專利名稱：消除積分拖尾的采集電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種變電站防雷技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體是一種受雷擊浪涌干擾時(shí)能夠消除積分拖尾的采集電路。
背景技術(shù)：
變電站的電磁環(huán)境是極其復(fù)雜的，基于Rogowski線圈的獨(dú)立式有源電子式電流互感器包含模擬積分器的采集單元在變電站一次高壓環(huán)境下運(yùn)行。在變電站強(qiáng)的電磁環(huán)境下，雷電浪涌騷擾會(huì)影響屬于弱電系統(tǒng)的采集單元的工作，甚至燒毀元器件?，F(xiàn)有的Rogowski線圈電子式互感器通過(guò)電子保護(hù)端子抑制和吸收騷擾信號(hào)，雖然降低了雷電浪涌騷擾對(duì)采集單元的影響，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了輸入信號(hào)的電磁防護(hù)，但是不能解決積分拖尾的問(wèn)題，而出現(xiàn)積分拖尾，直接影響到互感器輸出及后端的計(jì)量、測(cè)控、保護(hù)裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種消除積分拖尾的采集電路， 在輸入信號(hào)端口增加兩級(jí)防雷電浪涌保護(hù)電路，從而消除雷電浪涌騷擾導(dǎo)致積分拖尾的現(xiàn)象。本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本實(shí)用新型包括限流電阻、積分電阻、 兩個(gè)晶間管浪涌抑制器和運(yùn)算放大單元，其中限流電阻、積分電阻和運(yùn)算放大單元的第一輸入端依次串聯(lián)，運(yùn)算放大單元的第二輸入端接地且輸出端反饋連接置第一輸入端，第一晶閘管浪涌抑制器的一端分別與限流電阻和積分電阻相連，另一端接地，第二晶閘管浪涌抑制器的一端分別與積分電阻和運(yùn)算放大單元的第一輸入端相連，另一端接地。所述的反饋連接通過(guò)設(shè)置于運(yùn)算放大單元的第一輸入端和輸出端之間且并聯(lián)的反饋電阻和電容實(shí)現(xiàn)。所述的限流電阻的輸入端接收Rogowski線圈感應(yīng)過(guò)電壓。當(dāng)雷擊發(fā)生時(shí)，Rogowski線圈感應(yīng)過(guò)電壓由采集單元信號(hào)輸入端口引入，限流電阻與第一晶閘管浪涌抑制器構(gòu)成的第一級(jí)防護(hù)限壓且將浪涌電流泄放至大地，再經(jīng)過(guò)積分電阻的限流與第二晶閘管浪涌抑制器第二次限壓后，到運(yùn)算放大器的電壓被鉗制在4V左右，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)輸入端口的保護(hù)。本裝置輸入信號(hào)端口的兩級(jí)防雷電浪涌保護(hù)電路可以吸收浪涌電流、鉗制感應(yīng)過(guò)電壓，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)輸入端口保護(hù)的同時(shí)，且消除了雷電浪涌騷擾導(dǎo)致積分拖尾的現(xiàn)象；占用印制板面積較小且成本低。

圖1為輸入信號(hào)端口的兩級(jí)防護(hù)電路圖。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。實(shí)施例如圖1所示，本實(shí)施例包括限流電阻R、積分電阻Rs、兩個(gè)晶閘管浪涌抑制器 TSSU TSS2和運(yùn)算放大單元Q，其中限流電阻R、積分電阻Rs和運(yùn)算放大單元Q的第一輸入端依次串聯(lián)，運(yùn)算放大單元Q的第二輸入端接地且輸出端反饋連接置第一輸入端，第一晶閘管浪涌抑制器TSSl的一端分別與限流電阻R和積分電阻Rs相連，另一端接地，第二晶閘管浪涌抑制器TSS2的一端分別與積分電阻Rs和運(yùn)算放大單元Q的第一輸入端相連，另一端接地。所述的反饋連接通過(guò)設(shè)置于運(yùn)算放大單元Q的第一輸入端和輸出端之間且并聯(lián)的反饋電阻Rf和電容C實(shí)現(xiàn)。所述的限流電阻R的輸入端接收Rogowski線圈感應(yīng)過(guò)電壓。所述的限流電阻R與晶閘管浪涌抑制器TSSl構(gòu)成第一級(jí)防護(hù)；積分電阻Rs的阻值與晶閘管浪涌抑制器TSS2構(gòu)成第二級(jí)防護(hù)。為了降低對(duì)電流測(cè)量精度影響，限流電阻阻值R小于積分電阻Rs的阻值，優(yōu)選小于積分電阻Rs的阻值的兩個(gè)數(shù)量級(jí)以上，且溫漂小于等于50ppm/°C ；為了保證互感器在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中限流電阻R不因多次雷電浪涌騷擾而損壞或性能降低，限流電阻R的工作電壓大于等于250V，額定功率大于等于1W，選擇對(duì)浪涌騷擾耐受性較強(qiáng)的厚膜材質(zhì)或繞線型電阻。晶閘管浪涌抑制器TSS的動(dòng)作電壓(Breakdown Voltage)高于運(yùn)算放大器的最高工作電壓或電子式電流互感器額定電壓與最大過(guò)流倍數(shù)的乘積中的較高值；動(dòng)作保持電壓(On-state Voltage)小于等于4V ；為了降低對(duì)電流測(cè)量精度影響，漏電流參數(shù)為μΑ級(jí)別；忽略對(duì)相位偏移的影響，結(jié)電容參數(shù)為pF級(jí)別；在印制板面積允許的情況下，選擇同等規(guī)格較大封裝的TSS，可以降低TSS短路失效的風(fēng)險(xiǎn)。所述的兩級(jí)防雷電浪涌保護(hù)電路實(shí)現(xiàn)了對(duì)信號(hào)輸入端口的保護(hù)，可有效防護(hù) IEC61000-4-5 150Α(8/20μ s)浪涌沖擊；感應(yīng)過(guò)電壓被鉗制在4V左右，不會(huì)損壞元器件； 吸收抑制了絕大部分的浪涌電流、過(guò)電壓，消除了雷電浪涌騷擾導(dǎo)致的積分拖尾現(xiàn)象，不會(huì)影響互感器后端保護(hù)裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。本基于Rogowski線圈的獨(dú)立式有源電子式電流互感器通過(guò)了武高所動(dòng)模試驗(yàn)與電磁兼容實(shí)驗(yàn)檢測(cè)，滿足IEC61000-4-5(GB/T17626. 5)浪涌 4級(jí)抗擾度試驗(yàn)的要求。
權(quán)利要求1.一種消除積分拖尾的采集電路，其特征在于，包括限流電阻、積分電阻、兩個(gè)晶閘管浪涌抑制器和運(yùn)算放大單元，其中限流電阻、積分電阻和運(yùn)算放大單元的第一輸入端依次串聯(lián)，運(yùn)算放大單元的第二輸入端接地且輸出端反饋連接置第一輸入端，第一晶間管浪涌抑制器的一端分別與限流電阻和積分電阻相連，另一端接地，第二晶閘管浪涌抑制器的一端分別與積分電阻和運(yùn)算放大單元的第一輸入端相連，另一端接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消除積分拖尾的采集電路，其特征是，所述的反饋連接通過(guò)設(shè)置于運(yùn)算放大單元的第一輸入端和輸出端之間且并聯(lián)的反饋電阻和電容實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消除積分拖尾的采集電路，其特征是，所述的限流電阻的阻值小于積分電阻的阻值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的消除積分拖尾的采集電路，其特征是，所述的限流電阻的阻值小于積分電阻的阻值的兩個(gè)數(shù)量級(jí)以上，且溫漂小于等于50ppm/°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的消除積分拖尾的采集電路，其特征是，所述的限流電阻的工作電壓大于等于250V，額定功率大于等于1W。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消除積分拖尾的采集電路，其特征是，所述的晶閘管浪涌抑制器的動(dòng)作電壓高于運(yùn)算放大器的最高工作電壓或電子式電流互感器額定電壓與最大過(guò)流倍數(shù)的乘積中的較高值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的消除積分拖尾的采集電路，其特征是，所述的晶閘管浪涌抑制器的動(dòng)作保持電壓小于等于4V。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的消除積分拖尾的采集電路，其特征是，所述的晶閘管浪涌抑制器的漏電流參數(shù)為μ A級(jí)別，結(jié)電容參數(shù)為PF級(jí)別。
專利摘要一種變電站防雷技術(shù)領(lǐng)域的消除積分拖尾的采集電路，包括限流電阻、積分電阻、兩個(gè)晶閘管浪涌抑制器和運(yùn)算放大單元，限流電阻、積分電阻和運(yùn)算放大單元的第一輸入端依次串聯(lián)，運(yùn)算放大單元的第二輸入端接地且輸出端反饋連接置第一輸入端，第一晶閘管浪涌抑制器的一端分別與限流電阻和積分電阻相連，另一端接地，第二晶閘管浪涌抑制器的一端分別與積分電阻和運(yùn)算放大單元的第一輸入端相連，另一端接地。本裝置輸入信號(hào)端口的兩級(jí)防雷電浪涌保護(hù)電路可以吸收浪涌電流、鉗制感應(yīng)過(guò)電壓，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)輸入端口保護(hù)的同時(shí)，且消除了雷電浪涌騷擾導(dǎo)致積分拖尾的現(xiàn)象；占用印制板面積較小且成本低。
文檔編號(hào)H02H9/04GK202068177SQ201120184048
公開(kāi)日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月2日
發(fā)明者張瑞, 林海鷹 申請(qǐng)人:上海思源弘瑞自動(dòng)化有限公司