專利名稱：隔爆型高壓漏電監(jiān)視保護器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種隔爆型高壓漏電監(jiān)視保護器。
在有沼氣或高沼氣的煤礦井下工作的高壓供電系統(tǒng)，有時會因為電纜的絕緣擊穿而造成漏電，因此易引起井下瓦斯爆炸，對人民的生命和財產(chǎn)危害極大，為此井下供電系統(tǒng)必須設(shè)有檢測漏電和監(jiān)視電纜絕緣的保護器。目前與本實用新型相關(guān)的檢測漏電和監(jiān)視電纜絕緣的保護器均為零序功率型漏電保護和仿西德半波檢測的監(jiān)視保護，并且保護電路均為半導(dǎo)體分立元件構(gòu)成，這種保護器存在以下幾點不足①零序功率型漏電保護需設(shè)有零序電壓互感器，因此體積大、造價高②采用半波檢測的監(jiān)視電路，線性度差、整定閾值難以調(diào)整③整個保護器采用半導(dǎo)體分立元件構(gòu)成，不僅會增大體積，而且會降低線路的可靠性，安裝維修也很不方便。
本實用新型的目的是提供一種體積小、造價低、性能穩(wěn)定可靠、便于安裝和維護的隔爆型高壓漏電監(jiān)視保護器。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的它包括高壓漏電保護電路、雙屏蔽電纜絕緣監(jiān)視保護電路、控制電源及安裝上述電路插件的防爆殼體，其特征在于高壓漏電保護電路采用零序電流互感器作為漏電檢測元件雙屏蔽電纜絕緣監(jiān)視保護電路采用雙閾值電壓比較器作為該電路檢測信號的比較元件整個保護器電路均由集成電路組件構(gòu)成。由零序電流互感器檢測漏電信號，通過高壓漏電保護電路發(fā)出故障顯示和切斷電源的控制信號，當(dāng)電纜絕緣破壞或監(jiān)視電路檢測端開路，雙閾值電壓比較器均有信號輸出，使監(jiān)視電纜絕緣保護電路發(fā)出故障報警和切斷電源的控制信號。
本實用新型的優(yōu)點①由于采用零序電流互感器作為漏電的檢測元件，因此取消了零序電壓互感器，使體積比現(xiàn)有技術(shù)縮小10倍以上，造價降低5倍；②由于采用雙閾值電壓比較器作為電纜絕緣監(jiān)視保護電路檢測信號的比較元件，使該監(jiān)視電路性能穩(wěn)定，兩個整定閾值便于調(diào)整且互不干擾③由于整個電路采用集成電路組件構(gòu)成，不僅體積可以減小，而且線路的可靠性大大提高，安裝和維護也很方便。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明

圖1是本實用新型的漏電檢測保護和電纜絕緣監(jiān)視保護電路電原理圖。
圖2電纜引入裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實用新型的控制電源原理圖。
高壓漏電保護電路由圖1中上部分給出。它由零序電流互感器L，運算放大器IC2、IC3，電壓比較器IC4、反相器IC5、觸發(fā)器IC6，驅(qū)動放大器IC7、IC8，繼電器J1，指示燈ZD3，電阻R7－R20，電容C4，二極管D5－D7，試驗按鈕LSA組成。為了減小體積和安裝方便，零序電流互感器L安裝在與高壓配電裝置連接的電纜引入裝置上(參見圖2)，漏電保護電路的輸入信號引自零序電流互感器L，經(jīng)電阻R7、R8限流和兩個極性相反的并聯(lián)二極管D5、D6限幅輸送給兩個串聯(lián)的運算放大器IC2、IC3，通過IC2、IC3兩級整形放大處理后再輸入給電壓比較器IC4的輸入端12，該端輸入電壓信號與給定端11電壓值(即保護整定的啟動值)比較，當(dāng)IC4輸入端12電壓信號大于給定端11電壓值時，電壓比較器IC4有輸出信號給反相器IC5經(jīng)反相處理后給觸發(fā)器IC6的輸入端4和6，觸發(fā)器IC6鎖存并且由2和9輸出，分別經(jīng)驅(qū)動放大器IC7和IC8驅(qū)動繼電器J1和指示燈ZD3，從而發(fā)出漏電故障報警和切斷電源的控制信號，圖中按鈕LSA為試驗按鈕，當(dāng)按下該按鈕時，切斷了反相器IC5輸出端與觸發(fā)器輸入端4的連接，同時又將電源VDD與電壓比較器IC4輸入端12接通，使試驗時保護只驅(qū)動指示燈。
雙屏蔽電纜絕緣監(jiān)視保護電路由圖1中下部分給出，它由運算放大器IC9IC10，與非門IC11，觸發(fā)器IC12，驅(qū)動放大器IC13、IC14，繼電器J2，指示燈ZD4，電阻R21－R27，二極管D8組成。其中的兩個運算放大器IC9和IC10組成雙閾值電壓比較器，兩個整定閾值可以分別獨立地進行給定，性能可靠、互不影響，調(diào)整兩個整定閾值，使該監(jiān)視電路不管是電纜絕緣破壞(電纜的兩個屏蔽層間電阻小于0.7K)還是輸入端1、2開路均能啟動電壓比較電路。該監(jiān)視電路的輸入端1、2分別與雙屏蔽電纜的接地金屬網(wǎng)屏蔽層和半導(dǎo)體橡膠屏蔽層連接，當(dāng)電纜絕緣破壞或輸入端1、2開路啟動雙閾值電壓比較電路，經(jīng)該電路中運算放大器IC9或IC10放大后給與非門IC11，雙閾值電壓比較器只要有一個信號輸出，與非門IC11便有輸出信號給觸發(fā)器IC12的兩個輸入端14和12，觸發(fā)器IC12將信號鎖存，并由輸出端10和1 輸出，分別經(jīng)驅(qū)動放大器IC13和IC14驅(qū)動繼電器J2和指示燈ZD4，從而發(fā)出故障報警和切斷電源的控制信號，本監(jiān)視電路也設(shè)置了試驗回路，當(dāng)按下試驗按鈕JSA時，直接將輸入端1和2短路同時切斷與非門IC11輸出端和觸發(fā)器IC12輸入端12的連線，使試驗時只有指示燈顯示。
上述兩種保護電路共用一個復(fù)位按鈕JCA，不管是哪種故障發(fā)生，繼電器J1或J2均使高壓配電裝置掉閘，而故障指示燈ZD3或ZD4信號仍被觸發(fā)器IC6或IC12鎖存，只有在記錄下故障性質(zhì)按下復(fù)位按鈕JCA后，記憶故障的信號才被解除并復(fù)位。
本實用新型的控制電源由圖3給出，它包括變壓器TB、整流二極管D1－D4、電容C1－C3、電阻R1－R6，集成穩(wěn)壓片IC1、指示燈ZD1、ZD2、鎘鎳電池組GN以及自鎖式按鈕開關(guān)，由高壓配電裝置中的單相電壓互感器二次引輸入電壓信號，經(jīng)變壓器TB變壓，二極管D1－D4全波整流給集成穩(wěn)壓片IC1，經(jīng)穩(wěn)壓后輸出直流電源電壓VDD，為了保證故障掉閘后故障信號仍被記憶，穩(wěn)壓電源的輸出端設(shè)鎘鎳電池組GN，正常時由交流電源經(jīng)整流穩(wěn)壓后給保護電路提供工作電源，故障掉閘后由鎘鎳電池直接給保護電路提供工作電源，穩(wěn)壓源的輸出端還設(shè)有兩組指示燈ZD1、ZD2，ZD1經(jīng)自鎖式按鈕開關(guān)DYA接入，ZD2直接接入，正常時兩組指示燈ZD1、ZD2同時燃亮，當(dāng)發(fā)生故障使交流電源切斷時，只有直接接入的指示燈ZD2燃亮，說明鎘鎳電池組供電正常。
權(quán)利要求1.一種隔爆型高壓漏電監(jiān)視保護器，它包括高壓漏電保護電路，雙屏蔽電纜絕緣監(jiān)視保護電路、控制電源以及安裝上述電路插件的防爆殼體，其特征在于高壓漏電保護電路采用零序電流互感器作為漏電檢測元件雙屏蔽電纜絕緣監(jiān)視保護電路采用雙閾值電壓比較器作為該電路檢測信號的比較元件整個保護電路均由集成電路組件構(gòu)成。
2.按權(quán)利要求1所述的隔爆型高壓漏電監(jiān)視保護器，其特征在于所述的高壓漏電保護電路由零序電流互感器L、運算放大器IC2、IC3，電壓比較器IC4、反相器IC5、觸發(fā)器IC6、驅(qū)動放大器IC7、IC8、繼電器J1、指示燈ZD3、電阻R7－R20、電容C4、二極管D5－D7、試驗按鈕LSA組成。
3.按權(quán)利要求1所述的隔爆型高壓漏電監(jiān)視保護器，其特征在于所述的雙屏蔽電纜絕緣監(jiān)視保護電路由電壓比較器IC9、IC10與非門IC11、觸發(fā)器IC12、驅(qū)動放大器IC13、IC14、電阻R21－R27、二極管D8、指示燈ZD4、試驗按鈕JSA、繼電器J2組成。
4.按權(quán)利要求2或3所述的隔爆型高壓漏電監(jiān)視保護器，其特征在于所述的高壓漏電保護電路和雙屏蔽電纜絕緣監(jiān)視保護電路中觸發(fā)器共用一個解除復(fù)位按鈕JCA。
專利摘要本實用新型公開了一種隔爆型高壓漏電監(jiān)視保護器，它包括高壓漏電保護電路、雙屏蔽電纜絕緣監(jiān)視保護電路、控制電源以及安裝上述電路桿件的防爆殼體，其主要特征是采用零序電流互感器作為漏電檢測元件，采用雙閾值電壓比較器作為雙屏蔽電纜絕緣監(jiān)視保護電路檢測信號的比較元件，整個保護器均由集成電路組件構(gòu)成，本實用新型特點是體積小、成本低、可靠性高、整定閾值便于調(diào)整，可適用于煤礦井下6KV中性絕緣和經(jīng)限流裝置接地的系統(tǒng)中。
文檔編號H02H3/32GK2034340SQ88210600
公開日1989年3月15日 申請日期1988年5月26日 優(yōu)先權(quán)日1988年5月26日
發(fā)明者徐成海 申請人:徐成海