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1、煤矿高压馈电开关综合保护器的研究1、相关定义1.1、嵌入式系统的概念嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可剪裁,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积以及功耗严格要求的专用计算机系统,是设计完成复杂功能的硬件和软件,并使其紧密耦合在一起的计算机系统。1.2、漏电故障的定义与危害漏电故障的定义:在井下低压电网中性点绝缘的供电系统中,将电网线路中的某一相、两相或三相的对地绝缘电阻下降到低于允许值的电气故障叫做漏电故障。漏电故障可分为分散性漏电和集中性漏电两大类,两者最大的区别是分析对象的不同,
2、分散性漏电是指电网整条线路对地绝缘水平下降的漏电,集中性漏电是指电网线路中的某一点或某一处发生漏电,而其余部分的对地绝缘水平仍然正常的漏电。煤矿井下生产环境恶劣,空气潮湿,相对湿度高达95%以上,井下使用的电气设备和电缆的绝缘等级比地面的要求更高。但井下空间狭小,坠落重物机会大,采区工作面的电缆时常被砸或挤压,导致绝缘损坏而发生漏电故障。井下工作人员生产作业面存在大量的线缆和生产设备,漏电故障很容易引起人身触电,危及人身安全,产生的电火花会导致瓦斯、煤尘爆炸。此外,由于中性点绝缘的接地方式,漏电时电网线缆
3、的绝缘将承受线电压,容易造成绝缘击穿而引发短路事故,扩大了事故范围。漏电故障是井下低压供电系统发生最多的故障,占总故障的80%以上,而且其波及面广、危害性大。因此,研究漏电故障的电气特征,不断改进故障检测原理,掌握人身触电电流的计算方法,采取切实可行的漏电保护措施,对井下生产和供电安全具有非常重要的意义。81.3、SMS的定义SMS是ShortMessageService的简称,中文为短信息服务,可以依靠无线通信网络向移动终端(主要是手机)和其他移动终端或固定终端提供文本型的短信息服务。短消息既可以在移动
4、网络(如GSM网络)用户之间传递信息,也可以在移动网络用户与固定网络(如PTN)用户之间传递信息。在我国,短消息的内容有中文、英文、数字和特殊符号等。短消息服务属于第一代的无线通信数据业务,随着通信技术的发展,如今已经可以通过GSM网络传输彩色图片甚至是动态视频。1.4、剩余电流动作保护器定义剩余电流动作保护器就是我们平时所说的漏电保护器。由于漏电保护器世界上许多国家都在使用,国际电工组织称它为”剩余电流动作保护器”,我们国家为了与国际同类产品名称相一致,所以在国家标准及规程当中把漏电保护器改称为”剩余电
5、流动作保护器”[18]。对于剩余电流动作保护器,DL/T736标准第4.2条对此给出了如下的定义:剩余电流动作保护器是在规定条件下,当被保护的线路中的剩余电流超过设定值时,可以自动断开线路或发出报警信号的机械开关型电器或组合式电器。一般的剩余电流动作保护器是当漏电电流超过设定值时,自动跳闸断电的剩余电流动作保护器;还有一些特殊的保护器,就是当漏电电流超过设定值时并不跳闸断电,而是发出声音或光电指示等告警信号来通知用户的剩余电流动作保护器,这类保护器一般使用在医院、消防设备的电源等特殊场所。对于低压电网运行
6、中的剩余电流动作保护器,当我们查找线路漏电故障或暴雨天等特殊情况之下,短时间内也需要启用这种告警功能,否则会影响或中断我们的正常供电。1.5、过/欠压保护器功能测试系统相关概念本文所涉及到的关于过欠压保护器功能测试系统的概念主要有过压保护、欠压保护、过欠压保护器和脱扣时间。在工业上,当被保护线路的电源电压高于一定数值时保护器切断该线路,当电源1第一章绪论基于虚拟仪器的过/欠压保护器功能测试系统的设计与实现电压恢复到正常范围时保护器自动接通,这个过程被称为过压保护。当线路电压降低到临界电压(引起电动机疲倒的
7、电压称为临界电压)时切断电路而保护电器的过程,则称为欠电压保护。为了能够实现过欠压保护,在工业上主要使用一种叫做过欠压保护器的电路元件。如图1-1所示,过欠压保护器由两部分组成。右边所示即为断路器,它起到断开电路的作用;左边所示为过欠压保护器,它本身并没有直接切断电路的功能,是在过欠压条件发生时会提供给断路器一个动作,以通过断路器而达到断开电路从而实现电路保护的作用。图1-1过/欠压保护器由于所有的电器在使用时最忌电网电压过低或过高,无论工业设备还是家用电器都有一个额定电压,电压范围通常规定为170V-2
8、40V。如果电网电压超出这个规定范围就超出了电器的绝缘强度和耐压值,电器就会因此发热、击穿、烧坏甚至起火。目前,由于零线被盗、人为故障、设备老化、自然灾害、技术故障和停电再来电等原因引起的电压不稳和电压过低过高导致的大量电路电器被烧坏和烧毁的情况在不断发生[5],导致用户损失惨重、劳民伤财的异常供电事故接踵而至,所以应当在电路设计中增加过欠压保护器,以防止发生上述异常事故,保护生命财产安全。而过欠压保护器最重要的功能参数即为电
