新型矿用隔爆型低压选择性漏电保护器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种新型矿用隔爆型低压选择性漏电保护器，其技术特点是：包括单片机、电源单元、液晶显示模块、信号检测及处理电路、通讯模块和驱动跳闸电路，电源单元与单片机及液晶显示模块相连接为其供电，单片机通过信号检测及处理电路与安装在供电系统上的零序电流互感器连接实现漏电检测功能，单片机通过驱动跳闸电路与安装在供电系统上的跳闸执行机构相连接实现跳闸控制功能，单片机通过通讯模块与远程监控主机相连接实现远程监控功能。本实用新型专利技术设计合理，实现了煤矿井下无中性点接地供电系统的干线和支线分级选择性漏电保护功能，提高了煤矿自动化水平和供电质量，更好地保证了人身和机器设备安全。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
新型矿用隔爆型低压选择性漏电保护器
本技术属于漏电保护器
，尤其是一种新型矿用隔爆型低压选择性漏电保护器。
技术介绍
煤矿井下的电气设备通常是通过矿井低压电网来供电。目前，我国煤矿井下普遍采用变压器中性点不接地的供电系统(中性点绝缘供电网络)。如图3所示，在中性点绝缘供电网络中，井下全部采用电缆做为载体，三相导线对地是绝缘的，绝缘材料具有一定数值的电阻R1，R2，R3 (即对地绝缘电阻)，电缆总长度越长，绝缘电阻越小；此外，三根导线对地也有一定的分布电容Cl，C2，C3 ;同样，变压器T本身也具有对地绝缘电阻和分布电容。实际上电网各相是通过绝缘电阻R和分布电容C与大地相连。为了避免由于供电网系统漏电造成设备损坏或人员伤害，通常在供电系统中安装有漏电保护装置，现有的漏电保护装置通常存在检测精度低，可靠性低，选择性差、误跳主开关，通讯协议单一、抗干扰能力差等问题，难以满足煤矿井下选择性漏电保护的供电要求。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、可靠性高且性能稳定的新型矿用隔爆型低压选择性漏电保护器。本技术解决现有的技术问题是采取以下技术方案实现的:一种新型矿用隔爆型低压选择性漏电保护器，包括单片机、电源单元、液晶显示模块、信号检测及处理电路、开关量输入模块、键盘输入模块、继电器输出模块、看门狗电路、通讯模块和驱动跳闸电路，电源单元与单片机及液晶显示模块相连接为其供电，单片机通过信号检测及处理电路与安装在供电系统上的零序电流互感器连接实现漏电检测功能，单片机分别与液晶显示模块、开关量输入模块、键盘输入模块、继电器输出模块、看门狗电路相连接，单片机通过驱动跳闸电路与安装在供电系统上的跳闸执行机构相连接实现跳闸控制功能，单片机通过通讯模块与远程监控主机相连接实现远程监控功能。而且，所述的信号检测及处理电路包括零序电压移相电路、零序电压调整电路、过零检测电路、第一光电耦合电路、第一反向器、零序电流调整电路、过电流检测电路、第二光电耦合电路、第二反向器；零序电压移相电路、零序电压调整电路、过零检测电路、第一光电耦合电路、第一反向器依次相连接，其中，零序电压移相电路的输入端与零序电流互感器相连接，第一反向器的输出端与单片机相连接；零序电流调整电路、过电流检测电路、第二光电耦合电路、第二反向器依次相连接，其中，零序电流调整电路的输入端与零序电流互感器相连接、第二反向器的输出端与单片机相连接。而且，所述的通讯模块为以太网通讯模块、CAN通讯模块、RS485通讯模块中的一种或它们的组合。而且，所述的跳闸执行机构为分励脱扣器、失压脱扣器的断路器、交流接触器、或磁力启动器。而且，所述的单片机还连接一声光报警器。而且，所述的单片机还连接一状态指示灯。本技术的优点和积极效果是:1、本漏电保护器通过单片机自动检测供电系统各个支路的状态，并通过分励脱扣器或失压脱扣器的断路器、交流接触器、磁力启动器等组成漏电保护装置，实现矿用隔爆型低压选择性漏电保护功能，即:当矿井低压电网中某条支路的某一相发生人身触电、单相对地放电或单相对地漏电流时，系统及时检测出漏电故障并驱动跳闸执行机构，从而有选择性地切断故障线路，但仍可保证非故障线路安全运行，达到了煤矿井下无中性点接地漏电保护的准确性和可靠性要求，从而更好地保护煤矿井下的馈电安全。2、本漏电保护器可以通过RS485、以太网或CAN通讯方式与远程监控主机进行通讯实现远程监测和保护；同时具有声光报警功能，从视觉和听觉两方面提示工作人员漏电报警信息，并有历史报警记录查询功能。3、本漏电保护器可以检测小于30毫安的漏电流，灵敏度高，可以有效地防止人身触电事故的发生。4、本漏电保护器操作简便，操作人员无需经过专业培训，即可上手使用，而且监测、保护、控制功能集于一体，安全可靠，简单实用。5、本技术设计合理，实现了煤矿井下无中性点接地供电系统的干线和支线分级选择性漏电保护功能，提高了煤矿自动化水平和供电质量，更好地保证了人身和机器设备安全，有效预防了煤矿电气火灾的发生，具有免维护、可靠性高、抗干扰能力强等特点，可广泛应用于电压AC380、660、1140、3300V,频率50HZ煤矿供电系统中。【附图说明】图1是本技术的电路方框图；图2是本技术的信号检测及处理电路的电路方框图；图3是本技术的应用连接示意图；图4是本技术的选择性漏电保护原理图；图5是本技术的单片机内置软件的处理流程图。【具体实施方式】以下结合附图对本技术实施例做进一步详述。一种新型矿用隔爆型低压选择性漏电保护器，如图1所示，包括单片机、电源单元、液晶显示模块、信号检测及处理电路、开关量输入模块、键盘输入模块、继电器输出模块、看门狗电路、实验电路、状态指示灯、以太网通讯模块、CAN通讯模块、RS485通讯模块、驱动跳闸电路及声光报警器，电源单元与单片机及液晶显示模块相连接为其供电，单片机通过信号检测及处理电路与安装在通电系统中的零序电流互感器相连接实现漏电检测功能，单片机分别与液晶显示模块、开关量输入模块、键盘输入模块、继电器输出模块、看门狗电路、实验电路、状态指示灯、以太网通讯模块、CAN通讯模块、RS485通讯模块、驱动跳闸电路及声光报警器相连接，该驱动跳闸电路与安装在供电系统中的跳闸执行机构相连接。当单片机检测出某条支路有漏电故障发生时，通过跳闸执行机构控制该支路开关跳闸，从而有选择性地切断故障线路，但仍可保证非故障线路安全运行的保护设施；同时，单片机通过RS485通讯模块、以太网通讯模块或CAN通讯模块，将状态信息上传至综合自动化系统的监控主机，实现远程监控功能。如图2所示，所述的信号检测及处理电路由零序电压移相电路、零序电压调整电路、过零检测电路、光电耦合电路1、反向器1、零序电流调整电路、过电流检测电路、光电耦合电路2、反向器2构成。零序电压移相电路、零序电压调整电路、过零检测电路、光电耦合电路1、反向器I依次相连接，其中零序电压移相电路的输入端与零序电流互感器相连接，反向器I的输出端与单片机相连接，零序电流调整电路、过电流检测电路、光电耦合电路2、反向器2依次相连接，其中，零序电流调整电路的输入端与零序电流互感器相连接、反向器2的输出端与单片机相连接。当电网漏电时，信号检测及处理电路从电网中取出零序电流和零序电压信号，经信号检测及处理电路后由单片机判断故障支路，最后通过单片机控制跳闸执行机构(分励脱扣器或失压脱扣器的断路器、交流接触器、磁力启动器)，以切断故障支路的电源，实现有选择性的漏电保护功能。零序功率方向式选择性漏电保护方式具有很强的横向选择性和纵向选择性，可以选择性地进行漏电保护。如图3所示，本漏电保护器安装在煤矿井下变压器中性点不接地的供电系统中，漏电保护器中的零序电流互感器TA连接在供电线路中，脱扣器GF与供电系统中的驱动主开关QF相连接，当用电设备正常运行时，线路中电流呈平衡状态，互感器中电流相量之和为零(电流是有方向的矢量，如按流出的方向为“ + ”，返回方向为“一”，在零序电流互感器中往返的电流大小相等，方向相反，正负相互抵消，即:11+12+13=0。由于一次线圈中没有剩余电流，所以不会感应二次线圈，漏电保护本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型矿用隔爆型低压选择性漏电保护器，其特征在于：包括单片机、电源单元、液晶显示模块、信号检测及处理电路、开关量输入模块、键盘输入模块、继电器输出模块、看门狗电路、通讯模块和驱动跳闸电路，电源单元与单片机及液晶显示模块相连接为其供电，单片机通过信号检测及处理电路与安装在供电系统上的零序电流互感器连接实现漏电检测功能，单片机分别与液晶显示模块、开关量输入模块、键盘输入模块、继电器输出模块、看门狗电路相连接，单片机通过驱动跳闸电路与安装在供电系统上的跳闸执行机构相连接实现跳闸控制功能，单片机通过通讯模块与远程监控主机相连接实现远程监控功能。

【技术特征摘要】
1.一种新型矿用隔爆型低压选择性漏电保护器，其特征在于:包括单片机、电源单元、液晶显示模块、信号检测及处理电路、开关量输入模块、键盘输入模块、继电器输出模块、看门狗电路、通讯模块和驱动跳闸电路，电源单元与单片机及液晶显示模块相连接为其供电，单片机通过信号检测及处理电路与安装在供电系统上的零序电流互感器连接实现漏电检测功能，单片机分别与液晶显示模块、开关量输入模块、键盘输入模块、继电器输出模块、看门狗电路相连接，单片机通过驱动跳闸电路与安装在供电系统上的跳闸执行机构相连接实现跳闸控制功能，单片机通过通讯模块与远程监控主机相连接实现远程监控功能。2.根据权利要求1所述的新型矿用隔爆型低压选择性漏电保护器，其特征在于:所述的信号检测及处理电路包括零序电压移相电路、零序电压调整电路、过零检测电路、第一光电耦合电路、第一反向器、零序电流调整电路、过电流检测电路、第二光电耦合电路、第二反向器；零序电压移相电路、零序电压调整电路、过零检...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金宝，张远，赵鑫，
申请(专利权)人：天津华宁电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：