二次系统防强电流侵入保护装置及其方法与流程

1.本发明属于过电流及其防护领域，涉及一种二次系统防强电流侵入保护装置及其方法，该方法可用于直流或交流控制隔离开关，防止当隔离开关处发生外部过电流或内部过电流时，过电流通过隔离开关电动操作机构或控制机构的电缆侵入二次系统的其他部分，造成二次系统其他部分损坏。


背景技术：

2.经过多年的高速铁路建设和对既有铁路的高速化改造，目前我国已经拥有全世界最大规模以及最高运营速度的高速铁路网。牵引变电所有大量的二次设备，如综合自动化系统包括了继电保护、监视、测量、控制、通信系统等二次设备，以及大量的信号与控制电缆。二次系统设备的绝缘等级低，当发生一次系统短路或雷击时，容易造成大量的设备击穿，严重影响到变电所的正常运行。近年来我国发生多起接触网电动隔离开关一次部分发生短路后，过电流沿隔离开关的二次电缆侵入变电所的二次系统，造成所内大量二次设备损坏的事故。


技术实现要素：

3.针对上述技术问题，本发明提供一种二次系统防强电流侵入保护装置及其方法。
4.具体的技术方案为：
5.二次系统防强电流侵入保护装置，包括一对线圈，分别为线圈二和线圈一，线圈二和线圈一为两根绕制线紧密并列缠绕而成，线圈内设有磁芯；
6.线圈二连接线圈二输入端口和线圈二输出端口；
7.线圈一连接线圈一输入端口和线圈一输出端口；
8.所述的线圈二输出端口、线圈一输出端口分别连接一个浪涌保护装置；浪涌保护装置接地；
9.所述的线圈二输入端口、线圈一输入端口分别与变电所控制电缆端口一、变电所控制电缆端口二连接；
10.所述的线圈二输出端口、线圈一输出端口还分别与隔离开关控制箱端口一、隔离开关控制箱端口二连接。
11.所述的磁芯，为电感磁芯。
12.或者所述的磁芯，为电感闭合状态磁芯。
13.所述的磁芯，为软铁芯。
14.上述二次系统防强电流侵入保护装置的保护方法为：
15.系统正常工作时，控制电流从变电所控制电缆端口一流出，通过线圈二输入端口流入线圈二，从线圈二输出端口流出，通过隔离开关控制箱端口一流入隔离开关控制箱，驱动隔离开关工作后从隔离开关控制箱端口二流出，通过线圈一输出端口流入线圈一，从线圈一输入端口流出，通过控制电缆端口二流入变电所，完成一个工作循环。
16.两个线圈中电流大小相等，方向相反，对于工作电流相当于短路，不会影响正常工作。当隔离开关箱被一次系统短路电流或雷电侵入时，侵入强电流会同时通过隔离开关控制箱的隔离开关控制箱端口一、隔离开关控制箱端口二注入线圈一和线圈二，此时线圈一与线圈二中电流方向相同，对于侵入强电流相当于一个电感，会抬高隔离开关控制箱侧隔离开关控制箱端口一、隔离开关控制箱端口二的电压，推动浪涌保护装置工作，把侵入强电流导入保护地，从而防止侵入强电流对二次系统进行破坏。
17.优选的，还包括底座，底座上设有支撑杆，支撑杆顶部通过自锁装置连接固定横杆，固定横杆的一端通过弹簧与底座连接；
18.固定横杆的另外一端上设有衔铁；
19.还设有动触点一、动触点二；
20.动触点一通过动触点引出线一与线圈二输入端口连接；动触点一处设有常闭静触点一和常开静触点一，常开静触点一与保护接地触点一连接；
21.动触点二通过动触点引出线二与线圈一输入端口连接；动触点二处对应设有常闭静触点二、常开静触点二，常开静触点二与保护接地触点二连接；
22.衔铁位置与磁芯对应；
23.底座上还设有固定接线点一、固定接线点二，固定接线点一与线圈二输出端口连接，固定接线点二与线圈一输出端口连接。
24.上述装置保护方法为：
25.正常工作时，控制电流从变电所控制电缆端口一流出，通过动触点引出线一接入常闭静触点一，再通过线圈二输入端口流入线圈二，从线圈二输出端口流出，通过固定接线点一与隔离开关控制箱端口一流入隔离开关控制箱，驱动隔离开关工作后从隔离开关控制箱端口二流出，通过固定接线点二和线圈一输出端口流入线圈一，从线圈一输入端口流出，通过常闭静触点二与动触点引出线二进入变电所控制电缆端口二，从而流入变电所，完成一个工作循环。
26.工作电流通过常闭触点流入流出线圈一和线圈二，因大小相等，方向相反，产生的磁场互相抵消，不会吸引衔铁动作，对工作电流也不会产生影响。当一次系统短路电流或雷电侵入时，侵入强电流会同时通过隔离开关控制箱端口一、隔离开关控制箱端口二注入线圈一和线圈二，在抬高隔离开关控制箱的隔离开关控制箱端口一、隔离开关控制箱端口二同时，吸引衔铁动作并自行锁定，使常闭静触点一、常闭静触点二断开，切断强电流侵入回路。同常开静触点一、常开静触点二闭合，通过保护接地触点一、保护接地触点二把侵入强电流引入保护地，从而防止侵入强电流对二次系统进行破坏。
27.本发明提供的二次系统防强电流侵入保护装置及其保护方法具有的技术效果：本发明可用于交流或直流控制隔离开关，主要作用是在隔离开关控制箱与变电所之间建立起防护带，正常工作时对系统的影响可以忽略，遇到短路引入一次系统强电流或雷击强电流侵入时，可有效地阻止强电流对二次系统的侵入；本保护装置成本较低，且可以快速恢复，极大地减轻了维护的工作量和减少了维护时间；本发明也可用于通讯系统雷击防护与供电系统的雷击与一二次系统间短路强电流侵入防护。
附图说明
28.图1为实施例1保护装置俯视图；
29.图2为实施例1保护装置正视图；
30.图3为实施例2保护装置正视图；
31.图4为实施例2保护装置俯视图；
32.图5为实施例3保护装置正视图；
33.图6为实施例4保护装置俯视图；
34.图7为实施例4的触点连接示意图；
35.图8为本发明保护装置安装位置示意图。
具体实施方式
36.结合实施例说明本发明的具体技术方案。
37.实施例1
38.如图1和图2所示，二次系统防强电流侵入保护装置，包括一对线圈，分别为线圈二7和线圈一6，线圈二7和线圈一6为两根绕制线紧密并列缠绕而成，线圈内设有电感磁芯5；
39.线圈二7连接线圈二输入端口1和线圈二输出端口4；
40.线圈一6连接线圈一输入端口2和线圈一输出端口3；
41.所述的线圈二输出端口4、线圈一输出端口3分别连接一个浪涌保护装置8；浪涌保护装置8接地；
42.如图8所述，所述的线圈二输入端口1、线圈一输入端口2分别与变电所控制电缆端口一25、变电所控制电缆端口二27连接；
43.所述的线圈二输出端口4、线圈一输出端口3还分别与隔离开关控制箱端口一26、隔离开关控制箱端口二28连接。
44.实施例2
45.如图3和图4所示，二次系统防强电流侵入保护装置，包括一对线圈，分别为线圈二7和线圈一6，线圈二7和线圈一6为两根绕制线紧密并列缠绕而成，线圈内设有电感闭合状态磁芯9；
46.线圈二7连接线圈二输入端口1和线圈二输出端口4；
47.线圈一6连接线圈一输入端口2和线圈一输出端口3；
48.所述的线圈二输出端口4、线圈一输出端口3分别连接一个浪涌保护装置8；浪涌保护装置8接地；
49.所述的线圈二输入端口1、线圈一输入端口2分别与变电所控制电缆端口一25、变电所控制电缆端口二27连接；
50.所述的线圈二输出端口4、线圈一输出端口3还分别与隔离开关控制箱端口一26、隔离开关控制箱端口二28连接。
51.实施例1和实施例2的工作方法均为：
52.系统正常工作时，控制电流从变电所控制电缆端口一25流出，通过线圈二输入端口1流入线圈二7，从线圈二输出端口4流出，通过隔离开关控制箱端口一26流入隔离开关控制箱，驱动隔离开关工作后从隔离开关控制箱端口二28流出，通过线圈一输出端口3流入线
圈一6，从线圈一输入端口2流出，通过控制电缆端口二27流入变电所，完成一个工作循环。
53.两个线圈中电流大小相等，方向相反，对于工作电流相当于短路，不会影响正常工作。当隔离开关箱被一次系统短路电流或雷电侵入时，侵入强电流会同时通过隔离开关控制箱的隔离开关控制箱端口一26、隔离开关控制箱端口二注入线圈一6和线圈二7，此时线圈一6与线圈二7中电流方向相同，对于侵入强电流相当于一个电感，会抬高隔离开关控制箱侧隔离开关控制箱端口一26、隔离开关控制箱端口二28的电压，推动浪涌保护装置8工作，把侵入强电流导入保护地，从而防止侵入强电流对二次系统进行破坏。
54.实施例3
55.如图5到图7所示，二次系统防强电流侵入保护装置，包括线圈二7和线圈一6，线圈二7和线圈一6同轴心线设置，线圈一6内设有软铁芯10；
56.线圈二7连接线圈二输入端口1和线圈二输出端口4；
57.线圈一6连接线圈一输入端口2和线圈一输出端口3；
58.所述的线圈二输出端口4、线圈一输出端口3分别连接一个浪涌保护装置8；浪涌保护装置8接地；
59.还包括底座13，底座13上设有支撑杆22，支撑杆22顶部通过自锁装置20连接固定横杆21，固定横杆21的一端通过弹簧12与底座13连接；
60.固定横杆21的另外一端上设有衔铁11；
61.还设有动触点一15、动触点二31；
62.动触点一15通过动触点引出线一23与线圈二输入端口1连接；动触点一15处设有常闭静触点一14和常开静触点一16，常开静触点一16与保护接地触点一19连接；
63.动触点二31通过动触点引出线二24与线圈一输入端口2连接；动触点二31处对应设有常闭静触点二29、常开静触点二32，常开静触点二32与保护接地触点二30连接；
64.衔铁11位置与软铁芯10对应；
65.底座13上还设有固定接线点一17、固定接线点二18，固定接线点一17与线圈二输出端口4连接，固定接线点二18与线圈一输出端口3连接；
66.所述的线圈二输入端口1、线圈一输入端口2分别与变电所控制电缆端口一25、变电所控制电缆端口二27连接；
67.所述的线圈二输出端口4、线圈一输出端口3还分别与隔离开关控制箱端口一26、隔离开关控制箱端口二28连接。
68.工作方法为：
69.正常工作时，控制电流从变电所控制电缆端口一25流出，通过动触点引出线一23接入常闭静触点一14，再通过线圈二输入端口1流入线圈二7，从线圈二输出端口4流出，通过固定接线点一17与隔离开关控制箱端口一26流入隔离开关控制箱，驱动隔离开关工作后从隔离开关控制箱端口二28流出，通过固定接线点二18和线圈一输出端口3流入线圈一6，从线圈一输入端口2流出，通过常闭静触点二29与动触点引出线二24进入变电所控制电缆端口二27，从而流入变电所，完成一个工作循环。
70.工作电流通过常闭触点流入流出线圈一6和线圈二7，因大小相等，方向相反，产生的磁场互相抵消，不会吸引衔铁动作，对工作电流也不会产生影响。当一次系统短路电流或雷电侵入时，侵入强电流会同时通过隔离开关控制箱端口一26、隔离开关控制箱端口二28
注入线圈一6和线圈二7，在抬高隔离开关控制箱的隔离开关控制箱端口一26、隔离开关控制箱端口二28同时，吸引衔铁11动作并自行锁定，使常闭静触点一14、常闭静触点二29断开，切断强电流侵入回路。同常开静触点一16、常开静触点二32闭合，通过保护接地触点一19、保护接地触点二30把侵入强电流引入保护地，从而防止侵入强电流对二次系统进行破坏。