电流互感器二次侧输出回路开路保护电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及过电压保护装置，特别是涉及一种电流互感器的二次侧保护装置。
【背景技术】
[0002]在电力系统的每个环节，包括发电、变电、输电、配电和用电，都需要对线路进行测量、保护和控制(以下简称测控)。然而线路中电流大小悬殊，从几安到几万安都有，这些电流需要转换为比较统一的电流，另外线路上的电压一般都比较高，如直接测控是非常危险的。电流互感器(Current transformer，简称CT)的作用是可以把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流，用来进行保护、测量等用途。如变比为400/5的电流互感器，可以把实际为400A的电流转变为5A的电流。除起到电流变换的作用外，还起到电气隔离作用。
[0003]电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。它的一次绕组匝数很少，实际中往往只有一匝，也就是穿心而过，串在需要测量的电流的线路中，因此它经常有线路的全部电流流过，二次侧匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路等设备中。电流互感器在正常工作时，它的二次回路始终是闭合的，因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小，电流互感器的工作状态近乎短路。
[0004]电流互感器在一次电流不为零的情况下，输出端是不允许开路的，因为一旦开路，则会在互感器输出端产生上1000V的电压，输入端电流越大、匝比越大，该电压越高，这时互感器输出端开路会造成以下几种破坏或损失:
[0005]一、如果是在测控设备接入端子处松脱而开路，很可能这种高压会击穿设备，导致设备失效。
[0006]二、从互感器输出端到测控设备的接线端子，中间任何一处线路松动或脱落，都会弓丨起打火，烧毁触点，甚至引发电气火灾。
[0007]三、测控设备调试中发现电流线路接错，或需要更换测控设备，互感器的输出端需与测控设备断开，从而使得互感器的输出开路。而这种情况下，往往被测线路是处在工作状态，一次电流不为零。然而，很多时候是不能停电后再来重新接线的，尤其是对于改造项目，更是如此，因为用电设备都在运行中，停电会给用户带来经济损失，如冶炼设备、陶瓷设备、大型医疗设备，都是不能轻易停电的，据测算，停电后重启一条陶瓷生产线，需要耗费三四百万人民币的费用。有经验的工作人员，会采取某种方式短接互感器的输出，然后重新接线，但是这种操作是具有很高的不可靠性，也是非常危险的，稍不注意就会引起打火、工作人员触电。
[0008]解决电流互感器二次侧输出回路开路的现有保护措施，基本有以下几种:
[0009]第一种、采用压敏电阻、气体放电管等压敏元件，当电流互感器二次侧输出回路开路时，一旦开路电压达到压敏器件的动作电压，压敏器件导通，而使输出电压控制在压敏电压。
[0010]第二种、利用电流互感器二次侧输出回路开路时，一旦开路电压达到一定值，由一个并接在两输出端的线圈吸引弹簧脱扣机构，脱扣机构动作使触点短路，从而达到保护作用。
[0011]第三种、在输出端安装一个继电器，继电器的触点连接在输出端的两端，由操控装置控制继电器开与合，以此来实现电流互感器的输出回路的保护。
[0012]以上几种方案明显存在这样一些不足:
[0013]1、压敏器件的导通电压高(十几伏以上)、持续过流能力小，而线路上使用的电流互感器，其额定输出基本都是5A，现有技术下的压敏器件只可能在毫秒(ms)级的范围内持续过流这么大的电流，而电流互感器输出回路一旦开路，持续时间不可能是ms级的。因此，压敏器件做保护，很容易击穿而形成永久性导通，必须更换器件才能恢复互感器输出回路的正常工作，或者直接烧毁而起不到保护作用。
[0014]2、上述第二种方式，由于线圈并接在互感器的两输出端，互感器正常工作时，线圈本身不可避免的要流经一部分互感器二次侧的电流，该部分电流没有流经本该需要流经的检测设备，从而给检测设备带来明显的误差；其二，机械机构动作缓慢，而互感器输出开路时，电压上升很快(us级)，很多时候还没起到保护作用，而外部事故已然发生。
[0015]3、上述第三种方式，完全需要人工干预，对于意外开路，根本起不到保护作用。
[0016]4、当外部故障消除时，不能自动恢复到互感器二次侧输出端回路的正常工作状
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[0017]5、缺少明显的醒目的故障指示。
【发明内容】
[0018]为了克服现有技术的不足，本发明提供一种电流互感器二次侧输出开路保护电路，其目的是当电流互感器的二次侧输出回路发生意外开路时能自动形成回路，并且当故障消除时，能自动恢复回路的正常工作状态；同时也可在做维护或更换测控设备时，可以很方便地、稳定可靠地人工短接电流互感器的输出，同时保证在恢复正常工作时又能很方便地恢复原态。
[0019]为了解决上述的技术问题，本发明提出的基本技术方案为:一种电流互感器二次侧输出回路开路保护电路，包括与电流互感器的二次侧输出端并接的用于二次侧输出回路开路保护的自动保护电路和手动保护机构，所述自动保护电路包括至少一组基本电路，每组基本电路包括一个晶闸管以及用于感知互感器的二次侧输出端的两端电压并控制晶闸管导通的稳压器件。
[0020]优选的，本发明所述的电流互感器二次侧输出回路开路保护电路中，自动保护电路包括一组基本电路，所述稳压导通器件为双向稳压二极管Dl或者双向TVS管，所述晶闸管为双向晶闸管Ql ;双向稳压二极管Dl的一端与双向晶闸管Ql的门极G连接；双向稳压二极管Dl的另一端和双向晶闸管Ql的ΜΤ2极连接到输出端中的第一端，双向晶闸管Ql的MTl极连接输出端的第二端。
[0021]优选的，本发明所述的电流互感器二次侧输出回路开路保护电路中，双向稳压二极管Dl的一端与双向晶闸管Ql的门极G的连接线与输出端的第二端的连接线连接第一辅助保护电路，该第一辅助保护电路包括并联连接的电阻Rl和电容Cl。
[0022]优选的，本发明所述的电流互感器二次侧输出回路开路保护电路中，所述电阻Rl阻值在1ΚΩ?2ΚΩ之间，所述电容Cl的电容值在0.0luF?0.1uF之间。
[0023]优选的，本发明所述的电流互感器二次侧输出回路开路保护电路中，自动保护电路包括电路结构相同并反向并接在二次侧输出端的第一基本电路和第二基本电路；其中第一基本电路的稳压导通器件为串联连接的稳压二极管D2和整流二极管D3，所述晶闸管为可控硅晶闸管Q2 ;其中稳压二极管D2的A极与Q2的G极连接，所述稳压二极管D2的K极与整流二极管D3的K极连接，该整流二极管D3的A极与可控硅晶闸管Q2的A极相连并连接至二次侧输出端的第一端，并且所述的可控硅晶闸管Q2的K极连接至二次侧输出端的第
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[0024]优选的，本发明所述的电流互感器二次侧输出回路开路保护电路中，至少一组基本电路的稳压二极管D2的A极与Q2的G极的连接线与二次侧输出端的第二端的连接线设置第二辅助保护电路，该第二辅助电路包括并联连接的电阻R2和电容C2。
[0025]优选的，本发明所述的电流互感器二次侧输出回路开路保护电路中，所述电阻Rl阻值在1ΚΩ?2ΚΩ之间，所述电容Cl的电容值在0.0