淺談煤礦井下低壓電網電容電流的補償

木扎帕爾·阿不力克木

摘 要：煤礦井下供電采用傳統的方式容易出現一些問題，特別是大電容值對井下的工作人員來說有造成生命安全的威脅，對煤礦行業來說需要用電容電流自動補償器來降低電容值，并改變低壓電纜的供電裝置，從而保證煤礦企業安全生產，和諧發展。本文首先闡述了煤礦井下低壓電網電容電流補償的硬件設計，重點論述煤礦井下低壓電網電容電流補償的軟件設計，旨在為提高煤礦井下供電的安全水平提供參考。

關鍵詞：井下；低壓電網；電容電流；補償

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.079

0 引言

因為煤礦井下存在電網對地電容，這會明顯地增加人身觸電電流與漏電電流，倘若一味地實現絕緣電阻的提升，那么到相應程度之后會增加人身觸電電流與漏電電流。以電網的工作作為視角而言，最為理想的是具備愈高的絕緣電阻。只有完全地消除電容的作用，即完全補償電容電流的時候才可以實現。下面，筆者對煤礦井下地壓電網電容電流補償問題進行了簡要地分析。

1 煤礦井下低壓電網電容電流補償的硬件設計

1.1 處理器的選用

針對補償低壓電容電流來講，DSP芯片存在非常大的影響作用。為此，在選擇的過程中應當明確其質量高低，一種理想的選擇是美國TMS32LF2407型DSP芯片，如此的芯片不但外設控制器，而且可以對實時信號進行處理。在供電的過程中，勿需非常高的電壓就可以實現理想的工作效果。由于該芯片在運行的過程中能夠提供16路模擬輸入A/D，以及如此處理器的輸入/輸出引腳能夠自主地進行編程，并且具備非常顯著的數量優勢。除此之外，其還具備理想的處理效果，因而能夠吸引廣大的用戶，以及具備非常強的高速運算能力。電容電流補償器硬件構造的組成間互相制約，DSP處理器重點憑借顯示器輸出信息，以及要求鍵盤的操作才可以對這些信息進行讀取，并且要注意轉換電壓前一系列環節的次序，如此特殊的構造會顯著地影響到該處理器的性能。

1.2 采樣電路

針對送來的電壓信號大小來講，TMS32LF2407芯片有要求，為了可以在AD采樣的最大限度當中控制電壓信號，非常有必要應用電壓互感器，由于不達標準的電壓信號在進行如此的處理之后才可以實現需要，然而并非所有的互感器都能夠進行轉換，由于外界的影響會嚴重地制約如此的信號。另外，也應當兼顧電路的調理，這是由于其抗干擾會對轉換的質量產生影響。采樣電路對電壓的標準比較高，轉換電路會實現電壓的改變，在A/D轉換送入前還應當對信號低通信號濾波。務必注重此過程的所有方面，由于它們間互相制約，進而會嚴重地影響到低壓電容電流的補償。

1.3 執行單元

光藕器件817的隔離作用可以對信號電壓進行控制，此為運行過程中的繼電器需要應用的基礎，這有助于DSP的完好性。因為DSP與繼電器供電電源面臨比較大的不同之處，因此電壓的引入非常容易受到高電壓的制約，進而對DSP的作用形成影響。應當緊密地關注低壓電網電容電流補償的現狀，這是由于外部條件的改變會形成比較大的制約。改變的電纜長度會對電感形成影響，為此，應當將檢測事宜搞好，這有助于保持最為理想的補償狀態。倘若未曾及時地處理存在問題的電感，那么就會出現太過補償或者是缺少補償的情況。

接通執行電路電壓之后可以對偏置電容前后的電流與電壓進行測量，這重點關乎電網接通的某相電壓與控制補償器。繼電器的開關特點會影響到非常多的系統，這導致其具備非常廣的應用領域。應用電子電路會直接地影響到繼電器的接口，由于在全部的過程當中要求跟一系列的機械裝置形成聯系，因此這導致繼電器用途非常大。光耦合器的隔離效果非常強，這重點是基于電信號的輸出與輸入，為此其被叫做光電耦合器，其具備的作用實現了應用領域的拓展，其被應用于一系列的電路當中。

2 煤礦井下低壓電網電容電流補償的軟件設計

2.1 設計DSP程序

對電壓信號數據量的分析是非常關鍵的一個設計方面，其有助于全部軟件設計的開展，傅里葉變換過程會影響到信息數據量的準確性，由于運算該環節要求采樣點的信息，傅里葉變換也會影響到計算電容。為此，務必尤為重視此過程的計算。投切濾波器的關鍵所在是電容結果，在全部的DSP設計圖當中，初始化之后得到電壓信號，而初始化以后的過程中會影響到執行機構的投切繼電器。

2.2 設計軟件抗干擾

補償器非常容易出現不穩定的現狀，這主要是受到干擾的影響而導致。為此，為了確保軟件的抗干擾性能更強大，非常有必要應用監控的對策，尤其是在程序發生死機的情況下，這一系列的對策可以借助死鎖檢測確保程序工作的順利，像是看門狗就可以實現軟件抗干擾性能的增加。倘若程序的嚴重干擾存在，監控的對策較難處理的情況下，那么就應當借助自動復位加以處理。因為外在干擾程序非常容易發生跑飛的現象，而設計有關的陷阱可以實現如此局面的扭轉，設計這一系列的軟件陷阱也需要明確相應的位置，沒有應用的中斷向量區可以實現設計的需要。另外，程序的順利工作也可以在空白程序區進行，在有的時候程序的混亂會發生，而實現指令長度的改變可以處理如此的混亂情況，并且輸入冗余的質量也可以加強程序的功能。

3 結語

總而言之，煤礦井下低壓電網電容電流補償具備多樣性的作用，其中關鍵方面是確保煤礦工人的人身安全性，而煤礦井下低壓電網電容電流的補償重點借助DSP及時地監測比較長的低壓電纜電容，在計算準確之后，將電感投入，確保其抵消形成的電容電流與感性電流，降低低壓電網電容至0.1μF以下，從而使人身觸電電流減小，確保煤礦工人的安全性。

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