基于光纤通信选漏保护控制装置设计

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1、煤矿现代化2013年增刊基于光纤通信的选漏保护控制装置设计朱述川，黄衍法，万鹏(兖州煤业股份有限公司东滩煤矿，山东邹城273512)摘要煤矿井下环境恶劣，湿度大，温度高，漏电和单相接地故障经常出现在低压电网中，容易导致煤尘、瓦斯爆炸。本文介绍了一种基于光纤通信的智能控制装置，控制信号采用光纤传输，利用光纤的防暴、抗干扰强等优点，比原始的智能控制更能有选择性的断开故障线路，减少停电范围，提高供电可靠性。关键词漏电；煤矿井下；选择性；光纤中图分类号：TN929．11文献标志码：B文章编号：1009—0797(2013)增刊一0095—02漏电保护是煤矿井下供电3大保护(过流保护，RS232

2、接口与外界进行通信。漏电保护和保护接地)之一，而漏电故障又是井下低2光纤通信原理压供电系统发生次数最多的故障，因此在安全生产中有着非常重要的作用。选择性漏电保护系统只切光纤主要是由纤芯和外面的填充材料、加强肋、除漏电故障线路和设备，保证非故障部分继续工作，护套等部分组成。其中起传输信号作用的是由脆性减少漏电故障而造成的停电范围，缩短漏电停电时石英玻璃纤维(SiO：)拉制的纤芯来完成。光纤是利用间，成为了漏电保护技术的发展趋势。由于光纤传输光波全反射来实现信息由光发射机传播到光接收机的是光信号，不存在点燃瓦斯的情况，因此本文采用一端。矿井低压电网时序鉴别集中选漏保护装置，并加以光纤通信系

3、统主要包括光纤、光发送器、光中继利用光纤技术，并增加了可靠性。器、光接收器以及适当的接口设备等。其中，光发送器的功能是将来自用户端的电信号转换成光信号，1漏电保护模块的结构组成及作用然后入射到光纤内传输。光接收器的功能是将光纤时序鉴别选漏装置主要有三个基本环节，即采传过来的光信号转化成电信号，然后送往用户端。光样环节，时序鉴别环节，显示控制环节，其次还有辅中继器用来增大光的传输距离，它将经过光纤传输助电源，控制按钮等等。其结构框图如l所示。后有较大衰减和畸变的光信号变成没有衰减和畸变的光信号，在继续输入光纤内传输(见图2)，由此构总分集中选漏保护器开关成单向光纤通信系统，而实际使用中光

4、纤都是成对零序电流出现的，由此形成双向通信系统。采样液晶显示及通信模块及跳闸控制键盘ll图1时序鉴别选漏装置组成结构框图采样环节包括一个零序电压互感器及多个零序电流互感器。主回路中相线通过零序电压互感器读图2光通信系统基本框图取主回路零序电压，总分开关各相线通过零序电流光纤按光传输方式的不同分为多模光纤和单模互感器反馈各支路序电流。光纤两种。多模光纤纤芯直径较大，但是存在模间色时序鉴别环节通过采样环节读取的零序电流，散和模内色散，比单模光纤来说其传输距离较短，带电压信号经低通滤波、阻容移相、整形、光电隔离等宽较窄，一般适合于低速率短距离传输。单模光纤纤方式处理后获得一定宽度的方波，然后

5、通过时序鉴芯直径较小，不存在模间色散，模内色散也较小，传别器件通过分析各支路零序电流与主回路零序电压输距离长，带宽很宽。的相位来判别各路漏电情况。光纤通信要求使用传输损耗小的波段，即所谓显示控制环节主要功能为读取由时序鉴别环节的低损耗窗口。短波波长的范围是0．8～0．9urn，通常提供的漏电报警信号及各个主、分开关的继电器状使用O．85urn，只要应用在早期多模光纤通信系统中。态，通过液晶显示器将其显示出来，并能够通过长波波长范围是1．25～1．35urn及1．50～1．60um，通常·95·