一种矿用低压馈电开关综合保护系统

童 军，王 悦，吴伟东

（西安科技大学 电气与控制工程学院，陕西 西安710054）

随着煤矿开采技术的不断发展，矿井规模增大、矿井电网电量增加、供电线长度不断增长的趋势也更加明显，并且井下环境阴暗潮湿，这些不利因素使漏电和短路故障时有发生[1]，因此馈电开关保护系统成为了保证井下电气安全的重要保障[2-3]，我国《煤矿安全规程》第四百五十一条规定：井下馈电线上必须安装具备过流保护、短路及漏电保护功能的电气设备[4-5]。为此,基设计了一种以STM32F407 为微控制器的馈电综合保护系统，它有良好的信号处理能力，并有参数设置、故障分析等功能，且具备判断井下漏电、短路、断相、及过压欠压故障的能力。

1 漏电保护

漏电保护是指当供电网络的对地绝缘电阻遭到破坏的情况下，保护系统可快速检测出故障点，并切断电源[6]。馈电总开关采用的方法是附加直流电源法，这种方法以电网对地阻值大小为标准来判断是否发生漏电故障，附加电源法的特点是范围较广且所需动作时间短，能够识别出因整体绝缘下降导致漏电的情况。由于这种方法没有选择性，故障发生时若没有分开关的配合会导致井下大面积停电，对井下的用电设备和生产效率都有较大影响，因此故障发生时总开关需和分开关进行延时配合，分开关先断开，在仍不能排除故障的情况下再断开总开关，实现横向和纵向保护，附加直流电源保护原理如图1。

图1 附加直流电源保护Fig.1 Additional DC power protection