专利名称：矿井低压电网隔爆型时序鉴别集中选漏保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种矿井低压电网选择性漏电保护装置的改进，具体地说是一种
既能选漏保护，又能把馈出线单项漏电选线、母线单相漏电判选和三相对称分散性漏电监 选于一体保护，又具有防爆、显示、通讯功能的矿井低压电网隔爆型时序鉴别集中选漏保护装置。
背景技术：
煤矿生产具有高风险性，安全生产必须放到第一位置，在这一方面国家要求十分 严格。尽管如此，安全事故仍不断出现，究其原因，低压电网漏电的问题仍是重要原因之一。 电缆、开关、电机等设备在井下运行中，由于受潮或进水等原因，常引起三相绝缘同时均匀 降低，当人身触及一相电源或一相对地金属性短路时，将会引起很大的入地电流，可导致人 身触电和瓦斯、煤尘、电雷管爆炸等事故的发生。目前，解决低压电网漏电问题的主要设备 有多种，但主要有两种一种是无选择性的低压检漏继电器，包括圆筒形防爆外壳和内部安 装的机芯构成，采用附加直流电源和桥式比较电路对电网的绝缘状况进行检测，这种无选 择性的低压检漏继电器所存在的不足是只能和专门的隔爆型自动馈电开关配合使用，由于 采用静态补偿法，电感电抗值调定以后不能随电容自动变化，常会出现越级跳闸，导致整个 供电系统断电；另一种是有选择性的低压漏电保护器，包括零序电流互感器、手动式零序电 抗器、单相漏电选漏模块、跳闸继电器构成，采用零序功率方向原理或零序电流相敏比较原 理，这种有选择性的低压漏电保护器所存在的不足是由于在机芯中含有手动式零序电抗 器，这种手动调节式零序电抗器往往因电网运行方式的变化或因故切除部分供电线路而出 现过补偿状态，在过补偿状态下，就进入"死区"，失去选漏保护功能；一种"矿井低压电网时 序鉴别选漏方法及保护器"的专利项目可克服以上不足，这种"矿井低压电网时序鉴别选漏 方法及保护器"，包括三相电抗器、阻容分压电路、零序互感器、单相选漏模块以及跳闸继电 器、报警器构成，零序电压信号从三相电抗器的中性点对地阻容分压电路中取出，进入单相 选漏模块，单相选漏模块中的时序鉴别器只对一路低压电缆的单相漏电故障进行监护，实 现选择性的保护。这种保护器，解决了"死区"问题，也能保证在井下低压电网的无补偿、欠 补偿、全补偿和过补偿运行状态下的正常运行。但也存在不足，主要的不足一是由于所使 用的单相选漏模块中的时序鉴别器只对一路低压电缆的单相漏电故障进行监护，所以只能 对单相支路供电进行选漏保护，不能对馈出线单项漏电选线、母线单相漏电判选和三相对 称分散性漏电监选集中保护；二是由于此保护器加在馈电开关中，所以减小了防爆容积，增 加了隔爆腔体的爆炸危险性，防爆性能降低；同时也不能显示和通讯遥控，使用不方便。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种既能单相选漏保护，又能把馈出线单项漏电选 线、母线单相漏电判选和三相对称分散性漏电监选于一体保护，又具有显示、通讯遥控功
能、独立设置的矿井低压电网隔爆型时序鉴别集中选漏保护装置。[0004] 为达到以上目的，本实用新型所采用的技术方案是该矿井低压电网隔爆型时序 鉴别集中选漏保护装置，包括三相电抗器SK。、阻容分压电路LK。、时序鉴别集中选漏保护箱 构成，其特征在于在时序鉴别集中选漏保护箱和三相电抗器SK。之间设有零序变压器TC2， 零序变压器TG从三相电抗器SK。的中性点接出，零序变压器TG的次级线圈输入时序鉴 别集中选漏保护箱，为时序鉴别集中选漏保护箱输入零序电压信号U。，在时序鉴别集中选 漏保护箱的上侧设一排零序电流互感器Cl\……Ci;，在一排零序电流互感器Cl\……Ci;的 一侧并联上相对应的三相电抗器……SKn，一排零序电流互感器CT^……CTn和相对应 的三相电抗器……SKn均并联于总馈电开关KB。的输出导线上， 一排零序电流互感器 Cl\……CTn的另一端与相应的分路馈电开关KB工……KBn中的中性点相连接，在分路馈电开 关KB工……KBn上分别连接上相应的阻容分压电路LI^……LKn，一排零序电流互感器C^……
CTn的零序电流信号iM……i。n和电压信号UQ1……U。n均接入时序鉴别集中选漏保护箱，一
排零序电流互感器Cl\……CTn的另一端与相应的分路馈电开关KB工……KBn中的中性点相 连接，分路馈电开关KB工……KBn的一个触点通过导线分别与时序鉴别集中选漏保护箱的 KQ……K(;接脚相连接，分路馈电开关KB工……KBn的另一个触点通过导线分别与单片机管 理及液晶显示模块盒的叫脚……KBn脚相连接，三相电抗器SK。连接上阻容分压电路LK。， 阻容分压电路LK。连接直流检测电源盒，直流检测电源盒分别接在时序鉴别集中选漏保护 箱的DZ脚、FW脚和单片机管理及液晶显示模块盒的UK脚，同时，总馈电开关KB。也连接单 片机管理及液晶显示模块盒的KB。脚，在单片机管理及液晶显示模块盒的输出端设通讯接 口和菜单操作键接口。本实用新型还通过如下措施实施所述的时序鉴别集中选漏保护箱， 包括零序电压信号U。处理电路、零序电流信号4…i。n处理电路和电压信号UQ1……U。n处 理电路、时序鉴别 选漏芯片和驱动器构成，均为现有技术，故不多述；在单片机管理及液晶 显示模块盒和时序鉴别集中选漏保护箱的电路中还设复位按键；除总馈电开关KB。和分路 馈电开关KB工……KBn以外的各部件及连接电路板均安装在同一个独立的防爆外壳内；所述 的一排零序电流互感器Cl\……CTn可为6个，即下标"n"为6，与此相对应，其他的配件也 为6个。 本实用新型的有益效果在于与目前使用的"矿井低压电网时序鉴别选漏保护器" 相比，由于在时序鉴别集中选漏保护箱的上侧设一排零序电流互感器，分别接入分路馈电 开关，所以既能单相选漏保护，又能把馈出线单项漏电选线、母线单相漏电判选和三相对称 分散性漏电监选于一体保护；由于设有单片机管理及液晶显示模块盒和通讯接口 ，所以又 具有显示、通讯遥控功能，可实现远距离控制，使用方便；由于把时序鉴别集中选漏保护箱、 单片机管理及液晶显示模块盒及其配件均安装在同一个防爆外壳内，所以具有防爆功能。
图1、为本实用新型的电路原理示意图。 图2、为本实用新型的装配结构示意图。
具体实施方式参照图1、2制作本实用新型。该矿井低压电网隔爆型时序鉴别集中选漏保护装 置，包括三相电抗器SK。1、阻容分压电路LK。、时序鉴别集中选漏保护箱3构成，其特征在于在时序鉴别集中选漏保护箱3和三相电抗器SK。1之间设有零序变压器T(^2，零序变压器 TG2从三相电抗器SK。1的中性点接出，零序变压器T(^2的次级线圈输入时序鉴别集中选 漏保护箱3，为时序鉴别集中选漏保护箱3输入零序电压信号U。，在时序鉴别集中选漏保护 箱3的上侧设一排零序电流互感器Cl\……Ci;4，在一排零序电流互感器Cl\……CTn4的一 侧并联上相对应的三相电抗器……SKn5，一排零序电流互感器Cl\……CTn4和相对应的 三相电抗器……SKn5均并联于总馈电开关KB。的输出导线10上，一排零序电流互感器 Cl\……CTn4的另一端与相应的分路馈电开关KB工……KBn6中的中性点相连接，实现对多相 支路供电保护，在分路馈电开关KB工……KBn6上分别连接上相应的阻容分压电路LI^…… LKn，一排零序电流互感器CT^……CTn4的零序电流信号iQ1……i。n和电压信号U^……U。。均 接入时序鉴别集中选漏保护箱3，一排零序电流互感器Cl\……CTn4的另一端与相应的分 路馈电开关KB工……KBn6中的中性点相连接，分路馈电开关KB工……KBn6的一个触点通过 导线分别与时序鉴别集中选漏保护箱3的KQ……KCn接脚相连接，分路馈电开关叫…… KBn6的另一个触点通过导线分别与单片机管理及液晶显示模块盒7的KB工脚……KBn脚相 连接，三相电抗器SK。1连接上阻容分压电路LK。，阻容分压电路LK。连接直流检测电源盒8， 直流检测电源盒8分别接在时序鉴别集中选漏保护箱3的DZ脚、FW脚和单片机管理及液 晶显示模块盒7的UK脚，为时序鉴别集中选漏保护箱3和单片机管理及液晶显示模块盒7 提供直流工作电源，同时，总馈电开关KB。也连接单片机管理及液晶显示模块盒7的KB。脚， 在单片机管理及液晶显示模块盒7的输出端设通讯接口 9和菜单操作键接口 ll，通过通讯 接口 9实现远距离遥控，通过菜单操作键接口 11实现各种操作设置。所述的时序鉴别集中 选漏保护箱3，包括零序电压信号U。处理电路、零序电流信号iQ1……i。n处理电路和电压信
号Um……U。n处理电路、时序鉴别选漏芯片和驱动器构成，均为现有技术，故不多述；在单片
机管理及液晶显示模块盒7和时序鉴别集中选漏保护箱3的电路中还设复位按键12 ;除总 馈电开关KB。和分路馈电开关KB工……KBn6以外的各部件及连接电路板均安装在同一个独 立的防爆外壳13内；所述的一排零序电流互感器Cl\……Ci;4可为6个，即下标"n"为6， 与此相对应，其他的配件也为6个。在线路零序电流互感器Cl\……CTn4中，零序电压信号 U。、直流检测电源盒8和总馈电开关KB。构成附加直流法漏电检测电路；各支路的零序电流 信号iQ1……i。n分别进入时序鉴别集中选漏保护箱3内作为进行判别的基准信号，当分路 馈电开关KB工……KBn6中的某路出现漏电故障时，依据以下两个条件判别(1)零序电流信
号、……i。n上升沿滞后于零序电压信号UM……U。n上升沿而超前零序电压信号UM……U。n 下降沿，即零序电流信号iQ1……i。n上升沿界于零序电压信号U^……U。n上升沿与下降沿之
间；(2)零序电压信号U^……U。n下降沿沿滞后于零序电压信号UQ1……U。n下降沿需大于0
度而小于180度；零序电流信号iQ1……i。n的方波相对于零序电压信号UM……U。n相位随着
三相电网是无补偿、欠补偿、过补偿的程度在0-1700范围间变化，当分路馈电开关叫、…… KBn6中的某路出现漏电故障又同时满足上述两个条件时才能判断为漏电线路，然后由时序 鉴别集中选漏保护箱3发出指令，使相应的分路馈电开关跳闸，同时，单片机管理及液晶显 示模块盒7中的液晶显示器进行显示，显示出是哪一个分路为漏电线路。
权利要求一种矿井低压电网隔爆型时序鉴别集中选漏保护装置，包括三相电抗器SK0(1)、阻容分压电路LK0、时序鉴别集中选漏保护箱(3)构成，其特征在于在时序鉴别集中选漏保护箱(3)和三相电抗器SK0(1)之间设有零序变压器TC2(2)，零序变压器TC2(2)从三相电抗器SK0(1)的中性点接出，零序变压器TC2(2)的次级线圈输入时序鉴别集中选漏保护箱(3)，在时序鉴别集中选漏保护箱(3)的上侧设一排零序电流互感器CT1……CTn(4)，在一排零序电流互感器CT1……CTn(4)的一侧并联上相对应的三相电抗器SK1……SKn(5)，一排零序电流互感器CT1……CTn(4)和相对应的三相电抗器SK1……SKn(5)均并联于总馈电开关KB0的输出导线(10)上，一排零序电流互感器CT1……CTn(4)的另一端与相应的分路馈电开关KB1……KBn(6)中的中性点相连接，在分路馈电开关KB1……KBn(6)上分别连接上相应的阻容分压电路LK1……LKn，一排零序电流互感器CT1……CTn(4)的零序电流信号i01……i0n和电压信号U01……U0n均接入时序鉴别集中选漏保护箱(3)，一排零序电流互感器CT1……CTn(4)的另一端与相应的分路馈电开关KB1……KBn(6)中的中性点相连接，分路馈电开关KB1……KBn(6)的一个触点通过导线分别与时序鉴别集中选漏保护箱(3)的KC1……KCn接脚相连接，分路馈电开关KB1……KBn(6)的另一个触点通过导线分别与单片机管理及液晶显示模块盒(7)的KB1脚……KBn脚相连接，三相电抗器SK0(1)连接上阻容分压电路LK0，阻容分压电路LK0连接直流检测电源盒(8)，直流检测电源盒(8)分别接在时序鉴别集中选漏保护箱(3)的DZ脚、FW脚和单片机管理及液晶显示模块盒(7)的UR脚，同时，总馈电开关KB0也连接单片机管理及液晶显示模块盒(7)的KB0脚，在单片机管理及液晶显示模块盒(7)的输出端设通讯接口(9)和菜单操作键接口(11)。
2. 根据权利要求1所述的矿井低压电网隔爆型时序鉴别集中选漏保护装置，其特征在 于在单片机管理及液晶显示模块盒(7)和时序鉴别集中选漏保护箱(3)的电路中还设复位 按键(12)。
3. 根据权利要求1所述的矿井低压电网隔爆型时序鉴别集中选漏保护装置，其特征在 于除总馈电开关KB。和分路馈电开关KB工……KBn(6)以外的各部件及连接电路板均安装在 同一个独立的防爆外壳(13)内；所述的一排零序电流互感器0\……CTn(4)为6个。
专利摘要本实用新型公开了一种矿井低压电网隔爆型时序鉴别集中选漏保护装置，包括三相电抗器SK0(1)、阻容分压电路LK0、时序鉴别集中选漏保护箱(3)构成，其特征在于在时序鉴别集中选漏保护箱(3)和三相电抗器SK0(1)之间设有零序变压器TC2(2)，在时序鉴别集中选漏保护箱(3)的上侧设一排零序电流互感器CT1……CTn(4)及相应三相电抗器SK1……SKn(5)和分路馈电开关KB1……KBn(6)，并设有通讯接口(9)和菜单操作键接口(11)。该“选漏保护器”，既能单相选漏保护，又能把馈出线单项漏电选线、母线单相漏电判选和三相对称分散性漏电监选一体保护；还有防爆、显示、通讯功能，可实现远距离控制。
文档编号H02H3/32GK201478797SQ200920225300
公开日2010年5月19日 申请日期2009年8月31日 优先权日2009年8月31日
发明者傅桂兴, 刘玉霞, 孙惠敏, 张文涛, 张涛, 张灿杰, 彭大恒, 王俊彩, 郭秀利, 韩树华, 马增波 申请人:莱芜市泰山阳光电器有限公司