[发明专利]跃变电抗限流器

说明书

技术领域

本发明涉及电抗器件，特别是涉及一种跃变电抗限流器，其为电磁式无电气切换的组合 电抗器件，因其核心器件跃抗器在额定运行电流以内为低电抗、过载电流情况下跃变为高电 抗，故称跃变电抗限流器。

背景技术

在现有的限流技术和结构技术当中，存在着如下问题：

1.固定阻抗和半导体元件的限流作用越大，则在正常工作时的损耗比例越大；

2.半导体元件限流时，改变电源的波形；

3.在电气回路短路的状态下，传统技术有通过开关切换，将限流电阻串入该回路的方案， 其问题是：必须先断开主短路回路，从而要求断路器具有较大的短路电流遮断容量。

4.超导限流器有良好的限流效果和超导恢复特性，但需要超低温的运行环境，投资和运 行维护成本高；并且其为电阻性限流，有功损耗大，温度上升快，限流时间受局限。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种跃变电抗限流器，其在正常运行时为低无功损 耗，而在电气过载和短路时能够迅速、大幅度、持续地跃变为限流感抗，限制短路电流至设 计值，明显减轻电气故障损害程度；对于瞬时性故障，可以在不断开被保护线路的情况下让 故障自动消失和自动恢复电压；与电气回路的断路器配合使用，可以明显减轻断路器切断故 障电流的负担。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

本发明提供的跃变电抗限流器，由跃抗器、消磁电路和防止跃抗器铁芯振动的电路组成。

跃抗器：设有主线圈、消磁线圈、固定铁芯、活动铁芯和位于两铁芯之间的弹簧，主线 圈与供电线路主回路串连构成串联回路；在串联回路无短路电流时两铁芯之间有空气间隙， 在串联回路有短路电流时两铁芯闭合。

消磁电路由消磁线圈、消磁开关、行程开关、行程压杆构成。消磁线圈缠绕在与主线圈 相同磁路铁芯的绕线架上，且当消磁电路接通时，两线圈的磁势接近相等和反相位。

防止跃抗器铁芯振动的电路是阻容电路，消磁开关和阻容电路与消磁线圈的出线端并连。

本发明提供的跃变电抗限流器在单相电源、三相电源和三相四线电源中的用途。

本发明与传统的电抗器件相比，具有以下的主要效果：

其一.在正常工作电流状态下为低电抗、低无功损耗；而在受短路电流冲击后变为高感 抗、高限流，并且容许的限流时间较长；

其二.限流时，不改变电源的波形；

其三.在主回路为额定电压、额定电流的条件下，可使铁芯恢复原始状态；

其四.在回路发生永久性短路故障时，仅要求断开被限制在略大于额定电流值的故障回 路，要求断路器的遮断容量较小；

其五.在回路发生瞬时性短路故障时，可以在不断开被保护线路的情况下让故障自动消 失和自动恢复电压；

其六.可广泛用于各种电压等级的交流输电线路、供电线路、配电线路、用电线路和各 种使用交流电源的电阻性与电感性器件的过载保护电路；特别是可以与各种交流电路上的电 气保护装置配合使用。

附图说明

图1是本发明处于正常运行时的结构示意图。

图2是本发明处于短路故障时过渡过程的铁芯运动和磁通量增大的趋势示意图。

图3是本发明处于铁芯吸合后的结构和磁通量已经跃变增大的示意图。

图4是本发明故障消除和消磁后磁通量减小、铁芯分离趋势的示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

一.跃变电抗限流器

其结构如图1所示：由跃抗器、消磁电路和防止跃抗器铁芯振动的电路组成。

跃抗器：设有主线圈1、消磁线圈2、固定铁芯3、活动铁芯6和位于两铁芯之间的弹簧 5，主线圈1与供电线路主回路串连构成串联回路。在串联回路无短路电流时两铁芯之间有空 气间隙12，跃抗器为微阻抗，使串联回路的有功损耗增加微小；在串联回路有短路电流时两 铁芯闭合，跃抗器跃变为高阻抗，可有效限制短路电流；而在瞬时性短路故障时消失时，闭 合消磁开关9，接通消磁电路，两铁芯之间的空气间隙12恢复，跃抗器又跃变恢复至微阻抗， 使被保护线路在不断开的情况下自动恢复正常供电。