專利名稱：截止型交流故障電流限制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種截止型交流故障電流限制電路，特別涉及一種于交流電源系統(tǒng)發(fā)生短路時有效限制故障電流的電路。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在工業(yè)配電系統(tǒng)已相當(dāng)進步，但因機器或線路絕緣不良、雷擊或開關(guān)突波、人為疏失等原因，即使未來科技再進步，造成的短路故障仍然無法完全避免。當(dāng)故障發(fā)生時，會產(chǎn)生很大的短路電流，保護設(shè)備必須迅速將故障的機器或線路隔離，防止短路電流繼續(xù)流通，減少電力系統(tǒng)因短路電流造成的設(shè)備損傷及停電區(qū)域。已知有用斷路裝置(如斷路器或熔絲等)來隔離短路電流，若短路電流過大，斷路裝置的消弧能力不足，無法完全啟斷電弧隔離短路電流，造成斷路裝置承受電流超出負荷而過熱爆炸，嚴(yán)重危及用電的本質(zhì)安全。所以設(shè)計上需先計算各匯流排回路發(fā)生短路故障的電流大小，以選用足夠消弧能力的斷路裝置。然而，隨著上游供電回路及發(fā)電機組的增加和負載用電回路的擴充，遂造成既有供電回路短路的故障電流增加，關(guān)系到斷路裝置和供電設(shè)備本身的操作安全，若要將整體斷路裝置更新?lián)Q代在實務(wù)上實施困難且投資成本高；另外，對于新置供電設(shè)備規(guī)劃設(shè)計，如廣泛采較大容量的斷路裝置，將造成投資成本過高；一般傳統(tǒng)改善方式在電源系統(tǒng)中串聯(lián)限制故障電流的電感器，但所述電感器在正常供電過程中會造成供電穩(wěn)定度的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種截止型交流故障電流限制電路，用以克服傳統(tǒng)電源系統(tǒng)中僅使用電感器來限制故障電流，造成正常運作中會產(chǎn)生電壓不穩(wěn)定的缺點。為了達到上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案本發(fā)明提供一種截止型交流故障電流限制電路，包括至少一正阻抗元件，串聯(lián)設(shè)于供電輸入系統(tǒng)與負載輸出系統(tǒng)之間，用以提供正阻抗限制短路電流；以及至少一導(dǎo)通回路，與所述正阻抗元件并聯(lián)，所述導(dǎo)通回路由一開關(guān)器及一斷電元件串聯(lián)組成，用以以提供旁路效果。根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思，所述正阻抗元件為電感器。根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思，所述斷電元件為保險絲。本發(fā)明還提供一種截止型交流故障電流限制電路，包括至少一正阻抗元件，串聯(lián)設(shè)于供電輸入系統(tǒng)與負載輸出系統(tǒng)之間，用以提供正阻抗限制短路電流；以及至少一導(dǎo)通回路，與所述正阻抗元件并聯(lián)，用以以提供旁路效果，所述導(dǎo)通回路至少有一導(dǎo)通元件。根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思，所述正阻抗元件為電感器。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思，所述導(dǎo)通元件為半導(dǎo)體型開關(guān)。根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思，所述導(dǎo)通回路由至少有一個以上導(dǎo)通元件串聯(lián)組成。本發(fā)明又提供一種截止型交流故障電流限制電路，包括至少一正阻抗元件，串聯(lián)設(shè)于供電輸入系統(tǒng)與負載輸出系統(tǒng)之間，用以提供正阻抗限制短路電流；以及
至少一導(dǎo)通回路，與所述正阻抗元件并聯(lián)，用以提供旁路效果，所述導(dǎo)通回路有一斷電元件。根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思，所述斷電元件為保險絲。也就是說，本發(fā)明提供的截止型交流故障電流限制電路實質(zhì)上位一電流調(diào)整電路，包括有至少一正阻抗元件及至少一導(dǎo)通回路；所述正阻抗元件串聯(lián)設(shè)于供電輸入系統(tǒng)與負載輸出系統(tǒng)之間，用以提供正阻抗，所述正阻抗元件可為電感器，所述導(dǎo)通回路與正阻抗元件并聯(lián)，由一開關(guān)器及一斷電元件串聯(lián)組成，所述斷電元件為保險絲；上述的導(dǎo)通回路可提供一旁路效果，在正常供電過程中不需通過正阻抗元件。，在整體電源系統(tǒng)發(fā)生短路故障產(chǎn)生大電流，可通過斷電元件因大電流而熔斷截止旁路效果，讓故障電流需經(jīng)正阻抗元件輸出，使供電輸入系統(tǒng)的等效內(nèi)阻抗增加，達到限制故障電流的目的，讓斷路裝置順利隔離短路故障；且在正阻抗元件上并聯(lián)數(shù)個導(dǎo)通回路可在排除短路故障后，再次導(dǎo)通其中一個導(dǎo)通回路的開關(guān)器，讓所述導(dǎo)通回路提供旁路效果。本發(fā)明提供的截止型交流故障電流限制電路還有另一構(gòu)造，所述導(dǎo)通回路為由數(shù)個導(dǎo)通元件串聯(lián)組成，所述導(dǎo)通元件為半導(dǎo)體型開關(guān)，數(shù)個導(dǎo)通元件皆呈導(dǎo)通狀態(tài)可提供旁路效果，在截止型交流故障電流限制電路偵測有短路故障產(chǎn)生的大電流時，即截止數(shù)個導(dǎo)通元件的導(dǎo)通狀態(tài)，只要其中一個形成不導(dǎo)通即可截止導(dǎo)通回路的旁路效果；還可在正阻抗元件上并聯(lián)數(shù)個導(dǎo)通回路，在排除短路事故后再次導(dǎo)通數(shù)個導(dǎo)通回路，可避免導(dǎo)通回路的單一導(dǎo)通元件導(dǎo)通失效而造成的旁路效果失效；上述的導(dǎo)通回路更可替換為保險絲等斷電元件提供旁路效果。本發(fā)明在改良現(xiàn)有電源系統(tǒng)串聯(lián)電感器降低故障電流，卻生電壓不穩(wěn)定的問題上，利用導(dǎo)通回路提供旁路效果，讓供電輸入系統(tǒng)直接供應(yīng)負載輸出系統(tǒng)的電力輸出，不會影響供電電壓的穩(wěn)定度。當(dāng)發(fā)生短路故障產(chǎn)生的大電流時即自行截止導(dǎo)通回路的旁路效果，讓故障電流經(jīng)正阻抗元件增加等效內(nèi)阻抗，達到限制短路電流的目的。本發(fā)明提供的截止型交流故障電流限制電路，可在短路故障時利用截止導(dǎo)通回路的旁路效果，讓故障電流經(jīng)正阻抗元件，使供電輸入系統(tǒng)的等效內(nèi)阻抗增加；另外，正阻抗元件可以數(shù)個串聯(lián)的方式提供正阻抗值，方便供電輸入系統(tǒng)依需求調(diào)整阻抗值。由上述說明，本發(fā)明具有下列各項有益功效截止導(dǎo)通回路的旁路效果，搭配正阻抗元件提供的等效內(nèi)阻抗可有效限制短路電流，使斷路裝置能確實的隔離短路事故?？纱?lián)數(shù)個正阻抗元件，方便供電輸入系統(tǒng)作阻抗值調(diào)整。


圖I :系為本發(fā)明截止型交流故障電流限制電路單相等效電路簡圖。圖2 :系為本發(fā)明的截止導(dǎo)通回路圖。
圖3 :系為本發(fā)明的并聯(lián)數(shù)導(dǎo)通回路電路圖。圖4 :系為本發(fā)明另一實施例電路圖。
圖5 :系為本發(fā)明另一實施例截止導(dǎo)通元件圖。圖6 :系為本發(fā)明另一實施例并聯(lián)數(shù)導(dǎo)通回路電路圖。圖7 :系為本發(fā)明另一簡易實施例電路圖。
具體實施例方式請參照圖I所示，本發(fā)明截止型交流故障電流限制電路實質(zhì)上為一電流調(diào)整電路I，其包括有—正阻抗兀件11,所述正阻抗兀件11串聯(lián)設(shè)于供電輸入系統(tǒng)2與負載輸出系統(tǒng)3之間，可提供正阻抗限制短路電流的功能；所述正阻抗元件11可為電感器。一導(dǎo)通回路12，與正阻抗元件11并聯(lián)，所述導(dǎo)通回路12由一開關(guān)器121及一斷電元件122串聯(lián)組成，可提供一旁路效果，在正常供電過程中不需通過正阻抗元件11 ;所述斷電元件122可為保險絲。本發(fā)明正常運作時，導(dǎo)通回路12的開關(guān)器121為導(dǎo)通狀態(tài)，使供電輸入系統(tǒng)2經(jīng)由導(dǎo)通回路12的旁路效果供電至負載輸出系統(tǒng)3，連接在電流調(diào)整電路I 一側(cè)的斷電裝置4業(yè)正常導(dǎo)通供電，不影響供電穩(wěn)定度；請參照圖2所示，當(dāng)負載輸出系統(tǒng)3發(fā)生短路時造成電源系統(tǒng)產(chǎn)生短路電流，所述導(dǎo)通回路I的斷電元件122因短路產(chǎn)生的大電流而熔斷截止旁路效果，讓故障電流需經(jīng)正阻抗元件11輸出并提供正阻抗值，使供電輸入系統(tǒng)2的等效內(nèi)阻抗增加，達到限制故障電流的目的，讓斷路裝置4順利隔離短路故障，及讓負載輸出系統(tǒng)3內(nèi)的斷路裝置31隔離故障的負載32，避免短路事故的影響區(qū)域擴大而造成長時間的停電，提高負載輸出系統(tǒng)3的用電安全。請參照圖3所示，本實施例的正阻抗元件11可為數(shù)個正阻抗元件串聯(lián)而成，方便供電輸入系統(tǒng)2作阻抗值調(diào)整；且再在正阻抗元件11上并聯(lián)數(shù)個導(dǎo)通回路12可在電源系統(tǒng)短路故障排除后，再次導(dǎo)通其中一個導(dǎo)通回路12的開關(guān)器121，讓所述導(dǎo)通回路12提供旁路效果，讓供電輸入系統(tǒng)2供電不需經(jīng)正阻抗元件11。請參照圖4所示,本發(fā)明的另一實施例中,所述電流調(diào)整電路I包括有—正阻抗兀件11,所述正阻抗兀件11串聯(lián)設(shè)于供電輸入系統(tǒng)2與負載輸出系統(tǒng)3之間，可提供正阻抗限制短路電流的功能；所述正阻抗元件11可為電感器。一導(dǎo)通回路12，與正阻抗元件并聯(lián)，所述導(dǎo)通回路12至少有一導(dǎo)通元件123，可提供一旁路效果在正常供電過程中不需經(jīng)過正阻抗元件11 ;所述導(dǎo)通元件123可為半導(dǎo)體型開關(guān)。本發(fā)明的另一實施例中，在正常運作時，所述導(dǎo)通元件123為導(dǎo)通狀態(tài)，使供電輸入系統(tǒng)2經(jīng)由導(dǎo)通回路12供電至負載輸出系統(tǒng)3 ;請參照圖5所示，當(dāng)于電源系統(tǒng)發(fā)生短路產(chǎn)生短路大電流時，所述電流調(diào)整電路I偵測有大電流時，即控制導(dǎo)通元件123為截止導(dǎo)通狀態(tài)，讓故障電流直接經(jīng)由正阻抗元件11提供正阻抗值使供電輸入系統(tǒng)2的等效內(nèi)阻抗增加，達到限制故障電流的目的，讓斷路裝置4順利隔離短路故障，及讓負載輸出系統(tǒng)3內(nèi)的斷路裝置31隔離故障的負載32。當(dāng)排除短路事故后，即重新投入導(dǎo)通元件123，讓供電輸入系統(tǒng)2再次經(jīng)由導(dǎo)通回路12正常輸出供電。上述的運作可有效的限制故障電流，讓斷路裝置4及斷路裝置31有效發(fā)揮隔離短路的功能，以保護整體電源系統(tǒng)的供電安全。請參照圖6所示，上述的另一實施例的導(dǎo)通回路12可串聯(lián)一個以上導(dǎo)通元件123，在截止導(dǎo)通過程中只要其中一個形成不導(dǎo)通即可截止導(dǎo)通回路12的旁路效果。還將數(shù)個導(dǎo)通回路12與正阻抗元件11并聯(lián)，再排除短路故障后投入數(shù)導(dǎo)通回路12，以避免導(dǎo)通回路12的單一導(dǎo)通元件123失效無法提供旁路效果。請參照圖7所示，本發(fā)明的另一簡易實施例，所述電流調(diào)整電路I包括有—正阻抗兀件11,所述正阻抗兀件11串聯(lián)設(shè)于供電輸入系統(tǒng)2與負載輸出系統(tǒng)3之間，可提供正阻抗限制短路電流的功能；所述正阻抗元件11可為電感器。一導(dǎo)通回路12，與正阻抗元件11并聯(lián)，所述導(dǎo)通回路12由一斷電元件122組成， 用以提供旁路效果；所述斷電元件122可為保險絲。
權(quán)利要求
1.一種截止型交流故障電流限制電路，其特征在于，包括 至少一正阻抗元件(11)，串聯(lián)設(shè)于供電輸入系統(tǒng)(2)與負載輸出系統(tǒng)(3)之間，用以提供正阻抗限制短路電流；以及 至少一導(dǎo)通回路(12)，與所述正阻抗元件(11)并聯(lián)，所述導(dǎo)通回路(12)由一開關(guān)器(121)及一斷電元件(122)串聯(lián)組成，用以以提供旁路效果。
2.如權(quán)利要求I所述的截止型交流故障電流限制電路，其特征在于，所述正阻抗元件(11)為電感器。
3.如權(quán)利要求I所述的截止型交流故障電流限制電路，其特征在于，所述斷電元件(122)為保險絲。
4.一種截止型交流故障電流限制電路，其特征在于，包括 至少一正阻抗元件(11)，串聯(lián)設(shè)于供電輸入系統(tǒng)(2)與負載輸出系統(tǒng)(3)之間，用以提供正阻抗限制短路電流；以及 至少一導(dǎo)通回路(12)，與所述正阻抗元件(11)并聯(lián)，用以以提供旁路效果，所述導(dǎo)通回路(12)至少有一導(dǎo)通元件(123)。
5.如權(quán)利要求4所述的截止型交流故障電流限制電路，其特征在于，所述正阻抗元件(11)為電感器。
6.如權(quán)利要求4所述的截止型交流故障電流限制電路，其特征在于，所述導(dǎo)通元件(123)為半導(dǎo)體型開關(guān)。
7.如權(quán)利要求4所述的截止型交流故障電流限制電路，其特征在于，所述導(dǎo)通回路(12)由至少有一個以上導(dǎo)通元件(123)串聯(lián)組成。
8.一種截止型交流故障電流限制電路，其特征在于，包括 至少一正阻抗元件(11)，串聯(lián)設(shè)于供電輸入系統(tǒng)(2)與負載輸出系統(tǒng)(3)之間，用以提供正阻抗限制短路電流；以及 至少一導(dǎo)通回路(12)，與所述正阻抗元件(11)并聯(lián)，用以提供旁路效果，所述導(dǎo)通回路(12)有一斷電元件(122)。
9.如權(quán)利要求8所述的截止型交流故障電流限制電路，其特征在于，所述斷電元件(122)為保險絲。
全文摘要
一種截止型交流故障電流限制電路其實質(zhì)上為一電流調(diào)整電路，包括有一正阻抗元件，所述正阻抗元件串聯(lián)設(shè)于供電輸入系統(tǒng)與負載輸出系統(tǒng)的間，用以提供正阻抗；一導(dǎo)通回路系與正阻抗元件并聯(lián)，所述導(dǎo)通回路由一開關(guān)器及一斷電元件串聯(lián)組成，可提供旁路效果。在正常供電過程中不需通過正阻抗元件。且可在短路時通過產(chǎn)生短路大電流熔斷斷電元件截止所述導(dǎo)通回路的旁路效果，讓故障電流經(jīng)正阻抗元件輸出并提供正阻抗值，使供電輸入系統(tǒng)的等效內(nèi)阻抗增加，達到限制故障電流的目的，讓電源系統(tǒng)的斷路裝置得以順利隔離短路故障，避免短路事故的影響區(qū)域擴大及長時間的停電。
文檔編號H02H9/02GK102623980SQ20111003467
公開日2012年8月1日 申請日期2011年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月30日
發(fā)明者黃瑞坤 申請人:易豐興業(yè)有限公司