本實(shí)用新型涉及礦井漏電保護(hù)裝置，特別是涉及一種基于注入信號(hào)法的礦井漏電保護(hù)裝置。

背景技術(shù)：

安全可靠的漏電保護(hù)裝置對(duì)礦井的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。煤礦供電環(huán)境相對(duì)比較惡劣，發(fā)生漏電故障時(shí)，如果不及時(shí)切除故障線(xiàn)路很容易引起火災(zāi)或者爆炸等危險(xiǎn)事故?，F(xiàn)有的一些礦井漏電保護(hù)裝置抗干擾性差、錯(cuò)選率高、穩(wěn)定性差、可靠性低，且不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)供電系統(tǒng)的運(yùn)行信息，也不能很好的將系統(tǒng)運(yùn)行信息反饋給工作人員，因此不利于工作人員對(duì)供電系統(tǒng)的及時(shí)維護(hù)，更不利于故障時(shí)對(duì)故障線(xiàn)路的及時(shí)判斷，生產(chǎn)安全不能得到可靠保證。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于注入信號(hào)法的礦井漏電保護(hù)裝置，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：一種基于注入信號(hào)法的礦井漏電保護(hù)裝置，包括零序電壓信號(hào)采集模塊、三相電壓信號(hào)采集模塊、電壓互感器、濾波電路、繼電器動(dòng)作模塊、注入信號(hào)源模塊、故障線(xiàn)路切除模塊、遠(yuǎn)方保護(hù)模塊、STC15F2K60S2微控制器、RS485通信模塊、反饋模塊、報(bào)警模塊、液晶顯示單元、按鍵單元、電源系統(tǒng)。

所述零序電壓信號(hào)、三相電壓采集模塊對(duì)系統(tǒng)零序電壓以及各線(xiàn)路三相電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)采集。

所述零序電壓信號(hào)、三相電壓采集模塊通過(guò)電壓互感器變換后，經(jīng)濾波電路送至STC15F2K60S2微控制器進(jìn)行處理。

所述STC15F2K60S2微控制器控制繼電器動(dòng)作，繼電器動(dòng)作模塊的一個(gè)輸出端接注入信號(hào)源模塊，控制注入信號(hào)源向系統(tǒng)注入診斷信號(hào)，注入信號(hào)源輸出端接反饋模塊，反饋模塊及時(shí)反饋?zhàn)⑷胄盘?hào)信息，從而調(diào)整注入信號(hào)的幅值，使其基本工作在恒流源狀態(tài)，繼電器動(dòng)作模塊的另一個(gè)輸出端接故障線(xiàn)路切除模塊，用來(lái)及時(shí)切除故障線(xiàn)路。

所述基于分散保護(hù)原理的遠(yuǎn)方保護(hù)模塊與STC15F2K60S2微控制器連接，通過(guò)各條線(xiàn)路出線(xiàn)處的電流確定故障線(xiàn)路。

所述系統(tǒng)的正常運(yùn)行狀態(tài)、故障狀態(tài)、注入信號(hào)源工作狀態(tài)、裝置異常狀態(tài)皆通過(guò)報(bào)警模塊的LED燈進(jìn)行顯示，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障及系統(tǒng)運(yùn)行異常，報(bào)警模塊的蜂鳴器發(fā)出報(bào)警。

所述液晶顯示單元通過(guò)串行通信方式與STC15F2K60S2微控制器連接，實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)的運(yùn)行信息。

所述按鍵模塊由5個(gè)獨(dú)立的按鍵組成，分別接STC15F2K60S2微控制器的I/O引腳。

所述RS485通信模塊采用SP485作為收發(fā)器，通過(guò)高速異步串行通信方式與STC15F2K60S2微控制器連接。

采用如上技術(shù)方案取得的有益技術(shù)效果為：本實(shí)用新型以STC15F2K60S2微控制器為核心，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行信息，實(shí)時(shí)進(jìn)行人機(jī)交互，利于工作人員及時(shí)對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，提高了工作人員排除故障的效率。

本實(shí)用新型注入信號(hào)源模塊負(fù)責(zé)向系統(tǒng)注入故障診斷信號(hào)，遠(yuǎn)方保護(hù)模塊通過(guò)檢測(cè)線(xiàn)路出線(xiàn)處的電流信號(hào)來(lái)確定故障線(xiàn)路，反饋模塊及時(shí)反饋?zhàn)⑷胄盘?hào)的信息來(lái)調(diào)節(jié)注入信號(hào)的幅值，這三部分協(xié)調(diào)工作，緊密合作，保證了可靠準(zhǔn)確快速地進(jìn)行故障選線(xiàn)。

本實(shí)用新型在RS485通信電路與微控制器之間的連接，均采用高速光電耦合器隔離，防止外界噪聲對(duì)內(nèi)部系統(tǒng)造成干擾。

本實(shí)用新型采用STC15F2K60S2微控制器控制各個(gè)功能模塊的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了電壓檢測(cè)、注入信號(hào)發(fā)生、注入信號(hào)投切、故障線(xiàn)路切除的控制一體化，該微型控制器內(nèi)部集成高精度的R/C時(shí)鐘、高速ADC、大容量的程序存儲(chǔ)器，省掉外部設(shè)備，降低了成本。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)原理示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

參閱圖1，本實(shí)用新型提供一種技術(shù)方案：一種基于注入信號(hào)法的礦井漏電保護(hù)裝置，包括零序電壓信號(hào)采集模塊、三相電壓信號(hào)采集模塊、電壓互感器、濾波電路、繼電器動(dòng)作模塊、注入信號(hào)源模塊、故障線(xiàn)路切除模塊、遠(yuǎn)方保護(hù)模塊、STC15F2K60S2微控制器、RS485通信模塊、反饋模塊、報(bào)警模塊、液晶顯示單元、按鍵單元、電源系統(tǒng)。

零序電壓信號(hào)、三相電壓信號(hào)采集模塊對(duì)系統(tǒng)零序電壓以及各線(xiàn)路三相電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，并將系統(tǒng)運(yùn)行信息通過(guò)液晶屏實(shí)時(shí)顯示，供工作人員巡視查看，且STC15F2K60S2微控制器將系統(tǒng)運(yùn)行信息通過(guò)RS485通信單元發(fā)送給上位機(jī)供值班人員查看，及時(shí)了解當(dāng)前系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，也利于后續(xù)調(diào)取運(yùn)行信息進(jìn)行供電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)分析，便于采取方案進(jìn)行供電系統(tǒng)的維護(hù)。

系統(tǒng)根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的零序電壓判斷是否出現(xiàn)單相接地故障，當(dāng)判斷出系統(tǒng)出現(xiàn)故障，報(bào)警模塊的LED燈一直閃爍，同時(shí)蜂鳴器發(fā)出報(bào)警，及時(shí)通知工作人員，LED燈指示注入信號(hào)源是否處于工作狀態(tài)，液晶顯示單元實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)處于故障狀態(tài)下的運(yùn)行信息，方便工作人員查看，及時(shí)采取措施進(jìn)行故障消除。

進(jìn)一步地漏電保護(hù)裝置通過(guò)采集的各線(xiàn)路的三相電壓判斷出故障相，然后STC15F2K60S2微控制器發(fā)出信號(hào)驅(qū)動(dòng)繼電器動(dòng)作，繼電器控制注入信號(hào)源通過(guò)故障相向系統(tǒng)注入故障診斷信號(hào)，同時(shí)反饋模塊及時(shí)反饋?zhàn)⑷牍收显\斷信號(hào)的信息，及時(shí)調(diào)節(jié)注入信號(hào)的幅值，使注入信號(hào)源基本工作在恒流源狀態(tài)。

這時(shí)遠(yuǎn)方保護(hù)單元收到STC15F2K60S2微控制器的信號(hào)同時(shí)啟動(dòng)故障線(xiàn)路判斷模式，遠(yuǎn)方保護(hù)單元通過(guò)采集線(xiàn)路出線(xiàn)處的電流信號(hào)，提取故障診斷頻率的信號(hào)，通過(guò)幅值比較判斷出故障線(xiàn)路，同時(shí)將結(jié)果發(fā)送給微控制器，STC15F2K60S2微控制器發(fā)出信號(hào)驅(qū)動(dòng)繼電器動(dòng)作，控制故障線(xiàn)路切除模塊及時(shí)切除故障線(xiàn)路，此時(shí)故障消除。

以上便是該實(shí)用新型的具體實(shí)施方式。

本實(shí)用新型以STC15F2K60S2微控制器為核心，使各個(gè)功能模塊協(xié)調(diào)運(yùn)行，各個(gè)模塊的協(xié)調(diào)運(yùn)行不僅可以實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確的故障選線(xiàn)，而且可以及時(shí)向工作人員反饋供電系統(tǒng)的運(yùn)行信息，及時(shí)采取維護(hù)方案對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。本漏電裝置抗干擾能力強(qiáng)，保證了選線(xiàn)的可靠性，且性?xún)r(jià)比比較高，便于漏電保護(hù)裝置的大量普及，有很好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本實(shí)用新型的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。