图3-11 串口通讯典型电路 20

图4-1 程序初始化流程图 21

图4-2 主程序流程图 22

图4-3 选漏算法流程图 23

图4-4 绝缘电阻检测和电压检测模块图 25

图4-5 液晶显示流程图 26

图4-6 串口通信流程图 27

图5-1 中性点不接地系统单相接地零序电流流向示意图 28

图5-2 660V供电网络单相漏电建模仿真图

图5-3 零序电压及Line1零序电流波形图 30

图5-4 Line2零序电流波形图 30

图5-5 Line3零序电流波形图 31

1绪论 

1。1选题背景

在井下作业中，漏电保护是最主要的保护措施之一，同时也是避免发生触电事故的关键。本文是针对某矿业公司的低压供电系统的漏电保护专门设计的。

通常情况下，矿井下相对较为潮湿，适度可达90%以上[1]。由于环境因素，要求电气设备和电缆的材料必须具有较强的绝缘性。然而，因为工作的特殊， 环境比较恶劣，设备在运行过程中，加上电缆受到的长期腐蚀作用，无法绝对保障不会出现漏电的情况，因此，对于矿井系统来讲，装配漏电保护设备极为关键。主要包括：

（1）避免漏电流引发电气雷管爆炸

在矿井系统中，一旦出现漏电事故，极为可能导致引爆电气雷管，致使人员伤亡，造成经济损失。对于人体来讲，触电安全电流在30mA以下，而电流必须在大于300mA时才会导致雷管爆炸，因此，只要人不会因触电身亡绝不会引爆电气雷管[2]。文献综述

（2）避免漏电流烧毁电气设备

在高压电路中，若漏电流的情况长期存在，就会产生设备损坏的风险。若任由故障发展，而不做任何防护设施，电缆会由于电流的作用而逐步损坏，最终产生两相短路的情况。使故障趋于恶化 ，所以漏电保护的存在不仅可以提高电气设备的使用寿命，也可以避免烧毁电气设备。

（3）避免漏电流导致瓦斯和煤尘爆炸

在煤矿环境中，若瓦斯浓度达到5%以上，再加上适当的浓度，很容易引发爆炸。与电气设备相比，电缆由于长期受潮湿环境的腐蚀作用，相对更易磨损，若电缆的绝缘部分遭到破坏，将会出现漏电流，进而形成火源。对于瓦斯来讲，因为其燃点低的特性，只要遇到火源，便会发生爆炸。所以漏电保护装置大大降低了瓦斯爆炸的可能性。

1。2 选择性漏电保护发展及现状

1。3本文的主要研究内容

本文主要研究内容是中性点不接地井下供电系统的，重点研究单相漏电故障，遇到中性点不接地的漏电分析。

本文运用了硬件设计和软件设计，设计出漏电保护的硬件电路，采用模块化思想设计，分为模拟量输入输出模块、CPU模块、开关量输入输出模块、人机接口模块、通讯模块及外部漏电保护模块。