[发明专利]保护继电器的自供电电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种保护继电器，并且更具体地涉及一种从作为监测目标的电力系统直接传递电力源的保护继电器的自供电电路。

背景技术

在电力系统中，电路断路器或开关设备被用于分隔部件或隔离故障电流，并且如此的电路断路器或开关设备包括作为控制器的保护继电器，该保护继电器用于执行电力控制，诸如故障电流的检测和控制电路的断路。

通常，保护继电器具有使用电池的直流(以下简称为DC)电源设备，并且一些保护继电器具有用于保护自供电源的自供电结构，使其不受交流电流(以下简称为AC)影响，来自电流互感器的输入电流提供电力系统的测量信息，并且这种类型的保护继电器称为自供电(self-power)类型保护继电器。

本发明涉及如自供电类型的保护继电器。

如下将结合图1和图2描述现有技术的关于保护继电器的自供电电路的示例。

图1为根据现有技术的示例的保护继电器的自供电电路结构的示意框图，并且图2为图1的自供电电路的具体电路图。

如图1所示，根据现有技术的示例的保护继电器的自供电电路包括整流电路部30和电源电路部40。

在图1中，数字标记20表示安装在电力系统的电力线10上的电流互感器，该电流互感器用于检测流过电力线10的电流流量，并提供检测到的电流流量。数字标记50表示微型计算单元(以下简称为MCU)，用于基于在保护继电器中所检测的电流或检测的电压确定在电力系统中是否产生故障电流，例如电流不足或过电流，并且向电路断路器输出中断控制信号(换言之，脱扣控制信号)。数字标记60表示电阻器，用于将来自电流互感器20的电流检测信号转换为成比例的电压。

整流电路部30接收来自电流互感器20的电流检测信号的交流电流，将接收到的交流电流整流为直流电流并提供该直流电流。整流电路通常可以配置为桥接二极管。

电源电路部40为防止向保护继电器的MCU50提供的电压增加到超过所需标准的电路，并且具体结构如图2所示。

如图2所示，电源电路部40可以包括比较器41和半导体开关42，该半导体开关42由比较器41控制以接通或关断。

图2的电源电路部40可以进一步包括第一电阻器R1、二极管D1、电容器C1、第二电阻器R2和参考电压产生电路部43。

在此，第一电阻器R1为电流限制电阻器，用于限制流向半导体开关42的电流流量，并且二极管D1为防回流二极管，用于阻止电流逆流向整流电路30。

电容器C1为平滑和提供恒定电压电容器，该电容器对从整流电路30流过二极管D1的直流电流进行平滑，以提供直流输出电压Vout作为预设常数电压。并且第二电阻器42为将从整流电路30流过二极管D1的直流电流转换为电压信号并提供该电压信号。

第二电阻器R2为电压形成电阻器，其负荷来自电容器C1的直流电流，以向比较器41提供电源电路部40的输出电压值。

参考电压产生电路部43为用于提供预设的防过电压参考电压以防止向保护继电器的MCU50提供的电压增加到超过所需标准的电路部。参考电压产生电路部43向比较器41提供作为输入的相应的参考电压。由参考电压产生电路部43提供的参考电压可以确定为对应于MCU50的工作电压。

比较器41比较第二电阻器R2提供的来自电源电路部40的输出电压值与自参考电压产生电路部43输入的参考电压值，并且当电源电路部40的输出电压值不小于该参考电压值时，比较器41输出用于接通半导体开关42的控制信号。当电源电路部40的输出电压值小于该参考电压值时，比较器41不输出用于接通半导体开关42的控制信号。

来自比较器41的控制信号控制半导体开关42的接通或关断。即，半导体开关42由用于接通半导体开关42的控制信号来接通，并且当没有从比较器41输出用于接通半导体开关42的控制信号时，半导体开关42关断。

以下，将结合图1和图2描述根据现有技术的示例的保护继电器的自供电电路的结构和操作。

当整流电路部30接收到来自电流互感器20的电流检测信号的交流电流，将交流电流整流为直流电流，并提供该直流电流，通过对电容器C1进行充电和放电，相应的直流电流被平滑为预定直流电压，并作为电源电路部40的输出电压Vout而向MCU50提供。

当整流电路部30连续不断的将交流电流整流转换为直流电流，并提供该直流电流，电源电路部40的电压输出Vout持续不断的增加至超过MCU50的工作电压。