【正文】 5G1555的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如下：（圖415） 圖415 5G1555 方框圖從圖中可看出，5G1555定時(shí)器電路包括兩個(gè)高精度電壓比較器，一個(gè)有三只電阻R組成的分壓器，一個(gè)RS雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，一個(gè)放電晶體管和一個(gè)功率輸出級(jí)。比較器I的反相輸入端電位固定為2/3；比較器Ⅱ的同相輸入端電位固定為1/3。各管腳功能為：腳1為接地端；腳2為觸發(fā)輸入端；腳3為輸出端；腳4為復(fù)位端；腳5為控制端；腳6為閥值輸入端；腳7為放電端；腳8為供電電源端，接+。整個(gè)電路的輸出決定于RS觸發(fā)器的狀態(tài)，RS觸發(fā)器的邏輯關(guān)系如下表所示：（表一）閥值輸入觸發(fā)輸入RSQ2/31/31112/31/30002/31/310不變2/31/3011我們利用5G1555構(gòu)成的鑒別電路自鎖電路如圖416所示。（圖416）復(fù)位端和放電端通過(guò)電阻接高電位+15V。2，6輸入端接在一起。5端通過(guò)電阻接地，選擇電阻的阻值，就可以選擇動(dòng)作值，調(diào)整到一適當(dāng)值。我們利用2的觸發(fā)輸入，當(dāng)2端輸入電壓低于1/3時(shí)，整個(gè)電路的輸出為高電平；利用6端的閥值輸入，當(dāng)6端輸入電壓高于2/3或參考電壓時(shí)，整個(gè)電路的輸出為低電平。當(dāng)2端和6端接在一起時(shí)，由表一可知，正常時(shí)，為低電平輸入，低于1/3（或參考電位，此處由于的接入，參考電壓不再是1/3）。輸出3端為高電位。發(fā)生故障時(shí)，輸入由低電位變?yōu)楦唠娢?，高?/3或參考電位時(shí)，輸出變?yōu)榈碗娢?。那么如何利?55定時(shí)器電路構(gòu)成自鎖呢？對(duì)于555電路來(lái)說(shuō)，只有當(dāng)負(fù)向脈沖觸發(fā)有效，故而當(dāng)R、S由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，輸出由高電位變?yōu)榈碗娢?。而輸出一旦變?yōu)榈碗娢?，電路的輸入由高電位又變?yōu)榈碗娢粫r(shí)，R由低電位變?yōu)楦唠娢?，由于是正向觸發(fā)脈沖，所以由表一可以看出，輸出將保持低電位不變。我們正是利用這種性質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)自鎖的。 附表二：5G1555主要參數(shù)（測(cè)試條件為=15V）參數(shù)名稱電源電壓電源電流閥值電壓觸發(fā)電壓復(fù)位電壓輸出電流單位VMAVVVMA參數(shù)值10~25~~1≥100，為集成運(yùn)算放大器，為簡(jiǎn)化電路，使裝置更為緊湊實(shí)用，我們選LM358雙運(yùn)放集成電路，其內(nèi)部電路和管腳排列如圖417：（圖417）圖417 LM358 雙運(yùn)放外形及管腳布置 參數(shù)的選擇與計(jì)算 綜合取樣電路的參數(shù)選擇與計(jì)算：通過(guò)前面167。42的介紹，我們知道綜合取樣電路在送電前后，其檢測(cè)回路、取樣電阻都是不同的，其原因前面已經(jīng)說(shuō)過(guò)，此處不再贅述。如果我們能適當(dāng)?shù)剡x擇參數(shù)，使取樣信號(hào)電壓的動(dòng)作電壓值在送電前后保持不變，這樣不僅能夠使動(dòng)作值的整定簡(jiǎn)便，同時(shí)對(duì)于保護(hù)電路在送電前后的穩(wěn)定性和分析故障時(shí)都會(huì)帶來(lái)方便。 由圖49和圖410，已知終端電阻為：R=24/3+10=18 k 令===200，則有：送電前輸入端動(dòng)作值電壓為： （1） 送電后輸入端動(dòng)作值電壓為： （2） 式中：=+，=+ 而對(duì)于斷線故障取樣，即輸入端電壓，則有： （3） （4） 聯(lián)立（1）、（2）、（3）、（4）式，并令：=，=。 選取不同的動(dòng)作電壓值，代入方程組中可得幾組參數(shù)值，列于表43中。 鑒別回路的參數(shù)選擇與計(jì)算： 我們已經(jīng)知道，參考電位的選取取決于動(dòng)作電壓值的整定。而送電前后參考電位的計(jì)算電路也是不同的。送電前參考電位的計(jì)算電路為：（圖418） （1） 送電后參考電位的計(jì)算回路為：（圖419） （2） 式中：=+，=+ 聯(lián)立式（1）、（2）令===，則可得到對(duì)應(yīng)的參考電位電路參數(shù)計(jì)算值，列于表44中。 漏電取樣參數(shù)值確定以后，就可以計(jì)算斷線取樣鑒別回路的參數(shù)值了。在送電前后發(fā)生單相斷線時(shí)，動(dòng)作電壓值分別為下式所示，由于斷線，終端電阻變?yōu)椋?4/2+19=22，則有： （1） （2） 而參考電位（5端）的計(jì)算回路為圖420： 則有：=15/（+） 取為和中較大的一個(gè)，帶入式中，在不同參數(shù)、時(shí)得到不同的、參數(shù)值，見(jiàn)表45所示： 根據(jù)表4445，我們選擇：==10V，== 的一組參數(shù)。 對(duì)照?qǐng)D510綜合取樣電路，?。?==200， =10 k，=470，=2 k，=330，=12 k，=20終端電阻為三個(gè)24 k和一個(gè)10 k電阻。對(duì)照?qǐng)D511綜合鑒別回路，取：==2k，== k, = =k,== k, ==k, =13 k, = =11k, =360, =20 k,= 10k, =兩電路中所有二極管都選用IN4004旁路電容：====。第五章 設(shè)計(jì)電路的整機(jī)調(diào)試為驗(yàn)證設(shè)計(jì)電路的可行性、可靠性，測(cè)試實(shí)際的動(dòng)作值，我們進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)調(diào)試。按照實(shí)際電路而設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置分為各兩個(gè)部分，一部分是保護(hù)裝置本體，另一部分是保護(hù)裝置插件。本體和插件通過(guò)插頭和插座連在一起，構(gòu)成綜合保護(hù)裝置。本體部分包括主回路和控制回路，主要元件由交流接觸器CJ、變壓器KB、按鈕TA、QA，直流繼電器1J。將保護(hù)回路制成印刷電路板插件。調(diào)試步驟如下： 在接線前取下電子插件，終端電路斷開(kāi)接地，用500V兆歐表測(cè)量綜合裝置的高低壓側(cè)各相對(duì)地絕緣電阻值，應(yīng)不低于5M，測(cè)量照明網(wǎng)絡(luò)各相對(duì)地絕緣電阻值，（ M）。 裝上電子插件，接入終端電路，接上高低壓兩側(cè)的三相主回路，綜合裝置外殼和終端應(yīng)可靠接地，接好輔助接地極。 合上1K，裝置應(yīng)立即亮綠燈，按動(dòng)停機(jī)按鈕TA，亮黃燈和紅燈，說(shuō)明該裝置保護(hù)功能正常。 按動(dòng)合閘按鈕QA，在聽(tīng)見(jiàn)裝置內(nèi)接觸器合閘聲響的同時(shí)，可看見(jiàn)亮，和均不亮，按動(dòng)停機(jī)按鈕TA，則狀況同“3”，說(shuō)明保護(hù)功能正常。 為防止啟動(dòng)信號(hào)使裝置誤動(dòng)和主變壓器繞組過(guò)熱，單相信號(hào)負(fù)荷≯300W，兩相信號(hào)負(fù)荷≯600W，三相信號(hào)負(fù)荷≯1200W。，4KVA主變壓器，效果相同。 送電前，斷開(kāi)2K，亮應(yīng)為斷線指示燈。 送電前，已不同電阻通過(guò)接觸器接地點(diǎn)接地，代替以實(shí)驗(yàn)漏電閉鎖之，以亮為指示。 合上1K送電，斷開(kāi)負(fù)荷，應(yīng)能亮。 合上1K后，以不同電阻值通過(guò)接觸器接點(diǎn)模擬絕緣電阻接地，試驗(yàn)漏電跳閘值，以亮為指示。 對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中故障的分析，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，以及動(dòng)手實(shí)際操作 能力?？偨Y(jié)與心得漏電保護(hù)是井下三大保護(hù)之一，經(jīng)過(guò)多年的研究，已經(jīng)有了很多種保護(hù)方式，保護(hù)手段越來(lái)越先進(jìn)。而斷線保護(hù)由于種種原因，還未能引起人們的足夠重視。這次設(shè)計(jì)的任務(wù)就是研究一種綜合的漏電、斷線一體化保護(hù)電路。在查閱并理解了大量的相關(guān)資料，做了比較充分的事前準(zhǔn)備后，寫出了本設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)調(diào)試，得到了較為完善的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。這次設(shè)計(jì)給了我一次機(jī)會(huì)，使得我將所學(xué)的專業(yè)知識(shí)可以系統(tǒng)地復(fù)習(xí)一遍，并在更深的理解程度上對(duì)之融會(huì)貫通。通過(guò)查閱資料，文獻(xiàn)和對(duì)過(guò)去學(xué)過(guò)的知識(shí)的溫習(xí)，不但使我鞏固了所學(xué)的知識(shí)，同時(shí)開(kāi)闊了對(duì)保護(hù)系統(tǒng)的了解范圍，及國(guó)內(nèi)外在這方面的新成就，受益匪淺。通過(guò)一個(gè)多月的動(dòng)手制作和實(shí)驗(yàn)調(diào)試，大大加強(qiáng)了自己動(dòng)手動(dòng)腦，解決問(wèn)題的能力和實(shí)際操作能力，為將來(lái)的實(shí)際工作和再次學(xué)習(xí)奠定了良好的基礎(chǔ)。感謝指導(dǎo)教師鄒有明教授的悉心指導(dǎo)。他不僅指導(dǎo)我搞設(shè)計(jì)，進(jìn)行試驗(yàn)調(diào)試，還為我提供了重要的參考資料，在此，我衷心感謝鄒老師的幫助指導(dǎo)。 設(shè)計(jì)人：崔琦2003/6/5* 參考文獻(xiàn) *[1]、《現(xiàn)代漏電保護(hù)》 鄒有明著 xy大學(xué)講義[2]、《煤礦電工手冊(cè)》 煤炭工業(yè)出版社[3]、《煤礦安全規(guī)程》 煤炭工業(yè)出版社[4]、《井下127V照明遠(yuǎn)距離綜合保護(hù)》胡天祿著 煤炭工業(yè)出版社[5]、《漏電保護(hù)講義》 柳春生著 xy大學(xué)講義[6]、《礦山電工學(xué)》 鄒有明 劉思沛 聶文龍著 煤炭工業(yè)出版社[7]、《運(yùn)放及模擬集成電路》 談文心 劉本鴻著 國(guó)防工業(yè)出版社元 件 名 稱規(guī) 格 型 號(hào)數(shù) 量 、2 20 1502150 1131 111 13601330120為14702001112241元件明細(xì)表一元件明細(xì)表二元 器 件 名 稱規(guī) 格 數(shù) 量數(shù) 量備注 220μ電解電容、 6100μ電解電容1~ IN400413~發(fā)光二極管BT，40mA3 SW7818集成三端穩(wěn)壓器1，時(shí)基塊5G15552，雙運(yùn)放LM35811RD2RDRL115，額定電壓500V熔體額定電流6A23RD4RDRM1060，額定電壓250V熔體額定電流15A25RDBLX5*30/2A玻璃管熔斷器1ZB 660（380）/127V1KB 127V/19V1自制1KHZ10/E160TH 系列組合開(kāi)關(guān)1按鈕TA，QALA18222插頭，插座CA20JK1交流接觸器CJCJ1020額定電壓127V，電流20A1直流繼電器 1JJT322 小型通用繼電器DC12V，75mA，1601