1 绪论-1

1.1矿井漏电保护的基本概况1

1.2世界及我国漏电保护发展的基本情况2

1.3论文的主要内容及工作任务3

2 煤矿井下低压电网漏电保护分析5

2.1产生漏电的原因分析5

2.2选择性漏电保护的基本介绍及优缺点分析 - 8

2.3选择性漏电保护原理9

2.4选择性漏电保护的基本要求 9

2.5本文的总设计方案11

2.6本设计的基本方法原理 13

3 选择性漏电保护的硬件电路设计-18

3.1采样电路18

3.2整流、滤波电路模块-19

3.3采样保持电路20

3.4频率、相位测量电路21

3.5模块转换模块22

3.6单片机模块-23

3.7电源模块电路25

3.8复位电路25

3.9时钟电路模块26

3.10液晶显示电路 26

4 选择性漏电保护的软件电路设计-27

4.1程序设计原则27

4.2程序的调试-28

4.3初始化与自检模块28

5 总结31

参考文献-32

致谢-33

附录34 

1 绪论

1.1矿井漏电保护的基本概况

当今世界发展离不开能源，中国现在发电装机量比例中，73%是依然是依靠煤电；煤矿安全又是我国的严峻挑战，根据资料显示，我国的煤矿产量约占世界煤矿总产量的30%，而煤矿作业死亡人数则占到了世界煤矿作业总死亡人数的85%左右，远超欧美国家，甚至是印度死亡人数的10倍；除此之外，每年在矿上还会产生数十万事故伤残人员，这些都严重制约了我国的采煤事业发展。因此，矿井安全就成了我国煤矿事业的一个重大问题。论文网

在矿井电力网系统中，过流保护，漏电保护和保护接地在所有的煤矿井下的保护之中具有及其重要的地位，它们常常被称为是煤矿井下电网供电系统之中的三大保护；其中，煤矿井下漏电保护的主要目的又是防止人身触电，保障广大矿工及井下工作人员生命财产安全的，它可以有效预防漏电事故形成单相接地短路，从而阻止故障发展为相和相之间的接地短路，这样便可以有效预防了由于煤矿井下过多的瓦斯和煤尘气体而可能出现的爆炸隐患，对减少煤矿井下由于漏电引发的火灾而造成的经济损失和人员伤亡做出了重大贡献，随着科技的发展，漏电保护在实际的生产生活中得到了广泛的应用。本篇论文中涉及的漏电保护是广义上的漏电保护，这与普通电力网系统中的单相接地故障原理是一样的，这是因为在矿井电力网之中，漏电故障占到了绝大多数，而金属接地故障往往占不到5%。因此，漏电保护是煤矿井下供电网络之中的一个重要保护。

由于井下的工作条件不同平日，据资料统计，矿井下的相对湿度高达95%以上，易使线路电缆受潮，出现漏电现象，会引发人身触电事故，除此之外，如果小的漏电故障没有及时得到解决，矿井电网存在的漏电流虽然微弱但是会一直存在，若放任不管，长此以往还可能使电气设备的绝缘进一步恶化，使得煤矿井下的电气设备造成毁灭性的破坏，并且会继续发展，如两相短路等，更严重的会引起火灾。这也对电气设备绝缘材料的防潮性提出了严峻的挑战；而且煤矿井下，空气中弥漫着浓度较高的瓦斯、煤尘等可燃爆气体，而电气设备漏电时极易产生的火花、电弧甚至局部的高温均可点燃上述易燃易爆气体，引发矿井火灾甚至爆炸，后果相当严重。在煤矿井下的开采、发掘常常需要用到电气雷管，而小的火灾或者爆炸又有可能提前引爆电气雷管的爆炸，扩大事故的危害性；在如此环境恶劣，空间狭小，电气电子设备之间的分布无法保持距离，相互之间干扰严重；此外，在煤矿井下作业，需频繁地启停电气设备，线路线缆也需要频繁移动，这些都大大影响了设备和线路的寿命，而我国煤矿井下监管仍存在缺失，线路弯曲老化设备过负荷等都将称为诱发漏电的潜在因素。因此安全可靠的煤矿井下漏电保护装置至今为止都是研究发展的目标。为了保障公共财产和广大矿工的人身财产安全，矿井漏电保护对其使用的电气设备和电路电缆的绝缘，都有着及其苛刻的要求。因此，当矿井电网发生漏电故障时，需要漏电保护装置准确并且快速地动作，及时切除故障，防止隐患，因此对漏电保护装置有着极高的要求，这就需要我们不断深入研究，勇于实践和创新，这对煤矿生产和矿工生命财产的保障都有着及其深远的影响。文献综述