通回路I的断电元件122因短路产生的大电流而熔断截止旁路效果，让故障电流需经正阻抗元件11输出并提供正阻抗值，使供电输入系统2的等效内阻抗增加，达到限制故障电流的目的，让断路装置4顺利隔离短路故障，及让负载输出系统3内的断路装置31隔离故障的负载32，避免短路事故的影响区域扩大而造成长时间的停电，提高负载输出系统3的用电安全。请参照图3所示，本实施例的正阻抗元件11可为数个正阻抗元件串联而成，方便供电输入系统2作阻抗值调整；且再在正阻抗元件11上并联数个导通回路12可在电源系统短路故障排除后，再次导通其中一个导通回路12的开关器121，让所述导通回路12提供旁路效果，让供电输入系统2供电不需经正阻抗元件11。请参照图4所示,本发明的另一实施例中,所述电流调整电路I包括有—正阻抗兀件11,所述正阻抗兀件11串联设于供电输入系统2与负载输出系统3之间，可提供正阻抗限制短路电流的功能；所述正阻抗元件11可为电感器。一导通回路12，与正阻抗元件并联，所述导通回路12至少有一导通元件123，可提供一旁路效果在正常供电过程中不需经过正阻抗元件11 ;所述导通元件123可为半导体型开关。本发明的另一实施例中，在正常运作时，所述导通元件123为导通状态，使供电输入系统2经由导通回路12供电至负载输出系统3 ;请参照图5所示，当于电源系统发生短路产生短路大电流时，所述电流调整电路I侦测有大电流时，即控制导通元件123为截止导通状态，让故障电流直接经由正阻抗元件11提供正阻抗值使供电输入系统2的等效内阻抗增加，达到限制故障电流的目的，让断路装置4顺利隔离短路故障，及让负载输出系统3内的断路装置31隔离故障的负载32。当排除短路事故后，即重新投入导通元件123，让供电输入系统2再次经由导通回路12正常输出供电。上述的运作可有效的限制故障电流，让断路装置4及断路装置31有效发挥隔离短路的功能，以保护整体电源系统的供电安全。请参照图6所示，上述的另一实施例的导通回路12可串联一个以上导通元件123，在截止导通过程中只要其中一个形成不导通即可截止导通回路12的旁路效果。还将数个导通回路12与正阻抗元件11并联，再排除短路故障后投入数导通回路12，以避免导通回路12的单一导通元件123失效无法提供旁路效果。请参照图7所示，本发明的另一简易实施例，所述电流调整电路I包括有—正阻抗兀件11,所述正阻抗兀件11串联设于供电输入系统2与负载输出系统3之间，可提供正阻抗限制短路电流的功能；所述正阻抗元件11可为电感器。一导通回路12，与正阻抗元件11并联，所述导通回路12由一断电元件122组成， 用以提供旁路效果；所述断电元件122可为保险丝。
权利要求
1.一种截止型交流故障电流限制电路，其特征在于，包括 至少一正阻抗元件(11)，串联设于供电输入系统(2)与负载输出系统(3)之间，用以提供正阻抗限制短路电流；以及 至少一导通回路(12)，与所述正阻抗元件(11)并联，所述导通回路(12)由一开关器(121)及一断电元件(122)串联组成，用以以提供旁路效果。
2.如权利要求I所述的截止型交流故障电流限制电路，其特征在于，所述正阻抗元件(11)为电感器。
3.如权利要求I所述的截止型交流故障电流限制电路，其特征在于，所述断电元件(122)为保险丝。
4.一种截止型交流故障电流限制电路，其特征在于，包括 至少一正阻抗元件(11)，串联设于供电输入系统(2)与负载输出系统(3)之间，用以提供正阻抗限制短路电流；以及 至少一导通回路(12)，与所述正阻抗元件(11)并联，用以以提供旁路效果，所述导通回路(12)至少有一导通元件(123)。
5.如权利要求4所述的截止型交流故障电流限制电路，其特征在于，所述正阻抗元件(11)为电感器。
6.如权利要求4所述的截止型交流故障电流限制电路，其特征在于，所述导通元件(123)为半导体型开关。
7.如权利要求4所述的截止型交流故障电流限制电路，其特征在于，所述导通回路(12)由至少有一个以上导通元件(123)串联组成。
8.一种截止型交流故障电流限制电路，其特征在于，包括 至少一正阻抗元件(11)，串联设于供电输入系统(2)与负载输出系统(3)之间，用以提供正阻抗限制短路电流；以及 至少一导通回路(12)，与所述正阻抗元件(11)并联，用以提供旁路效果，所述导通回路(12)有一断电元件(122)。
9.如权利要求8所述的截止型交流故障电流限制电路，其特征在于，所述断电元件(122)为保险丝。
全文摘要
一种截止型交流故障电流限制电路其实质上为一电流调整电路，包括有一正阻抗元件，所述正阻抗元件串联设于供电输入系统与负载输出系统的间，用以提供正阻抗；一导通回路系与正阻抗元件并联，所述导通回路由一开关器及一断电元件串联组成，可提供旁路效果。在正常供电过程中不需通过正阻抗元件。且可在短路时通过产生短路大电流熔断断电元件截止所述导通回路的旁路效果，让故障电流经正阻抗元件输出并提供正阻抗值，使供电输入系统的等效内阻抗增加，达到限制故障电流的目的，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的停电。
文档编号H02H9/02GK102623980SQ20111003467
公开日2012年8月1日 申请日期2011年1月30日 优先权日2011年1月30日
发明者黄瑞坤 申请人:易丰兴业有限公司