矿用低压馈电开关是矿山供电系统中的一种重要设备，它的安全稳定运行对于保障矿井安全具有重大意义。在矿井低压电力网络中，低压馈电开关的选择性漏电保护是一个关键的安全环节，其主要作用是防止漏电故障引发的触电事故和电弧瓦斯爆炸，从而避免重大安全事故的发生。本文研究的重点，就是对矿用低压馈电开关中的选择性漏电保护进行研究。
一、选择性漏电保护的必要性及原理
漏电是指电流在设备或线路中由于绝缘损坏或接触不良等故障导致电流泄漏的现象。在矿井环境中，漏电不仅可能导致触电事故，还可能引起瓦斯爆炸，因此矿用低压馈电开关必须具备有效的漏电保护功能。选择性漏电保护指的是当发生漏电时，能迅速准确地定位故障部位并切断故障线路，而不影响其他正常供电线路的一种保护措施。通过选择性漏电保护，可以最大程度地减少停电范围，提高矿井的供电可靠性。
二、PLC在漏电保护中的应用
可编程逻辑控制器（PLC）是一种用于工业自动化控制的数字式运算操作电子系统。在矿用低压馈电开关的漏电保护中，PLC作为中央控制电源，可以实现对漏电情况的实时监控与自动处理。PLC通过采集电网中的零序电流和零序电压信号，应用其内部的逻辑运算、顺序运算和数学运算能力，对电网的运行状况进行实时分析，并在发生漏电时快速切断故障线路。PLC的抗干扰性强，电气稳定性好，非常适合用于矿井这样恶劣的工作环境。
三、硬件电路设计
硬件电路设计是实现选择性漏电保护功能的基础。它主要由电流互感器获取零序电流信号，通过特定的电路设计处理这些信号，以便于PLC对信号进行分析和处理。硬件电路设计的核心包括零序电流调理电路和零序电压调理电路。
1. 零序电流调理电路设计：零序电流调理电路的作用是将零序电流信号转变为符合PLC输入要求的窄脉冲电流信号。通过调整电路的参数，可以精确地对零序电流进行相位和幅度的控制，确保信号的准确性和响应速度。电路中的并联二极管用于对大信号进行限幅保护，比较器用于比较信号的正负半周，上拉电阻和积分电容用于分析锯齿波变化情况，参考电压用于比较分析，以准确控制脉冲信号。
2. 零序电压调理电路设计：零序电压调理电路主要用于处理零序电压信号，确保信号的稳定性和准确性。电路的设计需要考虑矿用低压电路的移相范围和电压增幅与相位变化的关联度。通过移向电路和比较器的组合，能够实现对零序电压信号的精确控制，使之能够适应不同工作环境下的需求。
四、软件设计
PLC的软件设计与硬件电路紧密配合，实现对矿井低压馈电开关的智能控制。软件设计的主要任务包括编程逻辑的设计、信号处理算法的编写和通信协议的设置等。通过软件设计，PLC能够根据不同的保护需求和故障情况，自动地调整控制策略，保证漏电保护的准确性和可靠性。
总结来说，矿用低压馈电开关中的选择性漏电保护研究，涉及漏电原理的深入理解、PLC及其软件的设计以及硬件电路的精确调整，以此确保矿井供电系统的安全性与可靠性。通过对相关技术的持续研究和创新，可以进一步提升矿井供电系统的安全保护水平，为矿工的生命安全和矿井的稳定生产提供有力保障。
