改进的电源装置制造方法及图纸

公开一种供交流／直流低压和／或中压电源网电子保护单元用的电源装置，该装置包括：适于对来自额定工作条件下的电流／直流低压和／或中压配电线的电功率进行变换的第一电子装置；和适于对来自电流瞬变条件下的交流／直流低压和／或中压配电线路的能量进行变换的第二电子装置。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电子保护单元使用的一种电源装置，适于在低压或中压(即电压低于100千伏)交流/直流配电网中使用。众所周知，在配电线路中通常都使用电子保护单元，以便它在必要时将跳闸信号发送至跳闸装置(如断路器)，能使所述配电线路中断工作。同样已知电子保护单元要求一个能提供其工作所需能量的外部电源的装置。特别是，同样已知，对电子保护单元的一个十分重要的要求是自供电。这意味着电子保护单元的电源装置必须从与其相联系的配电线路中汲取功率。实际上，这就能确保工作的高度可靠性和连续性，因为自供电电子保护单元能持续不断地监控配电线路并执行一些有益的辅助功能。在现代技术中，已知若干电源装置的实例。像电源装置一样，用于交流配电线路的电子保护单元采用很少几个对电流敏感的互感器，这些互感器适合于对配电线路自身产生的磁场能量进行变换。然而，这个技术方案有一些缺点。尽管对电流敏感的互感器是一种可靠的装置，但它们的体积往往十分庞大，特别是，当工作电压升高时则更是如此。此外，它们的安装成本也很高，这对电子保护单元的最终成本带来严重影响。此外，如所已知的，对电流敏感的互感器不能用于对与直流配电线路相联系的电子保护单元供电。因此，在直流配电线路的情况下，必须采用不同的电路配置。对直流配电线路电子保护单元供电所采用的已知装置也存在缺陷。实践表明，这些装置一般只能对相当低的工作电压值(例如300伏)提供电子保护单元。这是一个致命的缺陷，因为通常电源所要求的电压要高得多(例如，要求电压达1千伏并维持12千伏绝缘的低压配电线路)。这就导致了对技术创新的需求，为了实现电子保护单元的自供电，同时保证正常的绝缘，这类技术创新解决方案将相当复杂和昂贵。供直流配电线路电子保护单元用的电源装置对于在电流瞬变期间向电子保护单元供电有许多困难。这个事实必然会降低电子保护单元所保证的工作的可靠性和连续性。因此，本专利技术旨在提供能克服上述缺点的用于低压和/或中压电子保护单元的电源装置。围绕上述宗旨，本专利技术的目的是提供一种既能用于交流配电线路，又能用于直流配电线路的电源装置。本专利技术的另一个目的是提供能用于额定工作条件下以及用于存在电流瞬变、特别是存在短路情况下的电源装置。本专利技术的再一个目的是提供一种高度可靠、制造相对简单并具有竞争力的价格的电源装置。因此，本专利技术提供一种供配电线路电子保护单元使用的电源装置。电子保护单元包括传感器装置和控制单元，传感器装置提供表征与所述配电线路相关的物理量的检测信号，控制单元接收检测信号并依据所述检测信号向与所述配电线路相联系的跳闸装置提供指令信号。根据本专利技术的电源装置的特征在于，它包括第一电子装置和第二电子装置，第一电子装置适合于将来自额定工作条件下所述配电线路的电功率进行变换，第二电子装置则适合于将来自电流瞬变工作条件下所述配电线路的能量进行变换，以便取代所述第一电子装置。根据本专利技术所述电源装置能实现预定的任务和目的。事实上，第一电子装置和第二电子装置都能从低压或中压交流/直流配电线路获得向处于额定工作条件下和向处于电流瞬变条件、特别是存在短路情况的电子保护单元供电所需的能量。这样，便可能在任何工作条件下提供电子保护单元的自供电，同时还保证电子保护单元能工作在任何工作条件下，以及高水平运行和高度安全。只用附图中非限定性的例子来说明根据本专利技术的电源装置的优选，但不是唯一的实施方案的描述，本专利技术的另一些特征和优点将变得更加明显，附图中附图说明图1是所专利技术的电源装置的原理图；和图2是所专利技术的电源装置一个部分的优选实施方案原理图；和图3是所专利技术的电源装置另一部分的优选实施方案原理图；和图4以示意图方式表示将所专利技术的电源装置安装到交流配电线路上的例子；和图5-6以示意图方式表示将所专利技术的电源装置安装到直流配电线路上的例子。参考图1，所专利技术的电源的装置1旨在向电子保护单元2提供功率，供在配电线路3中使用。电子保护单元2包含传感器装置200，该装置提供表征与配电线路3相关的物理量的检测信号201。此外，电子保护单元2还包含控制单元203，该单元接收检测信号201并依据检测信号203向与配电线路3相联系且适于中断配电线路3的跳闸装置102提供指令信号101。电源装置1包含适于对来自额定工作条件下的配电线路3的能量进行变换的第一电子装置4。配电线路3可能是低压或中压交流或直流配电线路，也可能是单相线路(如图1所示)，或是三相线路或更一般地说是多相线路。此外，电源装置1还包含适于对来自在电流瞬变期间、特别是在短路电流期间的配电线路3的能量进行变换的第二电子装置5。第二电子装置5用于当出现电流瞬变状态时代替第一电子装置4。应当指出，由于存在第一电子装置4和第二电子装置5，故在配电线路3的任何状态下，电子保护单元2均起作用。例如，当配电线路3处于过荷状态(即当电流低于额定电平，而电压处于额定值范围)时，如果状态未发生变化，则电子保护单元经预定时期之后便向跳闸单元102发出指令。当配电线路3处于选择的短路状态(电流值比额定电流大好几倍，而电压处于容许范围内)时，电子保护单元2在任何情况下经预定时期之后，都能向跳闸单元102发出指令。当配电线路3处于瞬时短路状态(即当电流值超过额定电流值数十倍)时，电子保护单元2可以在一瞬间向跳闸单元102发出指令，因而几乎在几毫秒内使配电线路3中断。当存在潜在短路状态(即在中断之后重新闭合配电线路3时将变得十分明显的短路状态)时，也会发生上述情况。电源1包含与第一电子装置4和(或)与第二电子装置5呈电连接的第三电子装置6。第三电子装置6适于贮存经第一电子装置4和(或)经第二电子装置5变换的能量。电源1还包含电连接在第三电子装置6与电子保护单元2之间的第四电子装置7。第四电子装置7适于将第三电子装置6贮存的能量转移至电子保护单元2，且使电子保护单元2与第三电子装置6呈电隔离。实际上，第一电子装置4、第二电子装置5和第三电子装置6都能保证在任何工作条件下从配电线路3中汲取能量并加以贮存。而第四电子装置7则保证将所累积的能量转移至电子保护单元2，同时还保证使电子保护单元2与直接连到配电线路3上的电源部分隔离。这样，电子保护单元2无论在额定工作条件下还是在存在电流瞬变(特别是在存在短路)的工作期间均呈自供电。因此，不管配电线路3的状态如何，电子保护单元2均能起跳闸作用，从而保证工作有最大的可靠性和连续性。同时，还能保证电子保护单元2相对于配电线路3呈高度隔离。现在，参照图2对第一电子装置4的优选实施方案进行说明。第一电子装置4包含与第三电子装置6和配电线路3呈电连接的电子充电级11。在额定工作条件下，电子充电级11向第三电子装置6提供充电电流12。第一电子装置4也优选地包含与电子充电级3和第三电子装置6电连接的电子稳定级13。电子稳定级13适于为电子充电级11提供驱动信号14，以便在额定工作条件下调节供给第三电子装置6的充电电流12。在特别有利的实施方案中，第一电子装置4还包含电连接在电子充电级11、配电线路3和电子稳定级13之间的第一电子保护级15。第一电子装置还包含电连接在电子充电级11与地17之间的第二电子保护级16。在有利的实施方案中，电子充电级11包含有源电路元件18(例如，MOSFET型晶体管)，借助电本文档来自技高网...

【技术保护点】
供配电线路电子保护单元用的电源装置，所述电子保护单元包括：一传感器装置，该装置提供表征与所述电源线路相关的物理量的检测信号；和一控制单元，该单元接收所述检测信号并依据所述检测信号向与所述配电线路相联系的跳闸单元提供指令信号； 其特征在于，它包括：一第一电子装置，该装置适于对来自在额定工作条件下的所述配电线路的能量进行变换；以及一第二电子装置，该装置适于对来自在包含瞬变电流的工作条件下的所述配电线路的能量进行变换，以便取代所述第一电子装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】IT 1999-12-31 MI99A002766;IT 2000-9-27 MI2000A00211.供配电线路电子保护单元用的电源装置，所述电子保护单元包括—传感器装置，该装置提供表征与所述电源线路相关的物理量的检测信号；和—控制单元，该单元接收所述检测信号并依据所述检测信号向与所述配电线路相联系的跳闸单元提供指令信号；其特征在于，它包括—第一电子装置，该装置适于对来自在额定工作条件下的所述配电线路的能量进行变换；以及—第二电子装置，该装置适于对来自在包含瞬变电流的工作条件下的所述配电线路的能量进行变换，以便取代所述第一电子装置。2.权利要求1的电源装置，其特征在于，它包含第三电子装置，该装置与所述第一和第二电子装置电连接且适于贮存由所述第一和/或第二电子装置变换的能量。3.根据前述权利要求中一个或多个的电源装置，其特征在于，它包含第四电子装置，该装置与所述第三电子装置和所述电子保护单元电连接，并将所述第三电子装置贮存的能量变换到所述电子保护单元以及使所述电子保护单元与所述第三电子装置电绝缘。4.根据前述权利要求中一个或多个的电源装置，其特征在于所述第一电子装置包括—电子充电级，该充电级与所述第三电子装置和所述配电线路电连接且适于在额定工作条件向所述第三电子装置提供充电电流；和—电子稳定级，该稳定级与所述电子充电级和所述第三电子装置电连接且适于向所述电子充电级提供驱动信号，以便对额定工作条件下的所述充电电流进行调节。5.根据前述权利要求中的一个或多个的电源装置，其特征在于所述第一电子装置包含第一电子保护级，该保护级电连接在所述电子充电级、所述配电线路与所述电子稳定级之间，所述第一电子保护级包含一个适于检测在所述配电线路上是否存在持续时间相当长的电压脉冲的光电保护电路。6.根据前述权利要求中的一个或多个的电源装置，其特征在于所述第一电子装置包含第二电子保护级，...

【专利技术属性】
技术研发人员：R格里奥尼，W图拉蒂，
申请(专利权)人：ABB服务有限公司，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]