矿用开关智能综合保护器的制作方法

专利名称：矿用开关智能综合保护器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于矿井用电设备，特别涉及一种矿用开关智能综合 保护器。
背景技术：
目前的矿井高压漏电保护装置在选线过程中多以容性零序电流 为选线依据，限制了装置的适用范围，在滤波方面也只使用简单的无 源滤波方法，并忽略了互感顺口角误差的影响，因此，在应用中经 常发生误动作的现象，扩大漏电事故的影响范围，影响矿井安全生产。 发明内容
本实用新型的目的在于克服上述技术不足，提供一种具有可靠 性、灵敏性及对过流、过电压、欠电压和绝缘监视的矿用开关智能综 合保护器。
本实用新型解决技术问题釆用的技术方案是矿用开关智能综合 保护器包括CAN总线接口电路、滤波电路、功率驱动电路、复 式电源电路、电流变送电路，其特点是它还包括控制电路、绝缘监视 电路、信号调理电路；控制电路包括128-16AC单片机Up DISLAY 显示器1)5、交流电源JP"三极管Q! Q4、 Q6、发光二极管D广D4、 二极管D5~D8、 D 、 D12、 D18、 D19、 D21、电容C3、 C4、 C15、 C16、 C31、电解电容(:27、电阻Rt Rn、 R32~R34、晶振器Y2、电感器T^;它们的连接关系是U,的11、 12脚接Us的4、 3脚，U5的1脚接 Rw的一端，R^另一端接VCC, 2脚接地，"的30、 31、 32脚分别 接Rh)、 R7、 R6的一端，23、 24脚分别接Y2的两端。C15、 。16的一 端，C15、 C,6另一端接地，22、 53、 63脚接地，62脚接Q—端，C3 另一端接地，64脚接T,的一端，T,另一端接U,的21、 52脚、C4的 一端、VCC， C4另一端接地，35 42脚分别接CAN总线接口电路中 总线控制器U2的23 28脚、1、 2脚，44脚接R4的一端，45脚接R19 的一端，47脚接绝缘监视电路中的D9、 D10、 D18、 d、 C2、 R2的一 端和地，49脚接电流变送电路中电阻R^、 R42的一端，50脚接信号 调理电路中电阻R28、 R24、运算放大器F5的2脚，51脚接滤波电路 中的二极管D!5、 D16、电阻&5、 R16、 Rn的一端；&、 R7、 R10、 R4 的另一端分别接Q广q4的基极，Q广q4的集电极分别接D!、 D5、 D6、 D2、 D7、 D8、 D4、 D18、 D19、 D3、 D 、 Du的一端，Q广q4的发射极 分别接D6、 D8、 D19、 Du的另一端和地，D,另一端接R9的一端，R9、 D5另一端接+12V, D2另一端接R8的一端，R8、 D7另一端接+12V， D4另一端接Rn的一端，R 、 Rw另一端接+12V, D3另一端接Rs的 一端，R5、 Du另一端接+12V, U!的20脚接C^的一端，Cw的另一 端接JP2的l脚、q6的发射极、D21、 1133的一端和地，Qe的集电极接 JP2的2脚、R34的一端，1134另一端接(:27的正极和VCC， (327负极接 Rs2的一端、R33、 D^的另一端，1132另一端接q6的基极；绝缘监视 电路包括三相开关K,、稳压二极管D,8、 二极管D9、 D1()、电容C、 C2、电阻R广R3、按键K2;它们的连接关系是K2的一端连接R3的一端、R2、 C2、 D,8的另一端，K2另一端连接Id的3脚、&的一端、 R3的另一端连接K,的2脚，R,另一端连接Cp D9另一端和+12V, Du)另一端接地；信号调理电路包括LM285D-1.2运算放大器U4、 稳压二极管D^、运算放大器Fs、电阻仗24~仗28;它们的连接关系是 U4的4脚接地，8脚接R23、 R25、 R26的一端和Fs的3脚，1123另一端 接+12V， Fs的11脚接1126另一端、D19、 R27的一端和地，R24、 D19 另 一端相接，F5的1脚接1127另 一端和ZEROVOL。
本实用新型的有益效果是矿用开关智能综合保护器可以对选择 性漏电保护、过电流保护、过负荷保护、过电压保护、欠电压保护和 绝缘监视保护，重点要解决好的是选择性漏电保护，同时对互感器的 角误差加以校正，对系统谐波干扰信号釆取滤波措施，提高矿井供电 系统中选择性漏电保护装置的选择性和可靠性，彻底解决矿井选择性 漏电保护的误动作问题。以下结合附图
以实施例具体说明。
图l、图2是矿用开关智能综合保护器的电路原理图。
图中，l-控制电路；2-绝缘监视电路；3-CAN总线接口电路；4-滤波电路；5-功率驱动电路；6-信号调理电路；7-复式电源电路；8-电流变送电路；具体实施方式
实施例，参照附图l、 2，矿用开关智能综合保护器的控制电路l 包括包括128-16AC单片机U,、 DISLAY显示器U5、交流电源JP2、三极管Q广Q4、 Q6、发光二极管D广D「 二极管D5~D8、 D 、 D12、 D18、 D19、 D21、电容C3、 C4、 C15、 C16、 C31、电解电容C27、电阻 R4 Ru、 R32~R34、晶振器Y2、电感器Tr,它们的连接关系是Ui的 11 、 12脚接U5的4、 3脚，U5的1脚接R31的 一端，R31另 一端接VCC， 2脚接地，Q的30、 31、 32脚分别接Ru)、 R7、 &的一端，23、 24 脚分别接Y2的两端。C15、 d6的一端，C15、 C,6另一端接地，22、 53、 63脚接地，62脚接C3—端，C3另一端接地，64脚接^的一端，T\ 另一端接Q的21、 52脚、Q的一端、VCC， Cf另一端接地，35~42 脚分别接CAN总线接口电路中总线控制器U2的23 28脚、1、 2脚， 44脚接R4的一端，45脚接R,9的一端，47脚接绝缘监视电路中的 D9、 D1Q、 D18、 d、 C2、 R2的一端和地，49脚接电流变送电路中电阻 R4!、 R42的一端，50脚接信号调理电路中电阻1128、 R24、运算放大器 Fs的2脚，51脚接滤波电路中的二极管D15、 D16、电阻Ru、 R16、 Ru的一端；R^、 R7、 R1()、 R4的另一端分别接Q广Q4的基极，Q!~Q4 的集电极分别接D!、 D5、 D6、 D2、 D7、 D8、 D4、 D18、 D19、 D3、 D 、 D!2的一端，Q广Q4的发射极分别接D6、 D8、 D19、 Du的另一端和地， D,另一端接R9的一端，R9、 Ds另一端接+12V, D2另一端接Rs的一 端，R8、 D7另一端接+12V, D4另一端接Ru的一端，Rn、 1118另一端 接+12V， D3另一端接Rs的一端，R5、 Du另一端接+12V， U！的20 脚接Cn的一端，C3i.的另一端接JP2的l脚、Q6的发射极、D21、 R33
的一端和地，Q6的集电极接JP2的2脚、R34的一端，&4另一端接 C27的正极和VCC,' C"负极接1132的一端、R33、 Da的另一端，R32另一端接Q6的基极。
绝缘监视电路2包括三相开关K。稳压二极管D18、 二极管 D9、 D1()、电容Ct、 C2、电阻R广R3、按键K2;它们的连接关系是
K2的一端连接R3的一端、R2、 C2、 D^的另一端，K2另一端连接Id 的3脚、R,的一端、R3的另一端连接K,的2脚，R,另一端连接d、 D9另一端和+12V, Du)另一端接地。
CAN总线接口电路3包括总路线控制器U2、总线收发器U3、 晶振器Y。交流电源JP^ C5、 C6;它们的连接关系是112的4脚接 地，9、 IO脚分别接Y!的两端、C5、 C6的一端，C5、 C6另一端接地， 13、 19脚分别接U3的2、 l脚,U3的3、 4脚接R42、 Ru的一端，R12、
Ru另一端接JP,的1、 2脚。
滤波电路4包括运算放大器FpF2、电解电容C广Cu)、 R13~R18、 二极管D15、 D16;它们的连接关系是F1的1脚接F!的2脚、Q负极、 Rn的一端，Fi的4脚接+12V, 11脚接-12V， 3脚接(37的正极、R14
的一端，R14、 R43另一端接Q正极，R15、 R!6另一端接地，F2的l脚
接F2的3脚、C9负极和HLTEROUT, F2的4脚接+12V、 11脚接-12V, 3脚接Cu)正极、R"的一端，Cu)负极接地，R17、 R^另一端接C9正 极，Du另一端接-12V， D,6另一端接+12V。 功率驱动电路5包括三相稳压电源W!、开关K3、三极管Qs、 二极管D17、电阻Rw它们的连接关系是R19的另 一端接Q5的基极， Qs发射极接地，基极接Dn的一端，Wi的2脚，Wi的l脚接Dn另 一端、12V, Wt的3脚接开关K3。信号调理电路6包括LM285D-1.2运算放大器U4、稳压二极管 D19、运算放大器F5、电阻1124~1128;它们的连接关系是114的4脚接 地，8脚接R23、 R25、 Rm的一端和Fs的3脚，R23另一端接+12V，
Fs的11脚接R26另一端、D19、 R27的一端和地，R24、 Dw另一端相接，
F5的1脚接1127另 一端和ZEROVOL。
复式电源电路7包括互感器TV T3、交流电源JP广JP8、整流 桥ZD广ZD6、稳压二极管D22~D24、 二极管D26、D27、电解电容C17~C26、 电容C28 C3。、三相稳压电源W2 W4;它们的连接关系是JP3、 JP4 的1、 2脚接T2、 丁3的1、 2脚，丁2的3、 4、 5、 7、 8、 9脚分别接 ZD" ZD2、 ZD3的1、 3脚，T3的3、 4、 5、 7、 8、 9脚分别接ZD4、 ZD5、 ZDs的1、 3脚,丁2的6脚接12V和地，T3的6脚接12V, ZD" ZD2、 Z"的2、 4脚分别接Cn、 C18、 (319的负极、正极、+24V、 +24V 和地、+12V、 -12V、 +5V、 -5V和地，ZD4的2脚接D22—端和地、 C2o负极和JPs的2脚，ZD4的4脚接+24V、 022另一端、(:20正极、JP5 的1脚；ZDs的2脚接-12V、 Db的一端、(329—端、(:22负极和W3 的2脚，ZDs的4脚接+12V、 023另一端、C28的一端、C21正极和
W2的2脚，C28、 C29另一端相接，C2i负极接C22正极，W2、 \￥3的1 脚相接，W2的3脚接C23正极、D26的一端和JP6的l脚，W3的3脚 接C24负极，D25的一端和JP7的2脚，C23负极接C24正极，D26、 D25
另 一端相接，JP6的2脚接JP7的1脚；ZD6的4脚接+5V, 024另一
端、C25正极，C3Q另一端、W4的l脚，W4的3脚接C26正极和JP8
的l脚。电流变送电路8包括运算放大器F6、 F7、电阻R35 R43、、 二极
管027、 D28、变压器丁4、交流电源JP9、电解电容C33 C35、电容C32;
它们的连接关系是T4的3、 4脚接JP的1、 2脚，T4的1、 2脚接R3s、
R36的两端和地，丁4的1脚还接D27、 D28和R38的一端，027另一端接 + 12V, D28另一端接-12V， R化另一端接C33正极、R37的一端，R37 另一端接C34正极，F7的3脚，C34负极接地，F7的2脚接F7的l脚、
C33负极和R4。的一端，F7的4脚接+12V, 11脚接-12V， R4。的另一
端接R39、 C32的一端，R39另一端接C35正极、F6的3脚，C35负极接 地，C32另一端接F6的2脚、l脚、R43的一端，F6的4脚接+12V,
11脚接-12V， R43的另一端接R4i的另一端、D3Q、 D29的一端，D30、
D29另一端接R42另一端和地。
权利要求1、一种矿用开关智能综合保护器包括CAN总线接口电路(3)、滤波电路(4)、功率驱动电路(5)、复式电源电路(7)、电流变送电路(8)，其特征在于它还包括控制电路(1)、绝缘监视电路(2)、信号调理电路(6)；控制电路(1)包括128-16AC单片机U1、DISLAY显示器U5、交流电源JP2、三极管Q1～Q4、Q6、发光二极管D1～D4、二极管D5～D8、D11、D12、D18、D19、D21、电容C3、C4、C15、C16、C31、电解电容C27、电阻R4～R11、R32～R34、晶振器Y2、电感器T1；它们的连接关系是U1的11、12脚接U5的4、3脚，U5的1脚接R31的一端，R31另一端接VCC，2脚接地，U1的30、31、32脚分别接R10、R7、R6的一端，23、24脚分别接Y2的两端。C15、C16的一端，C15、C16另一端接地，22、53、63脚接地，62脚接C3一端，C3另一端接地，64脚接T1的一端，T1另一端接U1的21、52脚、C4的一端、VCC，C4另一端接地，35～42脚分别接CAN总线接口电路中总线控制器U2的23～28脚、1、2脚，44脚接R4的一端，45脚接R19的一端，47脚接绝缘监视电路中的D9、D10、D18、C1、C2、R2的一端和地，49脚接电流变送电路中电阻R41、R42的一端，50脚接信号调理电路中电阻R28、R24、运算放大器F5的2脚，51脚接滤波电路中的二极管D15、D16、电阻R15、R16、R13的一端；R6、R7、R10、R4的另一端分别接Q1～Q4的基极，Q1～Q4的集电极分别接D1、D5、D6、D2、D7、D8、D4、D18、D19、D3、D11、D12的一端，Q1～Q4的发射极分别接D6、D8、D19、D12的另一端和地，D1另一端接R9的一端，R9、D5另一端接+12V，D2另一端接R8的一端，R8、D7另一端接+12V，D4另一端接R11的一端，R11、R18另一端接+12V，D3另一端接R5的一端，R5、D11另一端接+12V，U1的20脚接C31的一端，C31的另一端接JP2的1脚、Q6的发射极、D21、R33的一端和地，Q6的集电极接JP2的2脚、R34的一端，R34另一端接C27的正极和VCC，C27负极接R32的一端、R33、D21的另一端，R32另一端接Q6的基极；绝缘监视电路(2)包括三相开关K1、稳压二极管D18、二极管D9、D10、电容C1、C2、电阻R1～R3、按键K2；它们的连接关系是K2的一端连接R3的一端、R2、C2、D18的另一端，K2另一端连接K1的3脚、R1的一端、R3的另一端连接K1的2脚，R1另一端连接C1、D9另一端和+12V，D10另一端接地；信号调理电路(6)包括LM285D-1.2运算放大器U4、稳压二极管D19、运算放大器F5、电阻R24～R28；它们的连接关系是U4的4脚接地，8脚接R23、R25、R26的一端和F5的3脚，R23另一端接+12V，F5的11脚接R26另一端、D19、R27的一端和地，R24、D19另一端相接，F5的1脚接R27另一端和ZEROVOL。
专利摘要本实用新型属于矿井用电设备，特别涉及一种矿用开关智能综合保护器包括CAN总线接口电路(3)、滤波电路(4)、功率驱动电路(5)、复式电源电路(7)、电流变送电路(8)，它还包括控制电路(1)、绝缘监视电路(2)、信号调理电路(6)；控制电路(1)包括128-16AC单片机U₁、DISLAY显示器U₅、交流电源JP₂、三极管Q₁～Q₄、Q₆、发光二极管D₁～D₄、二极管D₅～D₈、D₁₁、D₁₂、D₁₈、D₁₉、D₂₁、电容C₃、C₄、C₁₅、C₁₆、C₃₁等，矿用开关智能综合保护器提高矿井供电系统中选择性漏电保护装置的选择性和可靠性，彻底解决矿井选择性漏电保护的误动作问题。
文档编号H02H3/14GK201398062SQ200920013749
公开日2010年2月3日 申请日期2009年5月12日 优先权日2009年5月12日
发明者刘翘楚, 彪 孙, 张国军, 东 顾 申请人:张国军