[实用新型]一种选择性漏电保护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种漏电保护电路，特别是涉及一种选择性漏电保护电路。

背景技术

众所周知，在煤矿开采领域，系统漏电可能导致人身触电、瓦斯煤尘爆炸和电气雷管五准备引爆，还可能使电气设备的绝缘进一步恶化，以至损坏，从而造成相间短路、电气火灾及其他危及矿井安全的严重事故。漏电保护是煤矿井下配电网三大保护之一，是防止人身触电、避免设备损坏、避免爆炸等的重要措施。

目前，我国煤矿井下常用的漏电保护装置，多为附加直流电源式保护和零序电流方向式保护；或者将二者配合使用，零序电流方向式保护作为横向选择性主保护，附件直流电源式保护作为纵向无选择性后备保护，延时动作。现有技术中，以故障支路零序电流滞后零序电压90°，非故障支路零序电流超前零序电压90°为判据，认为整个电网等效零序阻抗为纯容性。但是实际的煤矿电网三相对地绝缘电阻也不是无穷大，这样整个电网对地的零序阻抗可能为纯容性、阻容性、纯阻性或阻感性四种可能。感性补偿回路产生的过补偿，使得整个电网对地的零序阻抗呈现阻感性，这种情况下，脉冲比较法与时序比相法有缺陷，无法对故障支路进行准确判断，在实际应用中却始终存在漏电保护误动、拒动、保护动作执行后停电范围大以及漏电保护后故障点的诊断困难等实际技术问题，严重影响了煤矿开采系统的正常运行。

发明内容

本实用新型为了解决上述技术问题，提供一种不会发生误动、拒动，保护动作执行后停电范围小，故障点容易诊断的选择性漏电保护电路。

本实用新型包括顺次连接的信号滤波电路、过零比较电路、异或门电路、脉冲展宽电路、信号微分电路、信号整形电路和单片机，信号滤波电路包括第一信号滤波电路和第二信号滤波电路，过零比较电路包括第一过零比较电路和第二过零比较电路。

本实用新型的有益效果是，本电路采用一种全新的方法进行选择性漏电检测保护，采用零序方向性判别、脉冲展宽的硬件实现法。本电路不会发生误动、拒动，保护动作执行后停电范围小，容易查找故障点，此外本电路动作准确、可靠、抗干扰能力强。

本实用新型进一步的特征，将在以下具体实施方式的描述中，得以清楚地记载。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图。

附图符号说明：

1.第一信号滤波电路，2.第二信号滤波电路，3.第一过零比较电路，4.第二过零比较电路，5.异或门电路，6.脉冲展宽电路，7.信号微分电路，8.信号整形电路，9.单片机，Ug为故障判别信号，Io为电流，Uo为电压，F为零序信号。

具体实施方式

如图1所示，本选择性漏电保护电路包括顺次连接的信号滤波电路、过零比较电路、异或门电路5、脉冲展宽电路6、信号微分电路7、信号整形电路8和单片机9，信号滤波电路包括第一信号滤波电路1和第二信号滤波电路2，过零比较电路包括第一过零比较电路3和第二过零比较电路4。

信号滤波电路能够滤除信号(Uo、Io)的高次谐波以及补偿由零序电压互感器和零序电流互感器所造成的信号移相。过零比较电路能够将信号滤波电路输出的Uo正弦信号、Io正弦信号转换成Uo方波信号、Io方波信号，并发送给异或门电路5。异或门电路5能够取出零序Uo方波信号、零序Io方波信号高电平的公共部分，该公共部分信号为F。由异或门电路5输出的该公共部分信号F经过脉冲展宽电路6进行展宽，再经过信号微分电路7、信号整形电路8变成故障判别信号Ug。故障判别信号Ug发送给单片机9，由单片机9作出判断。

由异或门电路5输出的该公共部分信号F所对应的角度为β，则零序Uo方波信号、零序Io方波信号对应的角度相差180°-β。脉冲展宽电路6将β展宽90°。如果检测到的电路为故障支路，零序Uo方波信号、零序Io方波信号的角度相差大于90°，经过脉冲展宽电路6展宽后，公共部分信号F仍然为高低变化的方波信号，该信号再经过信号微分电路7、信号整形电路8变成窄脉冲序列的故障判别信号Ug；反之，如果检测的电路为非故障电路，则公共部分信号F经过脉冲展宽电路6变为高电平信号，该信号再经过信号微分电路7、信号整形电路8变成一直为低电平信号的故障判别信号Ug。故障判别信号Ug为窄脉冲序列信号时，即检测到故障支路，如果电网的频率为50Hz，则该窄脉冲序列信号的频率是电网频率的2倍，即100Hz。单片机9接收到的故障判别信号Ug同时满足窄脉冲序列信号、该窄脉冲序列信号的频率是电网频率的2倍这两个条件时，单片机9判断出漏电故障并发出保护动作指令，否则为非漏电故障。

以上所述仅对本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡是在本实用新型的权利要求限定范围内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应在本实用新型的保护范围之内。