专利名称：隔爆型高压漏电监视保护器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种隔爆型高压漏电监视保护器。
在有沼气或高沼气的煤矿井下工作的高压供电系统，有时会因为电缆的绝缘击穿而造成漏电，因此易引起井下瓦斯爆炸，对人民的生命和财产危害极大，为此井下供电系统必须设有检测漏电和监视电缆绝缘的保护器。目前与本实用新型相关的检测漏电和监视电缆绝缘的保护器均为零序功率型漏电保护和仿西德半波检测的监视保护，并且保护电路均为半导体分立元件构成，这种保护器存在以下几点不足①零序功率型漏电保护需设有零序电压互感器，因此体积大、造价高②采用半波检测的监视电路，线性度差、整定阈值难以调整③整个保护器采用半导体分立元件构成，不仅会增大体积，而且会降低线路的可靠性，安装维修也很不方便。
本实用新型的目的是提供一种体积小、造价低、性能稳定可靠、便于安装和维护的隔爆型高压漏电监视保护器。
本实用新型的目的是这样实现的它包括高压漏电保护电路、双屏蔽电缆绝缘监视保护电路、控制电源及安装上述电路插件的防爆壳体，其特征在于高压漏电保护电路采用零序电流互感器作为漏电检测元件双屏蔽电缆绝缘监视保护电路采用双阈值电压比较器作为该电路检测信号的比较元件整个保护器电路均由集成电路组件构成。由零序电流互感器检测漏电信号，通过高压漏电保护电路发出故障显示和切断电源的控制信号，当电缆绝缘破坏或监视电路检测端开路，双阈值电压比较器均有信号输出，使监视电缆绝缘保护电路发出故障报警和切断电源的控制信号。
本实用新型的优点①由于采用零序电流互感器作为漏电的检测元件，因此取消了零序电压互感器，使体积比现有技术缩小10倍以上，造价降低5倍；②由于采用双阈值电压比较器作为电缆绝缘监视保护电路检测信号的比较元件，使该监视电路性能稳定，两个整定阈值便于调整且互不干扰③由于整个电路采用集成电路组件构成，不仅体积可以减小，而且线路的可靠性大大提高，安装和维护也很方便。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明
图1是本实用新型的漏电检测保护和电缆绝缘监视保护电路电原理图。
图2电缆引入装置结构示意图。
图3是本实用新型的控制电源原理图。
高压漏电保护电路由图1中上部分给出。它由零序电流互感器L，运算放大器IC2、IC3，电压比较器IC4、反相器IC5、触发器IC6，驱动放大器IC7、IC8，继电器J1，指示灯ZD3，电阻R7－R20，电容C4，二极管D5－D7，试验按钮LSA组成。为了减小体积和安装方便，零序电流互感器L安装在与高压配电装置连接的电缆引入装置上(参见图2)，漏电保护电路的输入信号引自零序电流互感器L，经电阻R7、R8限流和两个极性相反的并联二极管D5、D6限幅输送给两个串联的运算放大器IC2、IC3，通过IC2、IC3两级整形放大处理后再输入给电压比较器IC4的输入端12，该端输入电压信号与给定端11电压值(即保护整定的启动值)比较，当IC4输入端12电压信号大于给定端11电压值时，电压比较器IC4有输出信号给反相器IC5经反相处理后给触发器IC6的输入端4和6，触发器IC6锁存并且由2和9输出，分别经驱动放大器IC7和IC8驱动继电器J1和指示灯ZD3，从而发出漏电故障报警和切断电源的控制信号，图中按钮LSA为试验按钮，当按下该按钮时，切断了反相器IC5输出端与触发器输入端4的连接，同时又将电源VDD与电压比较器IC4输入端12接通，使试验时保护只驱动指示灯。
双屏蔽电缆绝缘监视保护电路由图1中下部分给出，它由运算放大器IC9IC10，与非门IC11，触发器IC12，驱动放大器IC13、IC14，继电器J2，指示灯ZD4，电阻R21－R27，二极管D8组成。其中的两个运算放大器IC9和IC10组成双阈值电压比较器，两个整定阈值可以分别独立地进行给定，性能可靠、互不影响，调整两个整定阈值，使该监视电路不管是电缆绝缘破坏(电缆的两个屏蔽层间电阻小于0.7K)还是输入端1、2开路均能启动电压比较电路。该监视电路的输入端1、2分别与双屏蔽电缆的接地金属网屏蔽层和半导体橡胶屏蔽层连接，当电缆绝缘破坏或输入端1、2开路启动双阈值电压比较电路，经该电路中运算放大器IC9或IC10放大后给与非门IC11，双阈值电压比较器只要有一个信号输出，与非门IC11便有输出信号给触发器IC12的两个输入端14和12，触发器IC12将信号锁存，并由输出端10和1 输出，分别经驱动放大器IC13和IC14驱动继电器J2和指示灯ZD4，从而发出故障报警和切断电源的控制信号，本监视电路也设置了试验回路，当按下试验按钮JSA时，直接将输入端1和2短路同时切断与非门IC11输出端和触发器IC12输入端12的连线，使试验时只有指示灯显示。
上述两种保护电路共用一个复位按钮JCA，不管是哪种故障发生，继电器J1或J2均使高压配电装置掉闸，而故障指示灯ZD3或ZD4信号仍被触发器IC6或IC12锁存，只有在记录下故障性质按下复位按钮JCA后，记忆故障的信号才被解除并复位。
本实用新型的控制电源由图3给出，它包括变压器TB、整流二极管D1－D4、电容C1－C3、电阻R1－R6，集成稳压片IC1、指示灯ZD1、ZD2、镉镍电池组GN以及自锁式按钮开关，由高压配电装置中的单相电压互感器二次引输入电压信号，经变压器TB变压，二极管D1－D4全波整流给集成稳压片IC1，经稳压后输出直流电源电压VDD，为了保证故障掉闸后故障信号仍被记忆，稳压电源的输出端设镉镍电池组GN，正常时由交流电源经整流稳压后给保护电路提供工作电源，故障掉闸后由镉镍电池直接给保护电路提供工作电源，稳压源的输出端还设有两组指示灯ZD1、ZD2，ZD1经自锁式按钮开关DYA接入，ZD2直接接入，正常时两组指示灯ZD1、ZD2同时燃亮，当发生故障使交流电源切断时，只有直接接入的指示灯ZD2燃亮，说明镉镍电池组供电正常。
权利要求1.一种隔爆型高压漏电监视保护器，它包括高压漏电保护电路，双屏蔽电缆绝缘监视保护电路、控制电源以及安装上述电路插件的防爆壳体，其特征在于高压漏电保护电路采用零序电流互感器作为漏电检测元件双屏蔽电缆绝缘监视保护电路采用双阈值电压比较器作为该电路检测信号的比较元件整个保护电路均由集成电路组件构成。
2.按权利要求1所述的隔爆型高压漏电监视保护器，其特征在于所述的高压漏电保护电路由零序电流互感器L、运算放大器IC2、IC3，电压比较器IC4、反相器IC5、触发器IC6、驱动放大器IC7、IC8、继电器J1、指示灯ZD3、电阻R7－R20、电容C4、二极管D5－D7、试验按钮LSA组成。
3.按权利要求1所述的隔爆型高压漏电监视保护器，其特征在于所述的双屏蔽电缆绝缘监视保护电路由电压比较器IC9、IC10与非门IC11、触发器IC12、驱动放大器IC13、IC14、电阻R21－R27、二极管D8、指示灯ZD4、试验按钮JSA、继电器J2组成。
4.按权利要求2或3所述的隔爆型高压漏电监视保护器，其特征在于所述的高压漏电保护电路和双屏蔽电缆绝缘监视保护电路中触发器共用一个解除复位按钮JCA。
专利摘要本实用新型公开了一种隔爆型高压漏电监视保护器，它包括高压漏电保护电路、双屏蔽电缆绝缘监视保护电路、控制电源以及安装上述电路杆件的防爆壳体，其主要特征是采用零序电流互感器作为漏电检测元件，采用双阈值电压比较器作为双屏蔽电缆绝缘监视保护电路检测信号的比较元件，整个保护器均由集成电路组件构成，本实用新型特点是体积小、成本低、可靠性高、整定阈值便于调整，可适用于煤矿井下6KV中性绝缘和经限流装置接地的系统中。
文档编号H02H3/32GK2034340SQ88210600
公开日1989年3月15日 申请日期1988年5月26日 优先权日1988年5月26日
发明者徐成海 申请人:徐成海