[其他]电压互感器的保护电路

说明书

本发明的主题是电压互感器的保护电路，用于在高压网络的电压互感器中出现的铁磁共振振荡的衰减。

对于电气装置尤其是工作在三相网络中的电压互感器的铁磁共振振荡的衰减来说，典型地使用具有阻值为几十欧姆的衰减电阻器。该电阻器连接至形成开口三角形电路(open delta circuit)的三个单相互感器的三个辅助次级绕组。虽然该解决方案使用了简单的设计，但是其具有严重的缺陷。在电源网络中具有持久不平衡的情况下，该衰减电阻器的很小的电阻值会给电压互感器或该电阻器本身带来热损害的危险，其中该衰减电阻器对于铁磁共振振荡衰减的有效性来说是所需的。实际上，使用的是具有几百瓦的功率和很大尺寸的衰减电阻器。

从德国专利说明书DE1265836获知，一种用于三相网络中单极、接地感应电压互感器的阻尼驰豫振荡的电路。在该电路中，衰减电阻器通过三个继电器的工作触点连接至三个单相互感器的以开口三角方式布置的辅助绕组。这些工作触点由互感器的次级绕组激活。这些继电器的使用使得在由接地故障引起的网络不平衡的情况下，断开衰减电阻器。

该解决方案的不足是需要利用机电元件作为继电器，并且必须通过互感器的附加的次级绕组控制它们。

从英国专利说明书GB1150865中获知一种用于电容性电压互感器的受控的反铁磁共振电路。该电路包括阻尼负载，栅极受控半导体开关以及触发装置。该半导体开关提供将阻尼负载连接至中间互感器。该触发装置提供在具有不希望的振荡期间，栅极受控半导体的工作状态。

类似地，从德国专利申请DE2704112中获知用于保护中间感应式互感器的次级绕组的保护系统。该系统包括与PTC电阻器连接地阻尼负载，且该PTC电阻器连接至一开关。该开关受控于定时部件，该定时部件在PTC电阻器的加热时间将阻尼负载导通。

从专利申请WO2005/008859中获知了一种中压电压互感器保护系统，其包括接入三个单相互感器的三个辅助次级绕组的开口三角形系统的衰减电阻器。在衰减电阻器和其中一个单相互感器的辅助次级绕组的输出端之间存在具有阈值电压和电流特性的元件以及与其串联的热保险丝。优选地热保险丝具有PTC电阻器的形式，具有阈值电压和电流特性的元件具有两个彼此以推挽式连接的齐纳二极管或变阻器的形式。

该系统的不足在于在利用具有阈值电压和电流特性的元件的情况下，当超过阈值电压时，大量的热功率被损耗掉。这是阈值电压和电流的乘积具有很大值的结果。这是具有阈值电压和电流特性的元件，即齐纳二极管或变阻器必须形成所需尺寸使得它们承受大量热负载的原因。因此，需要找到一种不同的元件或电路，其在三相网络中三个互感器中的至少一个出现铁磁共振振荡的情况下，有助于电流流经阻尼电阻器和PTC热敏电阻，其中该阻尼电阻器和PTC热敏电阻连接至三个单相电压互感器的以开口三角方式布置的辅助绕组。

该电压互感器的保护电路的本质在于阻尼电阻器和具有PTC热敏电阻器形式的热保护元件借助于具有阈值开关特性的开关元件或电路连接于三个单相电压互感器的以开口三角方式布置的辅助绕组的电路中，以至于在三个单相电压互感器的以开口三角方式布置的辅助绕组的端子处超过阈值电压从而使得电子开关元件或电路变为其导通状态，其中该电压互感器的保护电路连接于三个单相电压互感器的以开口三角方式布置的辅助绕组的电路中，并包括阻尼电阻器和热保护元件。

优选地，该电子开关元件具有双向击穿二极管(diac)的形式。

优选地，该开关电路包括具有栅极的三端双向可控硅开关(triac)，其中该栅极受控于双向击穿二极管。

本发明系统的优势是显著降低了在元件中消耗的热功率，有助于在三相网络中三个互感器中的至少一个出现铁磁共振振荡的情况下，电流流经阻尼电阻器和PTC热敏电阻，其中该阻尼电阻器和PTC热敏电阻连接至三个单相电压互感器的以开口三角方式布置的辅助绕组。

本发明的主题在附图的实施例中呈现，其中图1以示意的方式表示电压互感器的保护电路。图2-具有电子开关元件的保护电路的第一变形，以及图3-具有电子开关电路的保护电路的第二变形。