本发明专利技术公开了一种潜油电泵测试系统的过流保护方法及装置。本发明专利技术是在井下的潜油电泵与地面的测试设备之间的供电总线接入一个过流保护装置；当潜油电泵的供电电流超过设定值时，通过过流保护装置将供电电流限制在设定范围内。本发明专利技术在监测到电泵电机供电电缆由于高压击穿或井下腐蚀性液体或气体侵蚀出现短路时能及时保护整个系统不被二次损坏，响应时间快。采用闭环控制，能在故障消除后及时恢复线路正常工作状态。本发明专利技术对供电和通讯系统无干扰。控制灵活性强。根据不同系统或环境的需要，只需调整取样电阻阻值大小即能实现电流阈值的控制。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种潜油电栗测试系统的过流保护方法及装置，属于井下设备及仪器的过载保护
技术介绍
井下设备及仪器与地面的数据通讯通常采用为井下仪器提供电源的铠装电缆完成，具体方法是将包含有数据信息的载波信号加载到铠装电缆的芯线上，由铠装电缆同时完成井下仪器的供电和数据传送任务。由于潜油电栗通常工作在地下4000米以下的深部地层，其供电电缆电压高达数千伏，潜油电栗在井下被高压高温腐蚀性液体或气体侵蚀，工作环境相当恶劣，供电电缆被高压击穿的危险随时存在。因此需要研究出一种方法及装置，以确保供电电缆被击穿或设备本身发生故障时，能够保护整个系统不会遭到二次损坏。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种潜油电栗测试系统的过流保护方法及装置，以防井下设备及仪器出现故障或供电电缆被击穿时，能够及时切断供电电源，避免供电和接收设备免受二次损坏，防止扩大故障范围，从而克服现有技术的不足。本专利技术的技术方案是这样实现的: 本专利技术的一种潜油电栗测试系统的过流保护方法为，该方法是在井下的潜油电栗与地面的测试设备之间的供电总线接入一个过流保护装置；当潜油电栗的供电电流超过设定值时，通过过流保护装置将供电电流限制在设定范围内。前述方法中，所述过流保护装置包括M0S管和取样电阻R4，M0S管的两个开关电极与取样电阻R4串联后串接在潜油电栗供电总线上；取样电阻R4用于感应供电总线上的电流变化，M0S管的两个开关电极在M0S管控制极的作用下控制供电总线电流。前述方法中，所述M0S管的两个开关电极分别为源极和漏极；取样电阻R4与M0S管漏极连接的节点与运算放大器的反相输入端连接，运算放大器的同相输入端与钳位二极管V2的负极连接，钳位二极管V2的正极与取样电阻R4另一端连接；当电源总线电流超过设定值时，取样电阻R4两端的电压大于钳位二极管V2两端的电压，使得运算放大器的同相输入端电位低于反相输入端电位，运算放大器的输出端输出低电平，运算放大器的输出端经限流电阻R3与M0S管的控制极连接，使M0S管逐渐截止从而将环路电流限制在设定范围内。前述方法中，所述M0S管采用高VBR提高过流保护装置的电压适应范围，M0S管采用低RDS的M0S管使该过流保护装置接入后不会对原电路造成较大影响；M0S管的型号为IRFI720GPBF。前述方法中，所述钳位二极管V2选用型号为1N4448的低压降二极管，以降低负载波动对过流保护装置的影响；同时取样电阻R4的阻值为不大于20欧姆的小阻值电阻，以减小取样电阻R4对供电电路的影响。前述方法中，所述钳位二极管V2的负极经调节电阻R2与潜油电栗供电总线正极连接；通过改变调节电阻R2的阻值设定供电总线允许通过的最大电流值。前述方法中，所述运算放大器由稳压管V1、功率电阻R1和滤波电容C1构成的稳压电路提供电源；滤波电容C1采用高压无极性电容，功率电阻R1采用大功率阻燃电阻；以确保过流保护装置的供电可靠性。根据上述方法构成的本专利技术的一种潜油电栗测试系统的过流保护装置为，该装置包括位于地面的测试设备和位于井下的潜油电栗，测试设备与潜油电栗之间经供电总线连接，供电总线包括供电电缆+V和回馈电缆-V ;在回馈电缆-V上串联有由供电电缆+V提供工作电源的过流保护装置。前述装置中，所述过流保护装置包括串接在回馈电缆-V上的取样电阻R4和M0S管，M0S管的源极与潜油电栗一端的回馈电缆-V’连接，M0S管漏极与取样电阻R4 —端连接，取样电阻R4另一端与测试设备一端的回馈电缆-V连接；M0S管漏极与取样电阻R4的连接点与运算放大器的反相输入端4连接，运算放大器的同相输入端3与钳位二极管V2正极连接，钳位二极管V2负极与取样电阻R4另一端连接，运算放大器输出端1经限流电阻R3与M0S管栅极连接。前述装置中，所述钳位二极管V2负极与稳压管VI正极连接，稳压管VI负极与功率电阻R1 —端连接，功率电阻R1另一端与供电电缆+V连接，稳压管VI两端并联有滤波电容C1 ;稳压管VI负极与运算放大器电源端5连接，运算放大器公共端2与钳位二极管V2负极连接；钳位二极管V2正极经调节电阻R2与稳压管VI负极连接。由于采用了上述技术方案，本专利技术与现有技术相比，本专利技术在监测到电栗电机供电电缆由于高压击穿或井下腐蚀性液体或气体侵蚀出现短路时能及时保护整个系统不被二次损坏，响应时间快。本专利技术采用闭环控制，能在故障消除后及时恢复线路正常工作状态。本专利技术对供电和通讯系统无干扰，控制灵活性强。本专利技术根据不同系统或环境的需要，只需调整取样电阻阻值大小即能实现电流阈值的控制。【附图说明】图1是本专利技术的原理框图； 图2是本专利技术过流保护装置的结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明，但不作为对本专利技术的任何限制。本专利技术的一种潜油电栗测试系统的过流保护方法，如图1所示:该方法是在井下的潜油电栗与地面的测试设备之间的供电总线接入一个过流保护装置；当潜油电栗的供电电流超过设定值时，通过过流保护装置将供电电流限制在设定范围内。过流保护装置如图2所示，包括M0S管和取样电阻R4，M0S管的两个开关电极与取样电阻R4串联后串接在潜油电栗供电总线上；取样电阻R4用于感应供电总线上的电流变化，M0S管的两个开关电极在M0S管控制极的作用下控制供电总线电流。M0S管的两个开关电极分别为源极和漏极；取样电阻R4与M0S管漏极连接的节点与运算放大器的反相输入端连接，运算放大器的同相输入端与钳位二极管V2的负极连接，钳位二极管V2的正极与取样电阻R4另一端连接；当电源总线电流超过设定值时，取样电阻R4两端的电压大于钳位二极管V2两端的电压，使得运算放大器的同相输入端电位低于反相输入端电位，运算放大器的输出端输出低电平，运算放大器的输出端经限流电阻R3与MOS管的控制极连接，使MOS管逐渐截止从而将环路电流限制在设定范围内。MOS管采用高击穿电压VBR提高过流保护装置的电压适应范围，MOS管采用低导通电阻RDS的MOS管使该过流保护装置接入后不会对原电路造成较大影响；MOS管的型号为IRFI720GPBF。钳位二极管V2选用型号为1N4448的低压降二极管，以降低负载波动对过流保护装置的影响；同时取样电阻R4的阻值为不大于20欧姆的小阻值电阻，以减小取样电阻R4对供电电路的影响。钳位二极管V2的负极经调节电阻R2与潜油电栗供电总线正极连接；通过改变调节电阻R2的阻值设定供电总线允许通过的最大电流值。运算放大器由稳压管V1、功率电阻R1和滤波电容C1构成的稳压电路提供电源；滤波电容C1采用高压无极性电容，功率电阻R1采用大功率阻燃电阻；以确保过流保护装置的供电可靠性。根据上述方法构成的本专利技术的一种潜油电栗测试系统的过流保护装置，如图1所示，该装置包括位于地面的测试设备和位于井下的潜油电栗，测试设备与潜油电栗之间经供电总线连接，供电总线包括供电电缆+V和回馈电缆-V;在回馈电缆-V上串当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种潜油电泵测试系统的过流保护方法，其特征在于：该方法是在井下的潜油电泵与地面的测试设备之间的供电总线接入一个过流保护装置；当潜油电泵的供电电流超过设定值时，通过过流保护装置将供电电流限制在设定范围内。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：余华，曾勇，贾昌磊，
申请(专利权)人：贵州航天凯山石油仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52
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