【正文】 protection has not broken and is protected, and investigate according to the scene, Lighting network whole root cable bungle and break, tear and break, trouble that e to nothing take place occasionally, Sections of circuit light on before being often, back sections of circuit light all put out, produced the serious hidden danger. So necessary to erect and break to protect the function of protecting synthetically in remote illumination that develop newly, Make it more perfect. And the task that design to design and collect and leak electricity , break and protect on an organic whole and adopt new sample remote lighting prehensive protector of way.KEYWORD: The electric leakage protecting , Break and protect ,Lock, the direct current relay, three end integrated steady voltage is managed, Signal that take a sample ,Integrated operation amplifier目 錄第一章: 引言………………………………………………………………3………………………………………...…….3……..……………………...………………4……………..….……….4第二章: 低壓照明網(wǎng)絡(luò)故障分析……………………………….………………6………………………………………..…………6…………………….……….………..………..…6…………………………….…….………….…7第三章: 幾種井下照明網(wǎng)絡(luò)短路保護方案析…………………………….………11…………….………………………..………..…11………………………………………...…….……15………………………………...……………18第四章: 漏電、斷線保護一體化電路設(shè)計……………………..………….……..21……………………………………………………….…21………………………….…..………....………,…21 性能介紹……………………………………….…...……….…21 保護原理……………………………………………...…..…....22 各部分電路介紹與原理分析…………………………...….…….…23……………………………………………….…39 綜合取樣電路的參數(shù)選擇與計算………………….….………….…39 鑒別回路的參數(shù)選擇與計算………………………………….……40第五章: 設(shè)計電路的整機調(diào)試:…………………………………….....………44總結(jié)與心得……………………………………………………...…………45參考文獻……………………………………………………..……………46第一章 引言礦井照明，包括煤礦企業(yè)的地面照明和井下照明。所以有必要在新研制的遠距離照明綜合保護中架設(shè)斷線保護功能，使之更為完善。而本次設(shè)計的任務(wù)就是設(shè)計出集漏電，斷線保護于一體并采用新的取樣方式的遠距離照明綜合保護裝置。是礦井供電系統(tǒng)的重要組成部分。礦井開采是地下作業(yè)，由于受地質(zhì)條件的制約，生產(chǎn)環(huán)境往往十分惡劣，生產(chǎn)條件比較危險，場地狹窄，生產(chǎn)過程中不僅要受自然災(zāi)害的威脅，而且也有其他工業(yè)普遍存在的事故因素。良好的礦井照明，是在確保安全生產(chǎn)的前提條件下，根據(jù)煤炭生產(chǎn)和職工生活的需要，同時考慮技術(shù)經(jīng)濟上的合理性與可行性，設(shè)置的照明系統(tǒng)應(yīng)適合煤礦生產(chǎn)的特點和要求，安全可靠，靈活經(jīng)濟?；谶@些原則，目前井下照明網(wǎng)絡(luò)多采用放射式供電系統(tǒng)。中央泵房供電系統(tǒng) 工作面的照明電源來自移動變電站或采區(qū)變電所。127v照明電網(wǎng)由于屬低壓供電，故電纜供電距離一般不超過300500米，但是，隨著日光燈的逐步推廣使用，供電長度已達1000米以上。井下低壓照明供電線路全部由電纜組成。總之，照明設(shè)備的選擇應(yīng)根據(jù)具體情況而定，做到既安全可靠又經(jīng)濟合理。如何提高保護的可靠性，研究出更為先進的綜合性的保護裝置，就成為擺在我們面前的一項重要任務(wù)。電網(wǎng)中一旦發(fā)生漏電，不僅會引起人身觸電，造成人身傷亡，而且還可能導(dǎo)致瓦斯及煤塵的爆炸，甚至可能使電雷管提前引爆。也就是說，該供電系統(tǒng)發(fā)生了漏電事故。低壓供電系統(tǒng)發(fā)生漏電的原因大致有以下幾方面：1)、電纜或電氣設(shè)備本身的原因這主要是井下環(huán)境潮濕，電氣設(shè)備運行多年，絕緣老化或潮氣入侵，引起絕緣電阻下降。 可靠性要求一是保護裝置本身的可靠性，二是保護性能要可靠。如意各照明網(wǎng)絡(luò)既是由一臺照明變壓器和若干饋電開關(guān)，起動器，礦用電纜，照明燈具等用電設(shè)備組成，在低壓范圍內(nèi)，各供電單元間無任何電的聯(lián)系。這事以后設(shè)計應(yīng)注意的一個問題。對照明電網(wǎng)來說，多發(fā)生的是單相漏電，下面將采用對成分量法來討論電網(wǎng)發(fā)生單相漏電是的變化情況，單相漏電時基本回路如下圖所示：（圖21） 圖21 單相漏電基本計算回路由于三相電源中性點不接地，不論電網(wǎng)中發(fā)生何種漏電故障，電網(wǎng)的線電壓是不變的，但是三相對稱的。G為故障點。根據(jù)這一理論，將故障處g處單相對地電壓U’ga和單相漏電電流I’ga分解為三組對稱向量，則有： （21）據(jù)此可畫出a相各序的等值電路圖如圖21所示。通過這節(jié)的分析，我們對漏電的成因和性質(zhì)有了一定的了解，可以據(jù)此來設(shè)計保護電路。這是漏電故障的最直接結(jié)果。直流電流Iz由電源正極流入大地，經(jīng)對地絕緣電阻ra,rb,rc進入三相電網(wǎng)，再經(jīng)SK，LK，K表，ZJ返回負極。若發(fā)生單相漏電，如a相，設(shè)此時漏電電阻降為ra=r，則由于漏電電阻值相對絕緣電阻值很小，則 =ra=r若為量相漏電，暫且設(shè)ra=rb=r，則有 =r/2若發(fā)生三相漏電，則=r/3。應(yīng)設(shè)法不讓交流電流通過直流繼電器。我們希望電容的作用完全消失，也就是說希望電容電流能被完全補償。作為直流檢測型漏電保護裝置，它的動作值應(yīng)能直接反映電網(wǎng)對地的絕緣狀態(tài)，所以不能以直流繼電器的動作電流整定值為動作值。據(jù)此可以決定發(fā)生單相漏電時保護裝置動作電阻的整定值，即： 前面已經(jīng)說過，電容的影響已被LK所補償，而交流電流的影響又因為隔直電容的影響而被消除，故保護回路可不考慮交流因素，看成是直流回路。 其他的漏電保護方式、三相半波整流直流檢測式附加電源直流檢測式漏電保護由于其電容電流的補償是靜態(tài)補償，電感電抗值調(diào)定以后就不能隨電網(wǎng)對地電容的變化而自動變化，因而不能保證在整個運行過程中都能達到最佳補償?shù)臓顟B(tài)，從而降低了保護的安全性。三相半波整流直流檢測式漏電保護就是利用三個整流二極管將三相電網(wǎng)的交流電流變?yōu)榭蓹z測的直流電流而構(gòu)成保護。三相電網(wǎng)電壓波形和整流后各相電壓波形如下圖（34）所示。 圖34 三相半波整流直流檢測式漏電保護電網(wǎng)及各相電壓波形圖在范圍內(nèi)，a相導(dǎo)通，電流經(jīng)a相，大地，ra‖rb后電阻回到電網(wǎng)，此時，雖然b,c兩相對地絕緣電阻相等，但電流瞬時值不同，為求得該電流的平均值，先要求出各相平均電壓：a相平均電壓： b 、c相平均電壓為： (34)對于127v電網(wǎng)， =127v則負載RL（檢測電阻）上的平均電流： (35)這與附加直流電源檢測式漏電保護的原理公式類似，（參見式33）。這種保護方式的主要缺點在于動作值受電源電壓波動的影響較大，同時對整流管的反向電壓要求較高。而人們往往對斷線故障不夠重視。目前，斷線故障還未能引起應(yīng)有的重視，很多供電系統(tǒng)沒有設(shè)置斷線保護，獨立的斷線保護系統(tǒng)還未有較系統(tǒng)地研究。本設(shè)計要將漏電，斷線保護結(jié)合在一起，因此，我們來討論一下漏電保護電路中當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生斷線時檢測電流和檢測電壓的變化，研究一下如何在實驗漏電保護的同時能實現(xiàn)對斷線故障的保護。利用三相半波整流構(gòu)成的直流檢測式斷線保護回路如下圖36所示。該保護電路可加在漏電保護回路中與之構(gòu)成綜合的漏電斷線一體化保護電路。 前面對漏電的討論，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生漏電故障（對照明電網(wǎng)，多為單相漏電）時，對地絕緣電阻上的電流將發(fā)生變化，如某點處電壓的升（降），將此電壓引到一個比較電路，使之與基準(zhǔn)電壓，及絕緣電阻下降到危險值以下時對應(yīng)的電壓相比較，當(dāng)電壓變化到高（低）與基準(zhǔn)值時，使相應(yīng)的繼電器動作跳閘，達到保護目的。后面的設(shè)計就是要體現(xiàn)這種設(shè)計思想。綜合取樣電路和鑒別電路兼顧漏電保護和斷線保護，使之一體化。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》（1980年）規(guī)定：“井下低壓電網(wǎng)應(yīng)裝設(shè)帶有漏電閉鎖的檢漏保護裝置或有選擇性的檢漏保護裝置。c) 對于斷線故障，同樣要求在送電前有斷線閉鎖功能，送電后有斷線跳閘功能。本設(shè)計照明網(wǎng)絡(luò)首 端的供電電壓允許有177。綜合取樣電路采用三個二極管對地構(gòu)成直流檢測環(huán)節(jié)，通過取樣電壓的變化來反映漏電，斷線故障的發(fā)生。各種故障信號由取樣電路送至鑒別回路后，經(jīng)確認后，繼電器得電，其常閉接點打開，從而斷開交流接觸器CJ電磁線圈的電源，CJ斷點跳閘，從而實現(xiàn)保護。為了提高保護性能，增加保護動作的可靠性，在電路中特增置了漏電信號跟隨電路，使供電電壓在波動177。完成整個照明網(wǎng)絡(luò)和保護系統(tǒng)的供，停電功能。 控制回路 控制回路由交流接觸器線圈CJ，送電按鈕QA，停電按鈕TA，直流繼電器常閉接點1，交流接觸器常開接點，熔斷器RD等元件組成，是保護電路作用于主回路的具體的執(zhí)行電路。在保護回路中的CJ各接點也動作，閉合，打開（見后文“保護回路”），完成保護回路中有關(guān)電路及元件的轉(zhuǎn)換。 A、直流繼電器1J選用： JT322小型通用繼電器（JTX均可） 其參數(shù)為：吸引線圈電壓為：DC12V，額定電流75mA B、起動，停止按鈕TA，QA選用：LA1822型按鈕 C、為保護接觸器CJ，熔斷器RD選用：BL*5*30/2A 玻璃管熔斷器保護回路 保護回路是本設(shè)計的主體部分。并能通過相應(yīng)的指示電路對故障加以正確的指示確認，下面分別介紹各部分電路：a. 穩(wěn)壓電源（圖44） 圖44 直流穩(wěn)壓電源電路穩(wěn)壓電源由控