新型煤礦井下選擇性漏電保護

摘 要：井下供電系統的主要故障形式是漏電，為了防止由于礦井下供電系統發生漏電而造成的人身觸電，甚至引起煤塵、電氣雷管提前引爆的情況的發生，開發出一種操作方便、性能穩定且性價比高的的井下漏電保護系統是刻不容緩的。文章在分析目前礦井低壓電網漏電保護系統的基礎上，就目前礦井下選擇性漏電保護所存在的問題，分析研究了在正常狀態下和漏電狀態下的電網的相關的參數，研究開發了一種新型的利用了附加直流源漏電檢測的井下漏電保護裝置。

關鍵詞：井下選擇性；漏電保護；附加直流源

1 系統選擇性漏電保護原理

漏電保護技術的主要目的是：當電網中的某一支路發生了漏電故障時，漏電保護系統在保證非漏電故障支路正常的供電的情況下，僅僅只會用開關切斷發生漏電故障的所在支路。這樣的話不但可以防止發生觸電事故和瓦斯煤塵爆炸，而且有效地降低經濟損失.礦用低壓饋電開關選擇性漏電保護系統的保護原理：主要是采用了附加直流電源檢測原理的，通過利用零序電壓和零序電流的幅值大小來判斷供電系統內部是否發生漏電和哪條支路發生漏電。

3 漏電保護系統結構圖

漏電保護設備的系統結構圖如圖2所示，該系統以C8051F040單片機為控制核心，采用了開關電源供電，在微處理器的PCA捕捉模塊送入零序電壓和零序電流的相位信息進行處理；在單片機的I/O管腳上接入按鍵模塊和顯示模塊。把整流后的零序電流信號和附加直流源的電壓信號送入單片機的A/D轉換器；通過SPI總線將信息存儲模塊接入單片機的SPI接口；實時時鐘信號通過IIC總線接入單片機的IIC接口。當系統一旦判斷發生故障時，立即通過輸出驅動模塊來達到斷路器分閘。

4 結論

通過建立了以C8051F040單片機為中央處理器的漏電保護裝置，并且采用集成電路來實現該系統設計的性能可靠。該設計方案在結合實際情況和保證漏電保護的基本功能外的前提下，還提供了人機操作的新型操作功能，使得操作安全、方便。

為了提高軟件判斷漏電信息的精度和速度，同時為了降低因漏電故障而造成的損失，本文利用硬件來對電路進行調整和對交流信號進行處理和整流。此外，利用硬件電路來實現對選擇性漏電保護的相位信息的處理，這樣便使程序的復雜程度得到了降低，提高了軟件判斷漏電故障的實時性和準確性。

當然這樣的設備還有很多地方需要改進，由于作者本人的水平有限，研究的時間也較短，對選擇性漏電保護這學科的研究比較淺薄，對于怎么進一步提高系統的穩定性，增加性價比，提高抗干擾的問題，還需要日后更加深入的研究才能做到。

參考文獻

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作者簡介：賈傳圣，男，江蘇徐州人，高級工程師，教研室主任，從事電力系統方向的研究。