一種模擬量輸入端口的防護(hù)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種模擬量輸入端口的防護(hù)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域，在保護(hù)裝置的多個(gè)模擬量輸入端口并聯(lián)的情況下，需要滿足下列主要試驗(yàn)要求:(I)快速瞬變干擾試驗(yàn)(GB17626.4、1998)，IV級(jí)；(2)浪涌抗擾度試驗(yàn)(GB17626.5、1999)，IV 級(jí)；
[0003]上述試驗(yàn)中，⑴的干擾信號(hào)屬于高頻、低能量干擾信號(hào)；而(2)的干擾信號(hào)屬于低頻、高能量的干擾信號(hào)。一般的模擬量輸入端口防護(hù)電路設(shè)計(jì)，在端口處分別對(duì)地并接兩個(gè)Y安規(guī)電容。這兩個(gè)安規(guī)電容對(duì)于實(shí)驗(yàn)(I)和(2)的干擾信號(hào)都有泄放功能，從而可通過測(cè)試。
[0004]從電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的安全考慮，要求模擬量輸入端口對(duì)大地能承受頻率為50Hz或60Hz、幅度為0.5kV(額定絕緣電壓< 63V)、歷時(shí)Imin的工頻耐壓試驗(yàn)。試驗(yàn)期間，不應(yīng)出現(xiàn)絕緣擊穿和閃絡(luò)現(xiàn)象。然而，多路模擬量輸入端口并聯(lián)在一起時(shí)，由于安規(guī)電容有較大的漏電流，并聯(lián)通道數(shù)越多，漏電流越大，并且隨著電壓升高，漏電流也逐漸增大，最終無法滿足絕緣強(qiáng)度的要求。
[0005]可見，目前使用的模擬量輸入端口防護(hù)電路設(shè)計(jì)，盡管可以滿足(I)和(2)的試驗(yàn)要求，兩路及以上并聯(lián)時(shí)，卻無法通過絕緣介質(zhì)強(qiáng)度測(cè)試中的工頻耐壓試驗(yàn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)多路模擬量輸入端口并聯(lián)在一起時(shí)，為了滿足快速瞬干擾試驗(yàn)、浪涌抗擾度試驗(yàn)而添加的防護(hù)器件并聯(lián)，致使漏電流增大，并且隨著電壓升高，漏電流逐漸增大，無法滿足絕緣介質(zhì)強(qiáng)度要求，不能通過絕緣介質(zhì)強(qiáng)度檢測(cè)的問題，本實(shí)用新型提供了一種可使裝置在多路并聯(lián)情況下仍可通過絕緣介質(zhì)強(qiáng)度測(cè)試中的工頻耐壓試驗(yàn)的模擬量輸入端口的防護(hù)電路。
[0007]為了解決上述問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:
[0008]—種模擬量輸入端口的防護(hù)電路，包括一級(jí)防護(hù)電路、二級(jí)防護(hù)電路和磁珠L(zhǎng)I和磁珠L(zhǎng)2，其特征在于:所述一級(jí)防護(hù)電路包括第一氣體放電管GDT1、第二氣體放電管GDT2和一個(gè)壓敏電阻RV，所述二級(jí)防護(hù)電路包括瞬變二極管TVS，所述第一氣體放電管⑶Tl 一端接地，第一氣體放電管⑶Tl另一端與直流信號(hào)源正極端相連，所述第二氣體放電管⑶T2一端接地，第二氣體放電管GDT2另一端與直流信號(hào)源負(fù)極端相連，所述直流信號(hào)源正極端通過磁珠L(zhǎng)I與瞬變二極管TVS —端相連接，所述直流信號(hào)源負(fù)極端通過磁珠L(zhǎng)2與瞬變二極管TVS另一端相連接，所述直流信號(hào)源正極端與直流信號(hào)源負(fù)極端之間并聯(lián)有壓敏電阻RV0
[0009]前述的一種模擬量輸入端口的防護(hù)電路，其特征在于:所述直流信號(hào)源正極端與直流信號(hào)源負(fù)極端接入O?5V電壓或4?20mA電流。
[0010]前述的一種模擬量輸入端口的防護(hù)電路，其特征在于:當(dāng)直流信號(hào)源正極端與直流信號(hào)源負(fù)極端接入4?20mA電流時(shí)，在瞬變二極管TVS兩端并聯(lián)有電阻R。
[0011]前述的一種模擬量輸入端口的防護(hù)電路，其特征在于:所述氣體放電管采用2RH2000L-8氣體放電管，所述氣體放電管的直流擊穿電壓采用2kV。
[0012]前述的一種模擬量輸入端口的防護(hù)電路，其特征在于:所述壓敏電阻RV采用7D47IK壓敏電阻，所述壓敏電阻的壓敏電壓選擇為470V。
[0013]前述的一種模擬量輸入端口的防護(hù)電路，其特征在于:所述磁珠采用RH359008磁珠。
[0014]前述的一種模擬量輸入端口的防護(hù)電路，其特征在于:所述瞬變二極管TVS采用SMBJ15CA瞬變二極管。
[0015]本實(shí)用新型所達(dá)到的有益效果:在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置中，本實(shí)用新型采用氣體放電管替代原有安規(guī)電容，可對(duì)多路模擬量輸入端口進(jìn)行有效的EMC防護(hù)，利用漏電流小的特性可使多路并聯(lián)的模擬量輸入端口在通過快速瞬變干擾試驗(yàn)和浪涌抗擾度試驗(yàn)的同時(shí)仍然滿足絕緣介質(zhì)強(qiáng)度的要求。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型模擬量輸入端口的防護(hù)電路的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而不能以此來限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0018]如圖1所示，一種模擬量輸入端口的防護(hù)電路，包括一級(jí)防護(hù)電路、二級(jí)防護(hù)電路和磁珠L(zhǎng)I和磁珠L(zhǎng)2，其特征在于:所述一級(jí)防護(hù)電路包括第一氣體放電管⑶Tl、第二氣體放電管GDT2和一個(gè)壓敏電阻RV，所述二級(jí)防護(hù)電路包括瞬變二極管TVS，所述第一氣體放電管⑶Tl 一端接地，第一氣體放電管⑶Tl另一端與直流信號(hào)源正極端相連，所述第二氣體放電管⑶T2 —端接地，第二氣體放電管⑶T2另一端與直流信號(hào)源負(fù)極端相連，所述直流信號(hào)源正極端通過磁珠L(zhǎng)I與瞬變二極管TVS —端相連接，所述直流信號(hào)源負(fù)極端通過磁珠L(zhǎng)2與瞬變二極管TVS另一端相連接，所述直流信號(hào)源正極端與直流信號(hào)源負(fù)極端之間并聯(lián)有壓敏電阻RV。
[0019]本實(shí)用新型直流信號(hào)源正極端與直流信號(hào)源負(fù)極端接入O?5V電壓或4?20mA電流。當(dāng)直流信號(hào)源正極端與直流信號(hào)源負(fù)極端接入4?20mA電流時(shí)，在瞬變二極管TVS兩端并聯(lián)有電阻R。當(dāng)直流信號(hào)源正極端與直流信號(hào)源負(fù)極端接入O?5V電壓時(shí)，該電阻R不焊。
[0020]所述氣體放電管采用2RH2000L-8氣體放電管，所述氣體放電管的直流擊穿電壓采用2kV。所述壓敏電阻RV采用7D471K壓敏電阻，所述壓敏電阻的壓敏電壓選擇為470V。所述磁珠采用RH359008磁珠。所述瞬變二極管TVS采用SMBJ15CA瞬變二極管。
[0021]本實(shí)用新型模擬量輸入端口的防護(hù)電路在進(jìn)行快速瞬變干擾試驗(yàn)和浪涌抗擾度試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)干擾信號(hào)加到模擬量輸入端口后，二級(jí)保護(hù)電路首先動(dòng)作，把干擾信號(hào)電壓箝位到低于后端電路正常工作電平，隨著干擾信號(hào)的增強(qiáng)，加在級(jí)聯(lián)磁珠L(zhǎng)和瞬變二極管TVS上的電壓逐步升高，通過氣體放電管GDT泄放的暫態(tài)電流越來越大，當(dāng)該電壓高于氣體放電管GDT的動(dòng)作電壓時(shí)，一級(jí)保護(hù)電路動(dòng)作，氣體放電管GDT將干擾信號(hào)快速地泄放到大地，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)后級(jí)電路的保護(hù)。
[0022]在絕緣介質(zhì)強(qiáng)度測(cè)試時(shí)，該模塊的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)是500V/20毫安/I分鐘。500V工頻電壓加在模擬端口上，不至于使氣體放電管GDT動(dòng)作，甚至5路或多路模擬信號(hào)端口疊加起來的漏電流(GDT的漏電流)一般小于10mA。
[0023]本實(shí)用新型介質(zhì)強(qiáng)度試驗(yàn)的要求:
[0024]I)、在試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下，設(shè)備應(yīng)能承受頻率為50Hz，歷時(shí)Imin的工頻耐壓試驗(yàn)而無擊穿閃絡(luò)及元器件損壞現(xiàn)象。
[0025]2)、試驗(yàn)電壓為工頻電壓有效值為0.5kV (額定絕緣電壓彡63V)。
[0026]3)、試驗(yàn)過程中，任一被試回路施加電壓時(shí)其余回路等電位互聯(lián)接地。
[0027]實(shí)際工頻耐壓試驗(yàn)中，即將所有信號(hào)輸入端并聯(lián)后對(duì)大地施加0.5kV電壓，要求Imin內(nèi)漏電流小于20mA。
[0028]本實(shí)用新型模擬量輸入端口的防護(hù)電路在試驗(yàn)中，兩個(gè)信號(hào)輸入端并聯(lián)后對(duì)大地施加0.5kV電壓時(shí)，漏電流約為luA，遠(yuǎn)高于試驗(yàn)要求。實(shí)際測(cè)試中，單一裝置中上并聯(lián)5個(gè)模塊后，仍可通過絕緣介質(zhì)強(qiáng)度測(cè)試。然而安規(guī)電容方案單個(gè)模塊漏電流約為5?10mA，單一裝置中并聯(lián)2個(gè)模塊后，即有可能無法通過絕緣介質(zhì)強(qiáng)度測(cè)試。
[0029]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征及優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種模擬量輸入端口的防護(hù)電路，包括一級(jí)防護(hù)電路、二級(jí)防護(hù)電路和磁珠L(zhǎng)I和磁珠L(zhǎng)2，其特征在于:所述一級(jí)防護(hù)電路包括第一氣體放電管GDT1、第二氣體放電管GDT2和一個(gè)壓敏電阻RV，所述二級(jí)防護(hù)電路包括瞬變二極管TVS，所述第一氣體放電管⑶Tl 一端接地，第一氣體放電管GDTl另一端與直流信號(hào)源正極端相連，所述第二氣體放電管GDT2一端接地，第二氣體放電管GDT2另一端與直流信號(hào)源負(fù)極端相連，所述直流信號(hào)源正極端通過磁珠L(zhǎng)I與瞬變二極管TVS —端相連接，所述直流信號(hào)源負(fù)極端通過磁珠L(zhǎng)2與瞬變二極管TVS另一端相連接，所述直流信號(hào)源正極端與直流信號(hào)源負(fù)極端之間并聯(lián)有壓敏電阻RV02.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬量輸入端口的防護(hù)電路，其特征在于:所述直流信號(hào)源正極端與直流信號(hào)源負(fù)極端接入O?5V電壓或4?20mA電流。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種模擬量輸入端口的防護(hù)電路，其特征在于:當(dāng)直流信號(hào)源正極端與直流信號(hào)源負(fù)極端接入4?20mA電流時(shí)，在瞬變二極管TVS兩端并聯(lián)有電阻R。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種模擬量輸入端口的防護(hù)電路，其特征在于:所述氣體放電管采用2RH2000L-8氣體放電管，所述氣體放電管的直流擊穿電壓采用2kV。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種模擬量輸入端口的防護(hù)電路，其特征在于:所述壓敏電阻RV采用7D471K壓敏電阻，所述壓敏電阻的壓敏電壓選擇為470V。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種模擬量輸入端口的防護(hù)電路，其特征在于:所述磁珠采用RH359008磁珠。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種模擬量輸入端口的防護(hù)電路，其特征在于:所述瞬變二極管TVS采用SMBJ15CA瞬變二極管。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種模擬量輸入端口的防護(hù)電路，其特征在于：所述第一氣體放電管GDT1一端接地，第一氣體放電管GDT1另一端與直流信號(hào)源正極端相連，所述第二氣體放電管GDT2一端接地，第二氣體放電管GDT2另一端與直流信號(hào)源負(fù)極端相連，所述直流信號(hào)源正極端通過磁珠L(zhǎng)1與瞬變二極管TVS一端相連接，所述直流信號(hào)源負(fù)極端通過磁珠L(zhǎng)2與瞬變二極管TVS另一端相連接，所述直流信號(hào)源正極端與直流信號(hào)源負(fù)極端之間并聯(lián)有壓敏電阻RV。本實(shí)用新型采用氣體放電管替代原有安規(guī)電容，可對(duì)多路模擬量輸入端口進(jìn)行有效的EMC防護(hù)，利用漏電流小的特性可使多路并聯(lián)的模擬量輸入端口在通過快速瞬變干擾試驗(yàn)和浪涌抗擾度試驗(yàn)的同時(shí)仍然滿足絕緣介質(zhì)強(qiáng)度的要求。
【IPC分類】H02H9/00
【公開號(hào)】CN204794059
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520456450
【發(fā)明人】陳磊, 盧家力, 蔡亮亮
【申請(qǐng)人】國(guó)電南京自動(dòng)化股份有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年6月29日