[發明專利]用于電流變換器的保護電路以及具有保護電路的電流變換器

在審

• 申請號: 201380065720.X
• 申請日: 2013-11-07
• 公開（公告）號: CN105191043A
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: M·揚科夫斯基
• 申請（專利權）人: 菲尼克斯電氣公司
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04;H01F27/40;G01R1/36;G01R19/00;H01F38/20;H02H7/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 張立國

技術領域

本發明涉及一種用于電流變換器的保護電路，所述保護電路用于阻止電流變換器的次級電路上的次級電壓超過次級電壓閥值。此外，本發明涉及一種帶有保護電路的電流變換器。

背景技術

電流變換器一般在短路次級側時工作，例如通過在次級電路中嵌入電流測量儀，因為否則可能在次級接線端上存在的電壓取不允許的高值。為了對此在所述變換器的次級側的短路斷開的情況下實現對變換器的保護，例如在去掉測量儀器連同其分流電阻的情況下，已知一種如下的保護開關，所述保護開關在出現不允許的高的次級電壓的情況下恢復短路。

所述在電流變換器的次級電路開路時所產生的電壓峰可能是很高的并且因此是危及生命的并且此外可能導致電流變換器的損壞。

作為補救已知一種如下裝置，所述裝置無延遲地(例如借助于二極管或者繼電器)或者有延遲地短路。對于有延遲的短路已知如下實施方式，所述實施方式周期性地(例如借助于熱敏電阻)或者持續地(例如在間隔墊片軟化后)短路。

在取下次級保護層或者拔下插頭時進行短路的裝置在次級電路的其他位置上斷開的情況下不起作用時是有問題的。

繼電器可以如此實施，使得繼電器在消除斷路后自動地并且無較大滯后地重新釋放電流變換器-次級電路。

不過在電流變換器的次級接線盒中一般不能安置這樣的裝置。此外所述裝置是昂貴的并且在運行安全性和耐氣候性方面不能始終滿足高的運行要求。

因此由FR1178783已知一種保護開關，在所述保護開關中在出現不允許的高的次級電壓時，與電壓相關的電路元件操縱由電流變換器饋電的開關。由兩個反向并聯的整流器和一個構成為熱敏繼電器的繼電器所組成的的串聯電路與次級繞組以及與變換器的負載并聯。如果所述次級電路達到臨界值，所述繼電器進行響應并且在此閉合觸點，所述觸點建立如下的短路電路，所述短路電路或者僅僅跨接整流器或者跨接由整流器和繼電器組成的串聯電路。

在所述已知的保護開關中不利的是，所述保護開關具有高的慣性，從而不僅所述響應而且在不允許的高的次級電壓衰減后所述正常的運行狀態的恢復都有時間延遲地實施。此外，這樣的保護開關由于其尺寸僅能困難地安置在電流變換器的次級接線盒中，此外所述保護開關是昂貴的并且在運行安全性方面是有問題的。

發明內容

本發明基于如下任務，在較高反應速度、較高負載電流、較高運行安全性、較小結構體積以及較小制造成本方面進一步開發一種用于電流變換器的保護電路。

該任務通過獨立權利要求的技術方案得到解決。有利的構造形式以及進一步擴展方案在從屬權利要求中給出。進一步擴展方案的特征，只要在技術上有意義就可以互相結合并且與獨立權利要求的特征相結合。

本發明的一個方面涉及一種用于電流變換器的保護電路。所述電流變換器基本上是一種短路的變壓器，所述變壓器用于交流電流的無電勢的測量。所述電流變換器優選用于電流測量儀或者能量計數器的饋電。

所述電流變換器的初級繞組通常包括一個單個線圈、例如銅線圈(Kupferschiene)，而所述次級繞組具有更高的線圈匝數。這意味著，在空載時初級電路的電壓轉換為在次級電路中的更高的電壓。所述在次級電路中的高的電壓可能導致人員危險或者電流變換器的損壞。

所述保護電路用于阻止電流變換器的次級電路上的次級電壓超過次級電壓閥值。所述次級電壓閥值例如可以具有在制造保護電路時預先調整的值或者能由操作人員調整的值。

所述保護電路可以具有保護電路輸入端、優選以觸點銷或者接線端對的形式的保護電路輸入端，所述保護電路輸入端能耦合到電流變換器的次級電路上，從而所述次級電壓施加在保護電路輸入端上。

此外，所述保護電路包括與保護電路輸入端相連接的控制單元以及與保護電路輸入端相連接的開關單元，所述開關單元與所述控制單元可操控地連接。

所述控制單元構成為用于在對由次級電壓超過次級電壓閥值進行響應的情況下將控制信號提供到開關單元上。與次級電壓閥值進行比較的次級電壓的值可以是次級電壓的幅值、平均值、瞬時值或者有效值。

所述控制單元可以以電路的形式、例如基于半導體、特別是以集成電路的構造得到實現。

所述開關單元構成為用于在對由控制單元所提供的控制信號進行響應的情況下使保護電路輸入端短路。所述控制信號可以以電壓的形式提供在導線上，所述導線將控制單元與開關單元連接，所述電壓在超過次級電壓閥值時或者在對超過次級電壓閥值進行響應的情況下改變其值，例如從低(LOW)改變到高(HIGH)或者反之亦然。