[發(fā)明專利]遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)及電纜短路故障的隔離方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410826932.1
• 申請(qǐng)日: 2014-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN104538949A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉必成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州大中電力技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H02J1/10
• 分類號(hào): H02J1/10;H02H7/26
• 代理公司: 北京天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11386
• 代理人: 龔頤雯;馬東偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力領(lǐng)域，特別地，涉及遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)及電纜短路故障的隔離方法。

背景技術(shù)

目前，在通信行業(yè)、視頻監(jiān)控、鐵路區(qū)間通信等領(lǐng)域大量使用直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)。現(xiàn)有的直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)在組成點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)鏈型分布供電網(wǎng)絡(luò)時(shí)，通常是以局端電源為供電點(diǎn)，通過傳輸電纜將局端電源輸出的較高直流電壓提供至各分布式遠(yuǎn)端電源，再由遠(yuǎn)端電源將輸入電壓轉(zhuǎn)換為用電設(shè)備適用電壓而為用電設(shè)備供電，如圖1所示。

一旦傳輸電纜上的任意一點(diǎn)發(fā)生短路故障，局端電源將采取短路保護(hù)措施，即停止輸出，這樣所有用電設(shè)備均會(huì)失去供電。整個(gè)直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)停止供電，將對(duì)系統(tǒng)可靠性造成極大的影響。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本發(fā)明提出了一種遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)及電纜短路故障的隔離方法，即便在傳輸電纜發(fā)生單點(diǎn)短路時(shí)，也能夠保障所有用電設(shè)備的供電不受影響。

一方面，提供一種遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)，包括：兩個(gè)供電點(diǎn)和至少一個(gè)用電點(diǎn)，其中每個(gè)用電點(diǎn)包括遠(yuǎn)端控制器、遠(yuǎn)端電源和用電設(shè)備，并且遠(yuǎn)端控制器與遠(yuǎn)端電源連接、遠(yuǎn)端電源和用電設(shè)備連接、遠(yuǎn)端控制器與傳輸電纜連接；兩個(gè)供電點(diǎn)的局端電源的輸出通過傳輸電纜及各個(gè)遠(yuǎn)端控制器的控制開關(guān)并聯(lián)。

其中，遠(yuǎn)端控制器包括控制開關(guān)、控制電路、至少一個(gè)電流檢測(cè)電路和兩個(gè)隔離二極管，其中控制開關(guān)與至少一個(gè)電流檢測(cè)電路均與控制電路連接，且控制開關(guān)和至少一個(gè)電流檢測(cè)電路分別配置在傳輸電壓的正極或負(fù)極，兩個(gè)隔離二極管分別連接在控制開關(guān)的兩端。

一般地，控制開關(guān)配置在遠(yuǎn)端控制器與傳輸電纜相連接的兩個(gè)輸電端口之間，并且控制開關(guān)在常態(tài)時(shí)閉合。

另一方面，提供了一種電纜短路故障的隔離方法，采用如上所述的遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)。

再一方面，提供了一種電纜短路故障的隔離方法，應(yīng)用于遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)，該遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)包括：兩個(gè)供電點(diǎn)和至少一個(gè)用電點(diǎn)，其中每個(gè)用電點(diǎn)包括遠(yuǎn)端控制器，兩個(gè)供電點(diǎn)的局端電源分別通過傳輸電纜及各個(gè)遠(yuǎn)端控制器的控制開關(guān)并聯(lián)；遠(yuǎn)端控制器包括控制開關(guān)、控制電路、至少一個(gè)電流檢測(cè)電路和兩個(gè)隔離二極管，其中控制開關(guān)與至少一個(gè)電流檢測(cè)電路均與控制電路連接，且控制開關(guān)和至少一個(gè)電流檢測(cè)電路分別配置在傳輸電壓的正極或負(fù)極，兩個(gè)隔離二極管分別連接在控制開關(guān)的兩端；所述隔離方法包括：

遠(yuǎn)端控制器中的電流檢測(cè)電路監(jiān)測(cè)流經(jīng)的電流值；

當(dāng)傳輸電纜中的某一點(diǎn)出現(xiàn)短路時(shí)，電流檢測(cè)電路監(jiān)測(cè)到瞬時(shí)升高的電流值，并將該電流值提供給控制電路；

控制電路判斷接收到的電流值是否大于過流保護(hù)閾值；

當(dāng)控制電路確定接收到的電流值大于過流保護(hù)閾值，則控制電路指示控制開關(guān)斷開，從而實(shí)現(xiàn)短路故障隔離。

其中，過流保護(hù)閥值由傳輸電纜的電壓值進(jìn)行微調(diào)，當(dāng)傳輸電纜的電壓值越低，過流保護(hù)閥值越低，或者，當(dāng)傳輸電纜的電壓值越高，過流保護(hù)閥值越高。

可選地，電流檢測(cè)電路中采用電阻、霍爾電流傳感器或電流互感器作為電流傳感器。

可選地，控制開關(guān)采用以下開關(guān)器件之一或多種：金屬-氧化層半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管、絕緣柵雙極型晶體管、半導(dǎo)體三極管、可控硅晶閘管、可關(guān)斷晶閘管、集成門極換流晶閘管、電子注入增強(qiáng)柵晶體管、MOS控制型晶閘管、雙向可控硅、逆導(dǎo)晶閘管、CoolMOS、靜態(tài)感應(yīng)晶體管、靜電感應(yīng)晶閘管、繼電器、接觸器。

可選地，控制電路采用以下集成器件之一或多種：比較器、運(yùn)算放大器、單片機(jī)、數(shù)字信號(hào)處理、邏輯電路、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列、復(fù)雜可編程邏輯器件。

由上可知，根據(jù)本發(fā)明的遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)及電纜短路故障的隔離方法能夠保障遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)做鏈狀布網(wǎng)的情況下，當(dāng)傳輸電纜的任意單點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，所有用電設(shè)備的供電不會(huì)停止，從而保障系統(tǒng)正常供電。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面所描述的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有的直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)圖。

圖2為根據(jù)本發(fā)明的直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)圖。

圖3為根據(jù)本發(fā)明的直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)中遠(yuǎn)端控制器的一個(gè)實(shí)施例。

圖4為根據(jù)本發(fā)明的直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)中遠(yuǎn)端控制器的又一實(shí)施例。

圖5為根據(jù)本發(fā)明的直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)中遠(yuǎn)端控制器的又一實(shí)施例。

圖6為根據(jù)本發(fā)明的直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)中遠(yuǎn)端控制器的又一實(shí)施例。