[實用新型]一種高壓輸電線路地線取電的過壓保護電路

有效

• 申請號: 201420501867.0
• 申請日: 2014-09-02
• 公開（公告）號: CN204089154U
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 李紹飛;宋昌林;陳方春
• 申請（專利權）人: 四川匯源光通信有限公司
• 主分類號: H02H3/20
• 分類號: H02H3/20
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

技術領域

本實用新型涉及過壓保護領域，特別是涉及一種高壓輸電線路地線取電的過壓保護電路。

背景技術

智能電網是電網的發展方向，而在線監測是智能電網的一部分。而在線監測系統的供電部分，是在線監測系統能正常運行的基礎。在輸電網的地線上通過電磁感應取電，可以有效解決在線監測系統的供電問題。因為地線上只要有交流電流，通過鐵芯由電磁感應原理就可以取得交流電流源，類似電流互感器，取得的交流電源的功率和負載電阻阻值成正比，根據公式P=I²*R,假設電流I恒定，則功率P正比于電阻R。所以，當電阻R增大時，輸出功率增大，輸出電電壓也增大，當負載沒有消耗功率或者開路這種極端情況時，取得的交流電輸出電壓會大大升高，會超過電路中元件器耐壓極限而損壞元器件。所以，取得的交流電必須加上過壓保護電路。

如圖1所示，一種傳統的典型交流電流源過壓保護方案，該傳統方案中采用雙向可控硅實現交流電流源過壓保護。

該傳統方案的工作原理是：直流用電設備用電電流降低，等效為直流用電設備內阻增大，直流用電設備兩端電壓升高，交流電流源輸出電壓升高。此時，過壓保護電路工作原理分交流電流源正半周和負半周兩種情況分析。

該傳統方案過壓保護電路在交流源正半周工作原理：

假設圖1中A點電壓相對B點電壓為正，即V_AB為正電壓。C點相對B點為正電壓，即V_CB為正電壓。當V_CB逐步升高，達到雙向二極管DB1的導通電壓時，雙向二極管DB1導通，電流從左到右流過雙向二極管DB1、電阻R5后，給電容C2充電，然后G點電壓相對B點電壓為正，即V_GB為正電壓，當V_GB達到雙向可控硅VT1的正導通閥值電壓時，雙向可控硅VT1導通，電流從MT2流至MT1，相當于將交流電流源短路，交流電流源不再給直流用電設備供電，而由電容C3中存儲的電能給直流用電設備供電。直到交流源負半周到來，此時V_AB將由正轉負，流過雙向可控硅VT1的電流先減小，然后到零，再反向，雙向可控硅VT1由于自身特性，會在電流過零時自動關斷。

該傳統方案過壓保護電路在交流源負半周工作原理：

假設圖1中A點電壓相對B點電壓為負，即V_AB為負電壓。C點相對B點為負電壓，即V_CB為負電壓。當V_CB逐步降低，達到雙向二極管DB1的導通電壓時，雙向二極管DB1導通，電流從右到左流過電阻R5，雙向二極管DB1給C2放電（也可以認為反向充電），然后G點電壓相對B點電壓為負，即V_GB為負電壓，當V_GB達到雙向可控硅VT1的負導通閥值電壓時，雙向可控硅VT1導通，電流從MT1流至MT2，相當于將交流電流源短路，交流電流源不再給直流用電設備供電，而由電容C3中存儲的電能給直流用電設備供電。直到交流源正半周到來，此時V_AB將由負轉正，流過雙向可控硅VT1的電流先減小，然后到零，再反向，雙向可控硅VT1由于自身特性，會在電流過零時自動關斷。

現有技術的最大缺點是：雙向可控硅的VTM值一般都較大，VTM值為雙向可控硅導通流過電流后，MT2引腳和MT1引腳間的電位差值，當雙向可控硅導通流過較大電流時，損耗相當大。由于雙向可控硅1、3象限的觸發電壓閥值不同，從而導致交流電流源過壓保護時正向和負向保護電壓值不一致。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種高壓輸電線路地線取電的過壓保護電路，克服過壓保護時損耗功率太大的問題。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：一種高壓輸電線路地線取電的過壓保護電路，它包括交流電流源輸入模塊、防雷模塊、EMI濾波器、過壓保護模塊、整流模塊和濾波模塊，交流電流源輸入模塊與防雷模塊連接，防雷模塊與EMI濾波器連接，EMI濾波器與過壓保護模塊連接，過壓保護模塊與整流模塊連接，整流模塊與濾波模塊連接，防雷模塊的輸入與交流電流源輸出連接，濾波模塊輸出與直流用電設備連接。

所述的過壓保護模塊包括兩個結構對稱的過壓保護組件A和過壓保護組件B，過壓保護組件A和過壓保護組件B之間通過各自的光電耦合電路互連。

所述的過壓保護組件A包括整流電路、比較電路、放大電路、基準電壓電路、反饋控制電路、光電耦合電路和過壓保護開關。