一種可用于電纜防爆的能量轉移保護電路制造技術

本發明專利技術公開了一種可用于電纜防爆的能量轉移保護電路，這種電路包括一個電感線圈和一個電容間隙；所述電感線圈與所述電容間隙并聯，由所述電感線圈與所述電容間隙的并聯觸點引出兩個端點，所述端點與所需防爆的線路或設備串聯形成保護電路，在設備或線路故障產生高頻大電流時將其高頻能量在電容間隙處消納。這種方法將徹底解決高頻電流對線路、設備的影響，有效地降低了線路運維成本和不可預測故障對線路和設備的不可逆損傷，降低了此類事故的財產損失。

【技術實現步驟摘要】
一種可用于電纜防爆的能量轉移保護電路
本專利技術屬于防爆電纜
，具體涉及一種可用于電纜防爆的能量轉移保護電路。
技術介紹
目前，現有的防爆電纜皆是通過改變電纜外層材料，改變電纜的制作工藝來達到一個防爆的效果。諸如此類方法，雖然在單次的高頻故障電流中能夠達到一定的防爆效果，且該單次的高頻電流的幅值要在材料所承受范圍內。若承受多次，將會造成外層材料的不可逆損傷導致無防爆效果。經調查，目前市場上所有的防爆電纜以及文獻中記載的防爆方式都只能防止電纜本身在承受高頻大電流的沖擊后不爆炸，不能夠防止電纜本身不用承受高頻大電流的沖擊，更不能夠保證在一條線路中的其他設備或線路不用承受沖擊或不爆炸。又因為線路故障點不可預測且都存在可能性，若要做到線路電纜防爆須將所有需要防爆的線路的電纜都更換成防爆電纜，其成本巨大。并且做到線路防爆并不能夠使該條線路上的其他用電設備不發生不可逆損傷，因此，當高頻故障電流沖擊該條線路時僅僅做到線路防爆只能挽救部分線路損失卻不能夠減少相關設備的損失。綜上所述，研制一種可以從根本上解決線路防爆問題的裝置，即能夠消除高頻大電流的裝置已刻不容緩。
技術實現思路
為達到上述目的，本專利技術采用的技術方案為：一種可用于電纜防爆的能量轉移保護電路包括一個電感線圈和一個電容間隙；所述電感線圈與所述電容間隙并聯，由所述電感線圈與所述電容間隙并聯，二端引出兩個接線端點，所述端點與所需防爆的線路或設備串聯形成保護電路，在設備或線路故障產生高頻大電流時將其高頻能量在電容間隙處消納。當線路處于正常工作狀態時，串聯在線路中的保護電路的電容間隙不工作，所述電感線圈由于感抗較小在電網線路中等效于導線或小電阻，即保護電路在線路正常工作時其作用可視為導線；當線路中發生對地短路等故障產生高頻大電流時，在高頻電流通過串聯在所需防爆的線路或設備中的保護電路時，其高頻電流將在所述電感線圈兩端形成極大的感應電動勢當感應電動勢大于電容間隙的擊穿電壓時電容間隙被擊穿，導致高頻電流在保護電路的所述電感線圈和所述電容間隙之間形成了感應電流回路，其電流大小與高頻電流的大小相等，通過所述電感線圈的電流即為所述高頻電流，通過所述電容間隙的電流的方向與高頻電流方向相反，是感應電動勢將電容間隙擊穿所產生的電流。在電容間隙被擊穿時，其高頻電流在線路中所產生的能量從間隙之間被釋放。根據以上分析可知，如果需要串聯在線路中的保護電路對所需消納的高頻電流起作用需要保證所述的電感線圈的電感量L需滿足所需消納的高頻大電流施加在電感線圈上的最大電流變化率所產生的感應電動勢大于電容間隙的擊穿電壓以此保證所述電容間隙被擊穿。所述的電感線圈的電感量L可根據所需消納的不同頻率的電流自由調整，用以對應消納不同故障所產生的不同頻率的電流，也可消納線路中所產生的不同階次的高次諧波。在同一條線路中，所述保護電路可以為若干個，且若干個保護電路串聯后接入所述線路用以消除多種故障頻率電流或高次諧波對線路的影響。所述保護電路的端點需串聯接入電源輸出端和離電源最近的易故障點接入前端之間的線路電纜，優選為接入電源側，即電源輸出端。本專利技術的有益效果：(1)所述保護電路消納高頻電流的方式相當于起到屏蔽器、濾波器的作用，卻比這些方式都直接有效，徹底解決了高頻電流在線路中的問題；(2)所述保護電路從根源上解決了線路由于故障高頻電流所導致的線路電纜爆炸等問題，只要在電源端接入該保護電路就能防止該電源傳輸線路的所有電纜爆炸問題，與對于整條線路防爆問題需要將整體線路的電纜都更換為防爆電纜相比，其成本大大降低，作用效果大幅度提高；(3)所述保護電路不止能使該條線路的電纜安全可靠，并且能夠使連接該條線路的用電設備運行的安全性；(4)電纜若在密閉空間內產生電弧放電等故障，其爆炸威力巨大，本專利技術通過接在線路中的保護電路在開放的空間里進行放電以消耗高頻能量，避免惡性事故；(5)所述電路消除了高頻電流不僅僅能使線路和設備不爆炸，而且進一步地消除了由于高頻電流而導致的線路和設備雖不爆炸但進一步老化的作用；(6)本專利技術可起到消除高次諧波的作用，解決了高次諧波問題對電氣設備和電力電子器件的影響，在提高電網安全性和穩定性的同時延長了設備與器件的使用壽命。附圖說明圖1是本專利技術的實施例一裝置示意圖；圖2是本專利技術的實施例二裝置示意圖；圖3是本專利技術的實施例三裝置示意圖；實施例一涉及到的圖1中的標號含義：1-交流電源；2-保護電路；3-線路電纜；4-易故障點；5-電容間隙；6-電感線圈；7-保護電路可串聯接入的區域。實施例二涉及到的圖2中的標號含義：8-交流電源；9-電感線圈；10-保護電路；11-電容間隙；12-線路電纜；13-保護電路可串聯接入的區域；14-易故障點一；15-易故障點二；16-易故障點三。實施例三涉及到的圖3中的標號含義：17-交流電源；18-電容間隙；19-保護電路；20-電感線圈；21-線路電纜；22-重要或敏感負載。具體實施方法下面結合附圖和實施例對本專利技術作進一步的說明。實施例一如圖1所示，該線路電纜3以三線電纜為例但不僅限于三線電纜，其中該條線路中有且僅有一處易故障點4，為了防止易故障點4發生對地短路等故障產生高頻大電流，須在保護電路可串聯接入的區域7所圈定的區域內每一回路都串聯接入保護電路2，該區域7即為交流電源1輸出端和易故障點7輸入端之間的線路電纜。當易故障點4發生對地短路等故障產生高頻大電流時，在高頻電流通過保護電路2時，其高頻電流將在所述電感線圈6兩端形成極大的感應電動勢當感應電動勢大于電容間隙5的擊穿電壓時電容間隙被擊穿，導致高頻電流在保護電路2的所述電感線圈6和所述電容間隙5之間形成了感應電流回路，其電流大小與高頻電流的大小相等，通過所述電感線圈6的電流即為所述高頻電流，通過所述電容間隙5的電流的方向與高頻電流方向相反，是感應電動勢將電容間隙5擊穿所產生的電流。在電容間隙5被擊穿時，其高頻電流在線路中所產生的能量從間隙之間被釋放。實施例二如圖2所示，該線路電纜12以三線電纜為例但不僅限于三線電纜，其中該條線路中有多處易故障點：易故障點14、易故障點15、易故障點16，為了防止每個易故障點發生對地短路等故障產生高頻大電流，須在保護電路可串聯接入的區域13所圈定的區域內每一回路都串聯接入保護電路10，該區域13即為交流電源8輸出端和離交流電源8最近的易故障點14接入前端之間的線路電纜。當易故障點14或15或16發生對地短路等故障產生高頻大電流時，在高頻電流通過保護電路10時，其高頻電流將在所述電感線圈9兩端形成極大的感應電動勢當感應電動勢大于電容間隙11的擊穿電壓時電容間隙被擊穿，導致高頻電流在保護電路10的所述電感線圈9和所述電容間隙11之間形成了感應電流回路，其電流大小與高頻電流的大小相等，通過所述電感線圈9的電流即為所述高頻電流，通過所述電容間隙11的電流的方向與高頻電流方向相反，是感應電動勢將電容間隙11擊穿所產生的電流。在電容間隙11被擊穿時，其高頻電流在線路中所產生的能量從間隙之間被釋放。根據實施例一和實施例二分析可知，保護電路串聯接入的位置離電源越近，所述保護電路所能作用的范圍越廣，所能涵蓋的易故障點越多；若將所述保護電路接入實施例一中電纜出線與易故障點之間的線路，那么該保護電路將本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種可用于電纜防爆的能量轉移保護電路，其特征在于：所述保護電路包括一個電感線圈和一個電容間隙；所述電感線圈與所述電容間隙并聯，由所述電感線圈與所述電容間隙并聯，二端引出兩個接線端點，所述端點與所需防爆的線路或設備串聯形成保護電路，在設備或線路故障產生高頻大電流時將其高頻能量在電容間隙處消納。

【技術特征摘要】
1.一種可用于電纜防爆的能量轉移保護電路，其特征在于：所述保護電路包括一個電感線圈和一個電容間隙；所述電感線圈與所述電容間隙并聯，由所述電感線圈與所述電容間隙并聯，二端引出兩個接線端點，所述端點與所需防爆的線路或設備串聯形成保護電路，在設備或線路故障產生高頻大電流時將其高頻能量在電容間隙處消納。2.根據權利要求1所述的保護電路，其特征在于：所述的電感線圈的電感量L需滿足所需消納的高頻大電流施加在電感線圈上的最大電流變化率所產生的感應電動勢大于電容間隙的擊穿電壓以此保證所述電容間隙被擊穿。3.根據權利要求1...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王雪燕，陳達，
申請(專利權)人：王雪燕，陳達，
類型：發明
國別省市：浙江,33