一种具有短路保护的电流互感器的制作方法

[0001]
本申请涉及互感器技术领域，尤其是涉及一种具有短路保护的电流互感器。


背景技术：

[0002]
随着配网自动化在中国的普及，电流互感器广泛应用于电力系统电流测量中，电流互感器(current transformer)简称为ct，利用电磁感应原理制成，电流互感器由闭合的铁心和绕组组成。电流互感器的一次侧绕组匝数很少，串接在被测量电流的线路中，一次侧绕组中经常有线路的全部电流流过；二次侧绕组匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路中。电流互感器在工作时，二次侧绕组始终是闭合的，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接近短路。
[0003]
电流互感器是把一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量，互感器在正常运行时，二次侧不允许开路。当电流互感器正常运行，二次侧开路时，一次侧电流将全部用于激磁，使铁芯严重饱和，交变的磁通在二次侧绕组上将感应出很高的电压，其峰值可达几千伏甚至上万伏，高电压作用于二次线圈及二次回路上会将导致二次回路绝缘击穿，线圈绝缘因过热而烧毁，甚至导致二次回路起火燃烧，造成电网事故扩大以及经济损失。同时，感应出的高压如果不及时消除，也会给运行人员和检修人员的生命安全和设备安全造成极大威胁，甚至导致人身伤亡。


技术实现要素：

[0004]
为了保证电流互感器的安全运行，在电流互感器二次回路开路时，能够有效对二次回路进行短路保护，本申请提供一种具有短路保护的电流互感器。
[0005]
本申请提供的一种具有短路保护的电流互感器，采用如下的技术方案：
[0006]
一种具有短路保护的电流互感器，包括电流互感器，所述电流互感器二次侧绕组设置有电压继电器和电流继电器，所述电流互感器二次侧绕组并联电压继电器线圈，所述电流互感器二次侧绕组还并接电流继电器常开触点；所述电流继电器电连接有控制其动作的控制回路。
[0007]
通过采用上述技术方案，当电流互感器的二次测出现开路时，二次回路的电压将迅速增大，使电压继电器的线圈得电，电压继电器的线圈得电后电压继电器常开触点闭合。此时，控制回路控制电流继电器线圈得电，电流继电器常开触点闭合，在电流互感器的二次侧形成自锁回路，从而将电流互感器的二次回路短接，避免二次回路开路出现高压对工作人员和设备造成危害，保障工作人员的安全以及设备安全稳定运行。
[0008]
优选的，所述控制回路包括直流电源、保持继电器，所述保持继电器设有保持继电器第一常开触点和保持继电器第二常开触点，所述电压继电器常开触点、保持继电器线圈以及电流继电器线圈串接后与直流电源连接；所述保持继电器第一常开触点与电压继电器常开触点并接。
[0009]
通过采用上述技术方案，当电流互感器的二次测出现开路时，二次回路的电压将
迅速增大，使电压继电器的线圈得电，电压继电器常开触点闭合，保持继电器线圈和电流继电器线圈得电，同时，保持继电器第一常开触点闭合，在控制回路中，电流继电器和保持继电器得电，使得二次侧与闭合的电流继电器常开触点形成短接回路，避免二次回路开路出现高压对工作人员和设备造成危害。
[0010]
优选的，所述保持继电器为两线圈并联结构，所述一线圈控制对应的保持继电器第一常开触点，所述另一线圈控制的对应保持继电器第二常开触点。
[0011]
通过采用上述技术方案，当保持继电器得电后，每个线圈可以控制各自对应的常开触点动作，两个线圈控制的常开触点互不干扰，提高了保持继电器的稳定性。
[0012]
优选的，所述保持继电器两端并联保护二极管。
[0013]
通过采用上述技术方案，保护二极管可以防止干扰电压对保持继电器的干扰，避免保持继电器的抖动，提高控制回路的稳定性。
[0014]
优选的，所述电压继电器为延时断开型继电器。
[0015]
通过采用上述技术方案，电压继电器采用延时断开型继电器，在电压继电器的线圈失电之后，电压继电器常开触点会延时断开。这样，在电压继电器的线圈失电其常开触点断开之前，电流继电器的线圈能够得电，电流继电器常开触点闭合，使控制回路能够形成通电回路，从而使电流继电器常开触点闭合。
[0016]
优选的，还包括报警装置，所述报警装置包括报警灯，所述保持继电器第二常开触点串接报警灯后与直流电源连接。
[0017]
通过采用上述技术方案，当二次侧发生开路时，电流继电器得电，保持继电器第二常开触点52闭合，设置的报警灯得电亮起，提示管理人员电流互感器发生开路，保护电路正在工作，及时进行相关处理。
[0018]
优选的，所述二次侧绕组上还并接负温度系数热敏电阻。
[0019]
通过采用上述技术方案，可以对电流互感器的二次侧开路进行双重保护，当电流互感器二次侧发生开路，电流互感器发热，温度升高到负温度系数热敏电阻的电压门限值时，负温度系数热敏电阻开关闭合，形成更小阻值的二次侧短路回路，有效保护电流互感器。
[0020]
优选的，所述二次侧绕组上设有绝缘层，所述负温度系数热敏电阻通过导热胶粘接在二次侧绕组的绝缘层上。
[0021]
通过采用上述技术方案，可以使负温度系数热敏电阻能更好的感知二次侧绕组在开路时产生的热量，使负温度系数热敏电阻能更精确的感知电流互感器的温度变化，及时作出保护动作。
[0022]
综上所述，本申请包括以下有益技术效果：
[0023]
1.本申请的电流互感器在二次侧回路开路时，通过电流继电器常开触点的闭合，能够快速将电流互感器二次侧短路，消除电流互感器二次侧感应出的高压，避免二次回路的绝缘击穿甚至导致二次回路起火燃烧，造成电网事故以及经济损失。同时，迅速消除二次侧感应的高压，还有利于保障运维人员和检修人员的人身安全。
[0024]
2.通过设置报警灯，可以提示管理人员电流互感器发生开路，保护电路启动工作，及时对发生的问题进行处理、维护。
[0025]
3.通过设置负温度系数热敏电阻，可以在电流互感器二次侧回路开路时，在电流
互感器的二次侧形成自锁回路，提供二重保护，提高电流互感器的安全性。
附图说明
[0026]
图1是本申请电路原理图；
[0027]
图2是本申请控制回路电路原理图。
[0028]
图示：1、电流互感器；2、电压继电器；21、电压继电器常开触点；3、电流继电器；31、电流继电器常开触点；4、直流电源；5、保持继电器；51、保持继电器第一常开触点；52、保持继电器第二常开触点；6、保护二极管；7、报警灯；8、负温度系数热敏电阻。
具体实施方式
[0029]
以下结合附图1、2对本申请作进一步详细说明。
[0030]
如图1所示，本申请实施例公开了一种具有短路保护的电流互感器，包括电流互感器1，所述电流互感器1二次侧绕组设置有电压继电器2和电流继电器3，所述电流互感器1二次侧绕组并联电压继电器2线圈，所述电流互感器1二次侧绕组还并接电流继电器常开触点31；所述电流继电器3电连接有控制其动作的控制回路。
[0031]
当电流互感器1的二次测出现开路时，二次侧回路的电压将迅速增大，电压继电器2的线圈得电，电压继电器2的线圈得电后电压继电器常开触点21闭合；此时，控制回路控制电流继电器3线圈得电，电流继电器常开触点31闭合，在电流互感器1的二次侧形成自锁回路，从而将电流互感器1的二次侧短接，避免二次回路开路出现高压对工作人员和设备造成危害，保障工作人员的安全以及设备安全稳定运行。同时，本申请提供的电流互感器1二次侧短路保护装置仅针对发生二次回路开路时起保护作用，不会对二次回路产生影响。
[0032]
如图2所示，本实施例的控制回路包括直流电源4、保持继电器5，所述保持继电器5设有保持继电器第一常开触点51和保持继电器第二常开触点52，所述电压继电器常开触点21、保持继电器5线圈以及电流继电器3线圈串接后与直流电源4连接；所述保持继电器第一常开触点51与电压继电器常开触点21并接。
[0033]
当电流互感器1的二次测出现开路时，二次侧的电压将迅速增大，使电压继电器2的线圈得电，电压继电器常开触点21闭合，保持继电器5线圈和电流继电器3线圈得电，同时，保持继电器第一常开触点51闭合，在控制回路中，电流继电器3和保持继电器5得电；此时，无论电压继电器常开触点21是否闭合，直流电源4、闭合的保持继电器第一常开触点51、保持继电器5线圈以及电流继电器3之间形成通电回路，使得二次侧与闭合的电流继电器常开触点31形成闭合回路，避免二次回路开路时，出现的高压对工作人员和设备造成危害。
[0034]
在一实施例中，所述保持继电器5为两线圈并联结构，所述一线圈控制对应的保持继电器第一常开触点51，所述另一线圈控制对应的保持继电器第二常开触点52。当保持继电器5得电后，每个线圈可以控制各自对应的常开触点动作，两个线圈分别控制的相应常开触点互不干扰的工作，提高了保持继电器5的稳定性。
[0035]
为了防止干扰电压对保持继电器5的干扰，避免保持继电器5的抖动，提高控制回路的稳定性，所述保持继电器5两端并联保护二极管6。
[0036]
所述电压继电器2采用延时断开型继电器，在电压继电器2的线圈失电之后，电压继电器常开触点21会延时断开。这样，在电压继电器2的线圈失电其常开触点断开之前，电
流继电器3的线圈能够得电，电流继电器常开触点31闭合，使控制回路能够形成通电回路，从而使电流继电器常开触点31闭合。
[0037]
在一实施例中，还包括报警装置，所述报警装置包括报警灯7，所述保持继电器第二常开触点52串接报警灯7后与直流电源4连接。当二次侧发生开路时，电流继电器3得电，保持继电器第二常开触点52闭合，设置的报警灯7得电亮起，提示管理人员电流互感器1发生开路，保护电路正在工作，及时进行相关处理。
[0038]
如图2所示，在一实施例中，所述二次侧绕组上还并接负温度系数热敏电阻8；具体的，二次侧绕组上设有绝缘层，所述负温度系数热敏电阻8通过导热胶粘接在二次侧绕组的绝缘层上，将负温度系数热敏电阻8通过导热胶粘接在二次侧绕组的绝缘层上，能更好的感知二次侧绕组在开路时产生的热量，使负温度系数热敏电阻8能更精确的感知电流互感器的温度变化，及时作出保护动作。
[0039]
通过设置负温度系数热敏电阻8，还可以在电流互感器1的二次侧开路时进行双重保护，当电流互感器1二次侧发生开路，电流互感器1发热，温度升高到负温度系数热敏电阻8的电压门限值时，负温度系数热敏电阻8开关闭合，形成更小阻值的二次侧短路回路，有效保护电路互感器。
[0040]
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。