长期以来,我国煤矿高压供电多采用6KV供电系统。但近年来随着煤矿高产高效技术的发展,大量重型采掘设备和大功率提升设备被广泛采用,特别是井下负荷急剧增加,以及10KV高压电机的投入使用,使得10KV供电开始逐渐开始进入煤矿高压供电系统。电压等级的提升并没有带来开关柜的性能提升,在新一代的10KV高爆开关全国联合统一设计没有进行之前,各开关柜厂家基本上是将6KV高爆开关的电压互感器简单改为10KV电压互感器,将保护器的电压显示简单地由6KV改为10KV。由于开关柜的体积尺寸并基本没有改变,电压等级的升高对保护器的抗干扰问题带来了较大的影响。一是在10KV高压电机的启动时,高爆保护器的误动作率明显提高;二是在分合闸瞬间,较大的电磁影响甚至造成了保护器的损坏。本项目应济源煤炭高压开关有限公司的要求进行的研制。本文对井下高压电网进行了深入的研究,给出了低成本全功能的10KV防爆开关的综合保护器设计的思路。本次研制的保护器以高档51系列单片机为核心,能自动判断线路中出现的短路、过载、过压、欠压、漏电等故障,并对高压电缆的绝缘水平进行实时监测,有方便的两键参数设定和全中文液晶显示功能。同时合理的电路设计和较强的抗干扰性使得本次研制的保护器在井下的试运行工作良好。本次研制的保护器较好地解决了功率方向型漏电的误动作和拒动作问题,使得它既能较好地运行在中性点不接地的系统中,又能用在中性点经消弧线圈接地的欠补偿系统中,同时试用于过补偿系统中。对监视电路的改进,使得对电缆的监视水平得以提高,误动作率降低。保护器能够在30ms内完成对传感器二次交流信号的采样并完成跳闸功能,使得能够在JB8739-1998标准要求的短路等≤100ms的时间内可以再设一级延时时间,非常好地解决了短路故障的越级跳闸的问题。