[实用新型]一种大电流无源触发器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种大电流无源触发器，主要用于供电系统故障电流限制器的快速触发启动。 

背景技术

当由发电机和变压器供电的大容量供电系统发生短路故障时，在供电电路中就会流过幅值超过50kA的交流或直流短路电流，为保障发供电设备及供电系统的安全，需要采用故障电流限制器(简称限流器或FCL)。限流器有超导限流器、电力电子限流器、爆破切割式限流器等多种类型，而目前最为可靠、及得到推广应用的为爆破切割式限流器。专利名称为《一种快速大电流开关》、专利号为200820028425.3的中国专利即为此类限流器所用的快速爆破开关。此类快速爆破开关系以微型炸药作能源，当供电系统发生短路、且短路电流值超过整定值时，由电子测控单元发出触发脉冲信号，引爆雷管和炸药，利用爆炸切割形成快速开关的断口，达到快速切断短路电流通路的目的。其配套的电子测控单元通常由大电流传感器、电子控制器、电子触发器、隔离电源变压器等部件构成，如袁铎宁等，舰船直流限流器故障快速保护装置的设计，低压电器，2010.No19：1-3，所述的即为此类电子测控装置，结构复杂、成本高，包含的电子元件数量多、降低了装置的可靠性。 

戴超等，大电流电弧触发式混合限流熔断器分析与设计，《电力自动化设备》2011年10月，第31卷第10期：81-84，提出了一种无需电子器件的电弧触发器，系在主回路中串联特制熔断器，利用短路电流自身能量及熔断器熔断时的电弧，引爆爆破开关的雷管和微型炸药，简化了结构，提高了可靠性及降 低了成本。但此法的不足之处是：(1)启动值不能整定，为定性启动装置，而非定量启动装置；(2)启动值随熔断器结构及加工误差而变化；(3)启动值随短路电流的变化率(di/dt)而变化。故难于应用于有较高要求的供电系统的爆破切割式限流器之中。 

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是克服背景技术中所述的不足，提供一种结构简单、无需有源电子器件的、可设定启动值的大电流无源触发器。 

本实用新型的技术方案为：一种大电流无源触发器，包括分流器和压敏器件，其特征是：分流器串联在主回路中，压敏器件串接电雷管后并接在分流器的两端构成触发支路； 

压敏器件通过绝缘支架同分流器相对固定，电雷管通过电极引线引出。 

与现有技术相比，本实用新型所产生的积极效果是：(1)无需使用包含大量电子芯片及昂贵附件的电子测控系统，即可达到引爆雷管及触发爆破开关的目的。(2)启动值可控：只有当短路电流在分流器上产生的压降大于压敏器件的阈值时，触发支路才能导通，使雷管在短路电流自身能量下引爆。从而，利用改变分流器的阻值和压敏器件的阈值，可得到所要求的启动值。(3)启动值不受短路电流的变化率(di/dt)的影响。(4)结构简单，可靠性提高。 

附图说明

图1：本实用新型的实施例结构示意图。 

具体实施方式

图1表示本实用新型的一个实施例结构示意图，主要为在串联于主回路导流排7及导流排8之中的分流器1的两端，并联一个由压敏器件2和电雷管3串联构成的触发支路，压敏器件2安装在绝缘管6之中，再通过绝缘支架5相 对固定在分流器1上，电雷管3通过电极引线4引伸到爆破开关9的爆炸断口10处。 

以图1为例说明该装置的动作过程如下：设分流器1的电阻为R_F，电雷管3的电阻为R_D，分流器1上的电压为U_F，压敏器件2在采用双向TVS情况下，其箝位电压为U_T，则在正常运行情况下，主回路的额定工作电流i₁依次通过导流排7、分流器1、导流排8流向爆破开关9，分流器1上的电压为U_F＝i₁·R_F，由于正常额定电流比较小，U_F＜U_T，故作为压敏器件2的TVS不会导通，雷管3中没有电流流过，也不会被引爆；当供电系统发生短路时，短路电流增大为额定电流的若干倍，设短路电流为i_K，则分流器1上的电压为U_F＝i_K·R_F，如果U_F＞U_T，则作为压敏器件2的TVS由闭锁变为导通，短路电流的一部分从压敏器件2(TVS)及雷管3中流过，其电流值为i_K·R_F/(R_D+R_F)，在该电流作用下，雷管3被快速引爆，动作时间约为10μs，并随之触发爆破开关9的爆炸断口10动作，将短路电流的通路快速切断，起快速保护作用。由于雷管电流表示式中的所有参数都是已知的，R_F及U_T又是可选的，故只要选择适当的分流器R_F及压敏器件U_T，即可使该触发器在短路电流达到某一个要求值时才启动，即启动值是可以整定的。从而达到了利用短路电流自身能量，快速且可控的引爆雷管及触发爆破开关动作的目的。因为该触发器不像前述电弧触发器那样利用熔断器的熔断进行触发，因此，启动值也不受短路电流的变化率(di/dt)的影响。使用的器件少，结构简单，动作可靠。