[发明专利]一种井下低压电网选择性漏电保护装置

说明书

技术领域

本发明涉及电气电子技术领域，具体为一种井下低压电网选择性漏电保护装置。

背景技术

选择性漏电保护是指当电网发生漏电故障时，漏电保护装置能够有选择地发出故障信号或切断故障支路，而非故障线路正常工作，选择性漏电保护可以减小故障停电范围，便于寻找漏电故障源，缩短漏电停电时间，提高供电的可靠性；选择性漏电保护系统的准确性、快速性和可靠性是实现选择性漏电保护的关键。目前国内煤矿低压馈电开关普遍采用时序及功率方向型原理，总开关和分开关是通过时间的长短来实现分级动作，并且分开关判漏电原理存在缺陷，这种方式导致馈电开关经常出现误动、拒动等现象，故障原因查找困难，严重影响煤矿正常生产。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种井下低压电网选择性漏电保护装置，搭建完备网络结构，并采用集中控制有效减少误操作，解决了分散性漏电问题，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种井下低压电网选择性漏电保护装置，包括保护安装盒，所述保护安装内部固定安装有集成电路板，所述集成电路板上焊接有主控芯片，所述主控芯片的人机交互接口连接有人机交互模块，主控芯片的电源引脚处连接有电源供给模块，主控芯片的信号输入端连接有信号采集调理模块，所述信号采集调理模块的输出端连接有接线端子，所述接线端子镶嵌在保护安装盒的正面，主控芯片还连接有信号输出模块，所述信号输出模块包括继电器控制模块和报警模块，主控芯片的通信引脚还连接有数据通信单元，所述数据通信单元与远程上位机进行数据传输。

作为本发明一种优选的技术方案，所述主控芯片采用STM32F103系列嵌入式处理器，且主控芯片上设置有JTAG接口和硬件看门狗，所述JTAG接口用于连接上位机进行程序下载和调试。

作为本发明一种优选的技术方案，所人机交互模块包括LCD驱动器，所述LCD驱动器的输出端连接有液晶触摸屏和功能按钮。

作为本发明一种优选的技术方案，所述电源供给模块包括隔离变压器和备用电源，所述隔离变压器的输入端连接到低压电网，备用电源的输出端和隔离变压器的输出端连接有整流桥，所述整流桥的输出端连接有稳压变换器。

作为本发明一种优选的技术方案，所述信号采集调理模块包括电流传感器组和相位比较器，所述电流传感器组的输出端连接有滤波器，滤波器的输出端连接有采样保持放大器和模数转换器，所述采样保持放大器的输出引脚与模数转换器的输入引脚电气相连，且模数转换器与相位比较器的输出端均连接至主控芯片的I/O口。

作为本发明一种优选的技术方案，所述继电器控制模块包括三极管电流放大电路，所述三极管电流放大电路的输出端连接有多路并联继电器。

作为本发明一种优选的技术方案，所述报警模块包括驱动器，所述驱动器的输出端连接有蜂鸣器和报警警示灯。

作为本发明一种优选的技术方案，所述数据通信单元包括CAN通信总线、RS485通信总线和射频编解码器，所述CAN通信总线、RS485通信总线和射频编解码器并联接入到通信端口，射频编解码器的输出端还连接有射频收发器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于嵌入式的井下低压电网选择性漏电保护装置，通过设置主控芯片，结合信号采集调理模块和信号输出模块形成整体控制网络，实现了集中控制；通过设置电源供给模块，在其中设置备用电源，能够有效防止电网故障导致的整体系统瘫痪；通过设置信号采集调理模块，利用电流传感器组进行电网电压和零序电压采集，利用相位比较器进行相位比较，能够有效减小分级操作中的误差，从而有效避免了出现误操作现象；通过设置数据通信单元，利用CAN通信总线和RS485通信总线实现有线数据传输，利用射频编解码器和射频收发器实现无线数据传输，从而有效提高了装置灵活性；本发明搭建完备网络结构，并采用集中控制有效减少误操作，解决了分散性漏电问题。

附图说明

图1为本发明模块结构示意图；

图2为信号采集调理模块结构示意图；

图3为外观结构示意图；

图4为主控芯片外围电路原理图；

图5为；26-三极管电流放大电路原理图。