一种带有跳闸功能的煤矿井下小电流接地监测装置

摘要

本实用新型公开了一种带有跳闸功能的煤矿井下小电流接地监测装置，包括箱体，所述箱体的前侧设置有箱门，所述箱体和箱门的表面套设有U型块，所述箱门的正面镶嵌安装有显示屏，所述箱门的前侧安装有参数键盘按钮，所述箱体的内壁通过螺钉连接有盖板，所述箱体的内壁且位于盖板的前侧通过螺钉连接有电路板，所述箱体的顶部焊接有接线箱，所述接线箱的表面贯穿固定连接有喇叭嘴，所述箱体的内腔放置有机芯，所述箱体的右侧转动连接有转动开关。本实用新型具备检测精度高，短支路不会误动，开关防触碰，安全可靠的优点，解决了检测精度低，短支路容易误动，不能解决分散性漏电保护，开关没有防触碰功能的问题。

说明书

技术领域

本实用新型涉及电流接地监测保护技术领域，具体为一种带有跳闸功能的煤矿井下小电流接地监测装置。

背景技术

现有漏电保护误判现象严重，支路漏电常常造成总开关越级跳闸。这不仅造成大面积停电，而且由于切断漏电点时间延长，损坏设备和电缆，漏电产生的电弧光对煤矿安全危害性和漏电产生的零序电流对生命危害及程度更大。现有煤矿井下漏电保护的主要问题是：

总开关和支路开关漏电电阻检测不统一：总开关采用“附加直流电压法”检测漏电电阻，支路开关采用“零序电压”检测漏电电阻，前者精度高，响应速度慢，后者响应速度快，但是由于零序电压受系统电容和电网电压的影响精度很差，由于漏电电阻检测判据不统一，支路开关拒动、总开关误动现象频繁，单一的“零序功率方向”选择性漏电保护原理造成未漏电的短支路容易误动，长短线悬殊和不平衡电流大的场合容易误动，不能解决分散性漏电保护，开关没有防触碰功能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种带有跳闸功能的煤矿井下小电流接地监测装置，具备检测精度高，短支路不会误动，开关防触碰，安全可靠的优点，解决了检测精度低，短支路容易误动，不能解决分散性漏电保护，开关没有防触碰功能的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种带有跳闸功能的煤矿井下小电流接地监测装置，包括箱体，所述箱体的前侧设置有箱门，所述箱体和箱门的表面套设有U型块，所述箱门的正面镶嵌安装有显示屏，所述箱门的前侧安装有参数键盘按钮，所述箱体的内壁通过螺钉连接有盖板，所述箱体的内壁且位于盖板的前侧通过螺钉连接有电路板，所述箱体的顶部焊接有接线箱，所述接线箱的表面贯穿固定连接有喇叭嘴，所述箱体的内腔放置有机芯，所述箱体的右侧转动连接有转动开关，所述箱体的右侧安装有定位机构。

优选的，所述定位机构包括套管，所述套管的一侧通过支块与箱体焊接，所述套管的表面开设有通孔，所述转动开关的表面开设有插槽，所述套管的表面贯穿活动连接有横杆，所述横杆的一端延伸至插槽的内腔，所述横杆的底部焊接有竖杆，所述竖杆的底部贯穿至通孔的底部。

优选的，所述箱体的底部焊接有横板，所述横板的底部焊接有支架。

优选的，所述参数键盘按钮位于显示屏的底部，所述参数键盘按钮的底部通过螺钉连接有按钮指示牌。

优选的，所述U型块的表面贯穿设置有内六角螺栓，所述内六角螺栓的后端贯穿U型块并与箱门的前侧接触，所述内六角螺栓的表面与U型块的内壁螺纹连接。

优选的，机芯与电源线以插接的方式连接，机芯可以独立取出箱体。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型通过箱门、U型块、显示屏、按钮、盖板、电路板、接线箱、转动开关和定位机构进行配合，具备检测精度高，短支路不会误动，开关防触碰，安全可靠的优点，解决了检测精度低，短支路容易误动，不能解决分散性漏电保护，开关没有防触碰功能的问题。

2、本实用新型选线原理主要是基于零序电流暂态分量自适应捕捉特征双频带选线理论(简称暂态信号法)，再辅助采用其它选线方法，这些选线方法简述如下：

特征频带幅值比较法：

小接地电流系统单相接地时，就其零序电流的暂态分量，在首个容性频带内，故障线路的幅值最大，装置自适应捕捉特征频率f1(50～5000Hz)，计算特征频带的范围，从而通过特征频带(f0～f1)的幅值比较来选择故障线路。

若系统未能进行零序CT的极性校验，本算法是首选算法，本算法不能反应母线故障，选线正确率在95％以上。

特征双频极性比较法：

小接地电流系统单相接地时，就其零序电流的暂态分量，在首个容性频带内，故障线路的极性总是相反(不受系统中性点接地方式的影响)，装置自适应选择能量最大的一个高频率点Fh和一个低频率点Fl，通过两个频率点的极性比较，来选择故障线路。

若系统已经完成零序CT的极性校验，本算法是首选算法，本算法选线正确率接近100％。

暂态信号波形比较法：

小接地电流系统单相接地时，就其零序电流、电压的暂态分量，利用故障线路的波形突变总是最大，且具有与零序电压方向相同、与非故障线路方向相反的特点，自动进行波形比较，从而选择故障线路。

本算法是辅助算法，尤其适用于间歇性接地、弧光接地和系统多点接地，本算法选线正确率接近100％。

采用集中控制模式：装置集中控制各分路开关和总开关，总开关和支路开关统一了判据，消除了因判据不统一造成的误动；根据各支路2000～3000Hz高频零序电流比较分析各支路漏电程度，判断精度更高；

采用“暂态信号法”原理：当系统发生多点漏电时，漏电程度决定支路零序电流大小，决定支路零序电流的变化量，装置检测到有多条支路满足跳闸条件时，根据支路零序电流的变化量决策优先跳闸支路，跳漏电程度最大的支路，绝不误跳总开关。

附图说明

图1为本实用新型立体结构示意图；

图2为本实用新型立体结构仰视示意图；

图3为本实用新型立体结构侧视示意图；

图4为本实用新型局部立体结构剖视示意图；

图5为本实用新型定位机构立体示意图。

图中：1箱体、2U型块、3显示屏、4按钮、5盖板、6电路板、7接线箱、8喇叭嘴、9箱门、10转动开关、11定位机构、12套管、13通孔、14插槽、15横杆、16竖杆、17横板、18支架、19按钮指示牌、20内六角螺栓。

具体实施方式

请参阅图1-图5，一种带有跳闸功能的煤矿井下小电流接地监测装置，包括箱体1，箱体1的前侧设置有箱门9，箱体1和箱门9的表面套设有U型块2，箱门9的正面镶嵌安装有显示屏3，箱门9的前侧安装有参数键盘按钮4，箱体1的内壁通过螺钉连接有盖板5，箱体1的内壁且位于盖板5的前侧通过螺钉连接有电路板6，箱体1的顶部焊接有接线箱7，接线箱7的表面贯穿固定连接有喇叭嘴8，箱体1的内腔放置有机芯，箱体1的右侧转动连接有转动开关10，箱体1的右侧安装有定位机构11，通过设置U型块2，能够对箱门9进行定位，通过设置接线箱7，作为引进和引出电缆使用，通过设置显示屏3，可观察各馈电开关工作状态，通过设置喇叭嘴8，能够与外部电线电缆进行连接，便于接线，每个喇叭嘴8用于外部单一电缆穿入接线箱7。

定位机构11包括套管12，套管12的一侧通过支块与箱体1焊接，套管12的表面开设有通孔13，转动开关10的表面开设有插槽14，套管12的表面贯穿活动连接有横杆15，横杆15的一端延伸至插槽14的内腔，横杆15的底部焊接有竖杆16，竖杆16的底部贯穿至通孔13的底部，通过设置横杆15和插槽14，能够对转动开关10进行定位锁止，避免人们勿碰转动开关10造成其转动。

箱体1的底部焊接有横板17，横板17的底部焊接有支架18。

参数键盘按钮4位于显示屏3的底部，参数键盘按钮4的底部通过螺钉连接有按钮指示牌19，通过设置按钮指示牌19，能够对参数键盘按钮4进行标识。

U型块2的表面贯穿设置有内六角螺栓20，内六角螺栓20的后端贯穿U型块2并与箱门9的前侧接触，内六角螺栓20的表面与U型块2的内壁螺纹连接，通过设置内六角螺栓20，能够对箱门9和U型块2进行固定。

机芯与电源线以插接的方式连接，机芯可以独立取出箱体1。

装置采用“暂态信号法”原理的相互融合综合判断漏电故障，通过零序电压滤序器和电流互感器，同步采集零序电压和各馈出线的零序电压零序电流、经滤波、A/D转换后，计算幅值和相位，ARM数字控制核心，将所采集的参数值进行比较，确认是本线路发生漏电故障时，准确可靠判断漏电故障线路，启动出口继电器跳闸，同时液晶显示屏3上显示：漏电故障线路编号、零序电压、零序电流值；漏电故障线路排除后，按复位按钮方可复位，其余非漏电故障线路应正常工作。

“暂态信号法”原理保证装置运行在最佳工作状态，确保装置100％正确动作。

采用集中控制模式，保证总开关和支路开关保护判据的统一性，避免了未漏电短支路，因电容电流很小而误动。

解决了分散性漏电和长短线悬殊不平衡电流大的漏电保护问题，针对性强，适应性广。

投运简单，维护、调试方便，现场投运通过人机接口设置，无任何硬件调试，使用方便。

使用时，旋转竖杆16带动横杆15旋转，使竖杆16旋转九十度，然后向左移动竖杆16带动横杆15向左移动，使横杆15远离插槽14，旋转转动开关10，可以将漏电保护装置关闭，图4中为检测装置接通状态，该装置可安装在矿井的配电设备洞室、采掘工作面，采集信号用的电压滤序器、穿心式电流互感器，漏电跳闸控制线可串联接入各开关接线端子，电压滤序器的零序电压、零序电流信号接入漏电保护装置内接线端子。

综上所述：该带有跳闸功能的煤矿井下小电流接地监测装置，通过箱门9、U型块2、显示屏3、按钮4、盖板5、电路板6、接线箱7、转动开关10和定位机构11进行配合，解决了检测精度低，短支路容易误动，不能解决分散性漏电保护，开关没有防触碰功能的问题。