CN101388538B - 一种分级闭锁防爆开关 - Google Patents

Abstract

一种分级闭锁防爆开关，使用在煤矿井下有瓦斯爆炸危险或人身触电危险的场所，在电源进线腔、负载出线腔或主腔前门被打开失爆之前能事先切断相应电源，具备故障自检功能，当出现故障时能自动判别故障线路并切断相应的电源。包括防爆外壳、智能保护装置、分级闭锁识别装置、两个旋转盖板，智能保护装置、分级闭锁识别装置设在防爆外壳的主腔内，两个旋转盖板分别设在电源进线腔和负载出线腔腔盖的上方，由螺钉固定于腔盖上，智能保护装置、分级闭锁识别装置能自动判别控制线路是否存在故障，故障时执行切断相应电源的命令，液晶显示相关信息并上传。

Description

一种分级闭锁防爆开关

技术领域

本发明涉及防爆开关，具体的说是一种分级闭锁防爆开关。

背景技术

现有防爆开关大部分都不具备分级闭锁功能，部分防爆开关虽然具有分级闭锁功能，但又不能对控制线路进行自动检测，不能自动判别控制线路是否出现故障，因此当控制线路出现短路或开路故障时就无法实现预期的分级闭锁功能，存在严重的安全隐患。

另外，具有分级闭锁功能的防爆开关大多是采用主电路人为接地或短路的型式来实现的，这在有瓦斯爆炸危险的煤矿井下是比较危险的，人为接地或短路所引起的接地电流或电火花在瓦斯超标的情况下，足以引起瓦斯爆炸事故。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种分级闭锁防爆开关，性能稳定，安全可靠，能自动判别控制线路故障，在正常分级闭锁及线路故障情况下都均能自动切断相应电源，同时可以通过液晶屏显示相关信息并将信息上传到上位机以实现远程监控。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种分级闭锁防爆开关，包括设有主腔2、电源进线腔和负载出线腔的防爆外壳1，电源进线腔和负载出线腔并排设置，主腔2和电源进线腔、负载出线腔之间设有出线板10，电源进线腔和负载出线腔顶部分别设有一个由螺栓6螺接的腔盖4，其特征在于：电源进线腔和负载出线腔顶部的腔盖4上表面分别设有一个由螺钉7螺接的旋转盖板5，腔盖4上设有和螺钉7适配的螺钉孔14，旋转盖板5露出腔盖4的端部固设有一个旋转轴3，出线板10上对称的设有两个将主腔2和外部连通的轴套9，旋转轴3穿过轴套9伸入主腔2内，旋转轴3伸入主腔2内的一端设有由圆锥销12固定的偏心轮13，偏心轮13的端部和主腔2内固定的微动开关11接触；主腔2内设有智能保护装置和分级闭锁识别装置，微动开关11和分级闭锁识别装置电连接，分级闭锁识别装置和智能保护装置通过I/O接口连接。

在上述技术方案的基础上，轴套9的内侧壁上部设有铜套8。

在上述技术方案的基础上，所说的智能保护装置包括CPU微处理器，CPU微处理器的OUT端和通信模块连接，CPU微处理器通过数据总线分别和液晶显示屏、操作键盘连接，操作键盘输入的信息通过人机界面显示在液晶显示屏上，CPU微处理器的复位口连接看门狗电路，CPU微处理器的一个输出口连接运行状态指示模块，另一个输出口通过开出光隔模块和继电器输出回路模块连接，继电器输出回路模块用以控制主回路接触器或断路器合分，CPU微处理器的输入口通过开入光隔模块和输入信号整形模块连接，输入信号整形模块接收电流信号、电压信号、绝缘电阻信号及开关量输入，供电模块为CPU微处理器提供+DC5V、±DC12V、DC24V电源；所说的分级闭锁识别装置包括本级闭锁转换单元、下级闭锁转换单和分级闭锁电源模块，CPU微处理器通过两个I/O接口分别和分级闭锁识别装置的本级闭锁转换单元、下级闭锁转换单元连接，分级闭锁电源模块分别为本级闭锁转换单元、下级闭锁转换单元提供电源，本级闭锁转换单元的I/O接口接收本级开关信号，下级闭锁转换单元的I/O接口接收下级开关信号。

在上述技术方案的基础上，所说的智能保护装置具备过载、短路、断相、欠压、过压、漏电等保护功能、逻辑控制功能和分级闭锁功能，所说的CPU微处理器的型号为80C196KC，光耦U3的1、3脚短接后接至内部电源VCC，5、7脚短接后接至内部电源24V的负端，2脚串接电阻RK3后再接至80C196KC的P04脚，4脚串接电阻RK4后再接至80C196KC的P05脚，6、8脚分别引到接线端子J2的K0.1、K0.2端子，80C196KC的P00、P01、P02、P03脚也分别引到接线端子J2的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3端子，80C196KC的VCC脚、VREF脚、VPP脚全部接内部电源VCC，3个VSS脚、AGND脚、READY脚、BUSWIDTH脚、NMI脚、EA脚全部接地。

在上述技术方案的基础上，光耦U3的型号为TLP521-2。

在上述技术方案的基础上，所说的分级闭锁电源单元的控制变压器T1的二次18V绕组经4只二极管D1、D2、D3、D4桥式整流后正端接电容CA1的正极，负端接电容CA1的负极，电容C3一端与电容CA1的正极连接，电容C3的另一端与电容CA1的负极连接，构成整流滤波后的直流24V电源；

控制变压器T1的二次8V绕组一端接电容E1的正端，另一端接电容E1的负端，电容C1一端的与电容E1的正极连接并连接到三端稳压器7805的1脚，电容C1的另一端与电容E1的负极连接并连接到三端稳压器7805的2脚，电容E2的正极接三端稳压器7805的3脚，电容E2的负极接三端稳压器7805的2脚，电容C2一端的与电容E2的正极连接，电容C2另一端的与电容E2的负极连接，三端稳压器7805的2脚接地，构成稳压后的直流5V电源；

所说的下级闭锁转换单元的继电器JQD3的7脚接二极管D7的负极，继电器JQD3的8脚接二极管D7的正极，电阻R3的一端接二极管D7的正极并连接到分级闭锁电源单元的直流24V电源的正端，电阻R3的另一端接发光二极管L3的正极，发光二极管L3的负极接二极管D7的正极，继电器JQD3的1脚接电阻R10的一端，电阻R10的另一端接至分级闭锁电源单元控制变压器T1的二次12V绕组一端，T1的二次12V绕组另一端通过连接线连接到继电器JQD3的2脚，继电器JQD3的5脚接光耦U5的2脚和光耦U6的1脚，光耦U5的1脚和光耦U6的2脚连接，电阻R4与电容C4并联，电容C4的正极接光耦U5的3脚，负极接地，电阻R5与电容C5并联，电容C5的正极接光耦U6的3脚，负极接地，光耦U5的4脚和光耦U6的4脚均通过连接线连接到分级闭锁电源单元的直流5V电源的正端，光耦U6的2脚引到接线端子J3的F03，继电器JQD3的6脚引到接线端子J3的F04，继电器JQD5的7脚与继电器JQD3的7脚相连接，继电器JQD5的8脚与继电器JQD3的8脚相连接，继电器JQD5的3脚、4脚、5脚分别连接到接线端子J3的F06、F05、F07，继电器JQD3的8脚还连接到接线端子J5的K0.1，光耦U5的3脚还连接到接线端子J5的P0.1，光耦U6的3脚还连接到接线端子J5的P0.0；

所说的本级闭锁转换单元的继电器JQD4的7脚接二极管D8的负极，继电器JQD4的8脚接二极管D8的正极，电阻R7的一端接二极管D8的正极并连接到分级闭锁电源单元的直流24V电源的正端，电阻R7的另一端接发光二极管L4的正极，发光二极管L4的负极接二极管D8的正极，继电器JQD4的1脚接电阻R11的一端，电阻R11的另一端接至下级闭锁转换单元R10与12V电源相连接的一端，继电器JQD4的2脚接到下级闭锁转换单元继电器JQD3的2脚，继电器JQD4的5脚接光耦U7的2脚和光耦U8的1脚，光耦U7的1脚和光耦U8的2脚连接，电阻R8与电容C6并联，电容C6的正极接光耦U7的3脚，负极接地，电阻R9与电容C7并联，电容C7的正极接光耦U8的3脚，负极接地，光耦U7的4脚和光耦U8的4脚均通过连接线连接到分级闭锁电源单元的直流5V电源的正端，光耦U8的2脚引到接线端子J4的F01，继电器JQD4的6脚引到接线端子J4的F02，继电器JQD6的7脚与继电器JQD4的7脚相连接，继电器JQD6的8脚与继电器JQD4的8脚相连接，继电器JQD6的3脚、4脚、5脚分别连接到接线端子J4的F09、F08、F010，继电器JQD4的8脚还连接到接线端子J6的K0.2，光耦U7的3脚还连接到接线端子J6的P0.2，光耦U8的3脚还连接到接线端子J6的P0.3。

在上述技术方案的基础上，光耦U5、U6、U7、U8的型号为TLP521-1，继电器JQD3、JQD4的型号为JQX-13F/24V，继电器JQD5、JQD6的型号为HRS4H-S-DC24V，电阻R10、R11的阻值为3K，变压器T1的抽头为127V、100V/12V、18V、8V，二极管D1、D2、D3、D4的型号为IN4007。

本发明所述的分级闭锁防爆开关，性能稳定，安全可靠，能自动判别控制线路故障，在正常分级闭锁及线路故障情况下都均能自动切断相应电源，同时可以通过液晶屏显示相关信息并将信息上传到上位机以实现远程监控。

附图说明

本发明有如下附图：

图1是分级闭锁防爆开关第一实施例结构示意图

图2是分级闭锁防爆开关第二实施例结构示意图

图3是旋转盖板在正常工作位置示意图

图4是旋转盖板旋转90°后位置示意图

图5是智能保护装置及分级闭锁识别装置原理框图

图6是本级闭锁转换单元及下级闭锁转换单元电路原理图

图7是分级闭锁电源模块电路原理图

图8是智能保护装置的CPU微处理器与分级闭锁识别装置连接部分的电路原理图

图9是分级闭锁第一实施电气原理图

图10是分级闭锁第二实施电气原理图

附图标记：

1为防爆外壳，2为主腔，3为旋转轴，4为腔盖，5为旋转盖板，6为螺栓，7为螺钉，8为铜套，9为轴套，10为出线板，11为微动开关，12为圆锥销，13为偏心轮，14为螺钉孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明所述的分级闭锁防爆开关第一实施例结构示意图，图2为分级闭锁防爆开关第二实施例结构示意图，图3为旋转盖板在正常工作位置示意图，图4为旋转盖板旋转90°后位置示意图，包括设有主腔2、电源进线腔和负载出线腔的防爆外壳1，电源进线腔和负载出线腔并排设置，主腔2和电源进线腔、负载出线腔之间设有出线板10，电源进线腔和负载出线腔顶部分别设有一个由螺栓6螺接的腔盖4，其特征在于：电源进线腔和负载出线腔顶部的腔盖4上表面分别设有一个由螺钉7螺接的旋转盖板5，腔盖4上设有和螺钉7适配的螺钉孔14，旋转盖板5露出腔盖4的端部固设有一个旋转轴3，出线板10上对称的设有两个将主腔2和外部连通的轴套9，旋转轴3穿过轴套9伸入主腔2内，旋转轴3伸入主腔2内的一端设有由圆锥销12固定的偏心轮13，偏心轮13的端部和主腔2内固定的微动开关11接触；主腔2内设有智能保护装置和分级闭锁识别装置，微动开关11和分级闭锁识别装置电连接，分级闭锁识别装置和智能保护装置通过I/O接口连接。

在上述技术方案的基础上，轴套9的内侧壁上部设有铜套8。

在上述技术方案的基础上，如图5所示，所说的智能保护装置包括CPU微处理器，CPU微处理器的OUT端和通信模块连接，CPU微处理器通过数据总线分别和液晶显示屏、操作键盘连接，操作键盘输入的信息通过人机界面显示在液晶显示屏上，CPU微处理器的复位口连接看门狗电路，CPU微处理器的一个输出口连接运行状态指示模块，另一个输出口通过开出光隔模块和继电器输出回路模块连接，继电器输出回路模块用以控制主回路接触器或断路器合分，CPU微处理器的输入口通过开入光隔模块和输入信号整形模块连接，输入信号整形模块接收电流信号、电压信号、绝缘电阻信号及开关量输入，供电模块为CPU微处理器提供+DC5V、±DC12V、DC24V电源；所说的分级闭锁识别装置包括本级闭锁转换单元、下级闭锁转换单和分级闭锁电源模块，CPU微处理器通过两个I/O接口分别和分级闭锁识别装置的本级闭锁转换单元、下级闭锁转换单元连接，分级闭锁电源模块分别为本级闭锁转换单元、下级闭锁转换单元提供电源，本级闭锁转换单元的I/O接口接收本级开关信号，下级闭锁转换单元的I/O接口接收下级开关信号。图5中，除了智能保护装置的CPU微处理器与分级闭锁识别装置连接部分的电路需要按图6、7、8所示连接之外，其它模块、元器件的选型、连接均可采用现有技术实现。

在上述技术方案的基础上，如图8所示，所说的智能保护装置具备过载、短路、断相、欠压、过压、漏电等保护功能、逻辑控制功能和分级闭锁功能，所说的CPU微处理器的型号为80C196KC，光耦U3的1、3脚短接后接至内部电源VCC，5、7脚短接后接至内部电源24V的负端，2脚串接电阻RK3后再接至80C196KC的P04脚，4脚串接电阻RK4后再接至80C196KC的P05脚，6、8脚分别引到接线端子J2的K0.1、K0.2端子，80C196KC的P00、P01、P02、P03脚也分别引到接线端子J2的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3端子，80C196KC的VCC脚、VREF脚、VPP脚全部接内部电源VCC，3个VSS脚、AGND脚、READY脚、BUSWIDTH脚、NMI脚、EA脚全部接地。在上述技术方案的基础上，光耦U3的型号为TLP521-2。

在上述技术方案的基础上，如图7所示，所说的分级闭锁电源单元的控制变压器T1的二次18V绕组经4只二极管D1、D2、D3、D4桥式整流后正端接电容CA1的正极，负端接电容CA1的负极，电容C3一端与电容CA1的正极连接，电容C3的另一端与电容CA1的负极连接，构成整流滤波后的直流24V电源；控制变压器T1的二次8V绕组一端接电容E1的正端，另一端接电容E1的负端，电容C1一端的与电容E1的正极连接并连接到三端稳压器7805的1脚，电容C1的另一端与电容E1的负极连接并连接到三端稳压器7805的2脚，电容E2的正极接三端稳压器7805的3脚，电容E2的负极接三端稳压器7805的2脚，电容C2一端的与电容E2的正极连接，电容C2另一端的与电容E2的负极连接，三端稳压器7805的2脚接地，构成稳压后的直流5V电源；如图6所示，所说的下级闭锁转换单元的继电器JQD3的7脚接二极管D7的负极，继电器JQD3的8脚接二极管D7的正极，电阻R3的一端接二极管D7的正极并连接到分级闭锁电源单元的直流24V电源的正端，电阻R3的另一端接发光二极管L3的正极，发光二极管L3的负极接二极管D7的正极，继电器JQD3的1脚接电阻R10的一端，电阻R10的另一端接至分级闭锁电源单元控制变压器T1的二次12V绕组一端，T1的二次12V绕组另一端通过连接线连接到继电器JQD3的2脚，继电器JQD3的5脚接光耦U5的2脚和光耦U6的1脚，光耦U5的1脚和光耦U6的2脚连接，电阻R4与电容C4并联，电容C4的正极接光耦U5的3脚，负极接地，电阻R5与电容C5并联，电容C5的正极接光耦U6的3脚，负极接地，光耦U5的4脚和光耦U6的4脚均通过连接线连接到分级闭锁电源单元的直流5V电源的正端，光耦U6的2脚引到接线端子J3的F03，继电器JQD3的6脚引到接线端子J3的F04，继电器JQD5的7脚与继电器JQD3的7脚相连接，继电器JQD5的8脚与继电器JQD3的8脚相连接，继电器JQD5的3脚、4脚、5脚分别连接到接线端子J3的F06、F05、F07，继电器JQD3的8脚还连接到接线端子J5的K0.1，光耦U5的3脚还连接到接线端子J5的P0.1，光耦U6的3脚还连接到接线端子J5的P0.0；所说的本级闭锁转换单元的继电器JQD4的7脚接二极管D8的负极，继电器JQD4的8脚接二极管D8的正极，电阻R7的一端接二极管D8的正极并连接到分级闭锁电源单元的直流24V电源的正端，电阻R7的另一端接发光二极管L4的正极，发光二极管L4的负极接二极管D8的正极，继电器JQD4的1脚接电阻R11的一端，电阻R11的另一端接至下级闭锁转换单元R10与12V电源相连接的一端，继电器JQD4的2脚接到下级闭锁转换单元继电器JQD3的2脚，继电器JQD4的5脚接光耦U7的2脚和光耦U8的1脚，光耦U7的1脚和光耦U8的2脚连接，电阻R8与电容C6并联，电容C6的正极接光耦U7的3脚，负极接地，电阻R9与电容C7并联，电容C7的正极接光耦U8的3脚，负极接地，光耦U7的4脚和光耦U8的4脚均通过连接线连接到分级闭锁电源单元的直流5V电源的正端，光耦U8的2脚引到接线端子J4的F01，继电器JQD4的6脚引到接线端子J4的F02，继电器JQD6的7脚与继电器JQD4的7脚相连接，继电器JQD6的8脚与继电器JQD4的8脚相连接，继电器JQD6的3脚、4脚、5脚分别连接到接线端子J4的F09、F08、F010，继电器JQD4的8脚还连接到接线端子J6的K0.2，光耦U7的3脚还连接到接线端子J6的P0.2，光耦U8的3脚还连接到接线端子J6的P0.3。

在上述技术方案的基础上，光耦U5、U6、U7、U8的型号为TLP521-1，继电器JQD3、JQD4的型号为JQX-13F/24V，继电器JQD5、JQD6的型号为HRS4H-S-DC24V，电阻R10、R11的阻值为3K，变压器T1的抽头为127V、100V/12V、18V、8V，二极管D1、D2、D3、D4的型号为IN4007。

上述技术方案中，将图8中的接线端子J2和图6中的接线端子J5、J6一一对应连接，即完成了智能保护装置的CPU微处理器与分级闭锁识别装置的连接，简单快捷，连接牢固。图6中接线端子J3、J4是为了方便在实际应用分级闭锁输入信号线的连接(F03、F04和F01、F02)及分级闭锁动作发生时继电器JQD5、JQD6的常开常闭输出作为备用。

图9、图10是本发明所述的分级闭锁防爆开关在两种不同的产品中的应用原理图。

所述图9实施原理主要由隔离换相开关GHK、主回路接触器CJ、电流互感器DH、阻容过电压装置RC、控制变压器BK、本安先导组件XD、继电器KA、智能保护装置、分级闭锁识别装置组成。正常工作时先合上隔离换相开关GHK给控制回路送电，按起动按钮本安先导组件XD得电吸合使其触点XJ2闭合，于是继电器KA吸合使其触点KA13闭合，于是主回路接触器CJ线圈得电吸合起动主回路用电设备，停机按停止按钮使相应线圈相继断电切断主回路接触器。当主电路出现过载、短路、断相、欠压、过压、漏电等故障时，智能保护装置判断故障原因通过执行触点CB1打开使相应线圈相继断电切断主回路接触器，从而实现保护同时显示对应的故障原因并上传。分级闭锁功能的实现参见图6、图8、图9智能保护装置的P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、K0.1、K0.2分别与分级闭锁识别装置的P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、K0.1、K0.2连接，分级闭锁识别装置的F01连接到本台与负载出线腔相关联微动开关11的常闭触点一端，另一端再串接一二极管后再连接至分级闭锁识别装置的F02，分级闭锁识别装置的F03穿过防爆开关的控制电缆引装置连接到下台与电源进线腔相关联微动开关11的常闭触点一端，另一端再串接一二极管后再连接至分级闭锁识别装置的F04，这样可实现多级用电设备的分级闭锁，对于首台设备没有上级开关则其与电源进线腔相关联微动开关11的常闭触点空着不使用，对于末台设备没有下级开关则其分级闭锁识别装置的F03、F04直接用二极管连接。智能保护装置的判别条件为：当P0.0、P0.1其中一个为高电位另一个为低电位时则判为下级分级闭锁正常，当P0.0、P0.1都为高电位时则判为下级分级闭锁线路短路，当P0.0、P0.1都为低电位时则判为下级分级闭锁线路开路；当P0.2、P0.3其中一个为高电位另一个为低电位时则判为本级分级闭锁正常，当P0.2、P0.3都为高电位时则判为本级分级闭锁线路短路，当P0.2、P0.3都为低电位时则判为本级分级闭锁线路开路。若智能保护装置判定本级或下级分级闭锁均正常则保护装置的触点CB1不打开，设备可以正常工作；若智能保护装置判定本级或下级分级闭锁任一个出现线路短路或线路开路则保护装置的触点CB1打开，设备切断主回路接触器(或不能对负载送电)，且显示相应故障原因并上传，同时当下级故障时通过P0.4驱动光耦U3使K0.1变为低电位，JQD3、JQD5继电器吸合切断控制回路电源，当本级故障时通过P0.5驱动光耦U3使K0.2变为低电位，JQD4、JQD6继电器吸合切断控制回路电源。更具体的说：图9中的IA、IB、IC、IN，是电流输入信号输入端；R0是漏电检测电阻信号输入端；都是用来作为过载、短路、断相、漏电闭锁等故障判别的依据。本机接点、反馈接点、信号1、信号2是开关量信号输入端；用来判别开关状态及开关量信的输入(对应图5中的输入信号整型)。RS485是通信接口，用来上传数据(对应图5中的通信模块)。CA1、CA2是智能保护装置的工作电源(对应图5中的供电模块)。接点CB1是智能保护装置的保护输出接点，用来控制主回路接触器控制回路。CB2是遥控继电器输出接点。接点SJ1是逻辑控制延时输出接点(对应图5中的继电器输出回路)。KB1、KB2、KB3、KB4、KB5、KB6参数整定输入按键(对应图5中的键盘操作)。智能保护装置5个字四周的方框表示全中文液晶显示屏，实时显示设备运行的所有参数(对应图5中的液晶显示屏)。液晶显示屏下面的16个状态指示是为了除液晶显示外直观地显示出智能保护装置的当前状态(对应图5中的运行状态指示)。

所述图10实施原理主要由断路器DL、电流互感器DH、零序电流互感器LH、阻容过电压装置RC、变压器BK1三相电抗器SK、电源开关HK1、中间继电器HZ1(HZ2)、时间继电器SJ、合闸按钮HA、分闸按钮TA、智能保护装置、分级闭锁识别装置组成。正常工作时先合上电源开关HK1给控制回路送电，当保护正常时其执行触点K1闭合，K2的常开触点闭合常闭触点打开为合闸做好准备，按合闸按钮HA中间继电器HZ1得电吸合使其触点HZ1闭合，于是断路器合闸线圈HT吸合主回路触头闭合送电，停机按分闸按钮TA使中间继电器HZ2线圈得电吸合其常开触点闭合，常闭触点打开，使断路器的失压线圈S断电分励线圈得电，断路器动作切断电源。当主电路出现过载、短路、断相、欠压、过压、漏电等故障时，智能保护装置判断故障原因通过执行触点K1打开，K2的常开触点打开常闭触点闭合，同样使断路器的失压线圈S断电分励线圈得电，断路器动作切断电源，从而实现保护同时显示对应的故障原因并上传。分级闭锁功能的实现参见图6、图8、图10，其执行原理与前述图9的分级闭锁第一实施电气原理类同。更具体的说：图10中的IA、IB、IC、IN，是电流输入信号输入端；IO、ION是零序电流输入信号输入端；UC、GND是零序电压输入信号输入端；R0是漏电检测电阻信号输入端；UA、UB是系统电压信号输入端；都是用来作为过载、短路、断相、漏电等故障判别的依据。XJ0、XJ1、XJ2、XJ3是开关量信号输入端；用来判别开关状态及开关量信好的输入(对应图5中的输入信号整型)。RS485是通信接口，用来上传数据(对应图5中的通信模块)。CA1、CA2是智能保护装置的工作电源(对应图5中的供电模块)。K1、K2是智能保护装置的保护输出接点，用来控制主回路断路器控制回路。K3是遥控继电器输出接点(对应图5中的继电器输出回路)。智能保护装置5个字四周的方框表示全中文液晶显示屏，实时显示设备运行的所有参数(对应图5中的液晶显示屏)。

本发明的元件参数如下：

T1—127V、100V/12V、18V、8V

D1～D8—IN4007

CA1—470μF/100V

C1、C2、C3—104

E1—22μF/35V

U2—7805

E2—22μF/16V

R1～R9—10K

R10、R11—3K

L1～L4—LED

JQD3—JQX-13F/24V

JQD4—JQX-13F/24V

C4～C6—1μF/50V

U5～U8—TLP521-1

U3—TLP521-2

RK1～RK4—200Ω

JQD5-HRS4H-S-DC/24V

JQD6-HRS4H-S-DC/24V

Claims (5)

1.一种分级闭锁防爆开关，包括设有主腔(2)、电源进线腔和负载出线腔的防爆外壳(1)，电源进线腔和负载出线腔并排设置，主腔(2)和电源进线腔、负载出线腔之间设有出线板(10)，电源进线腔和负载出线腔顶部分别设有一个由螺栓(6)螺接的腔盖(4)，其特征在于：电源进线腔和负载出线腔顶部的腔盖(4)上表面分别设有一个由螺钉(7)螺接的旋转盖板(5)，腔盖(4)上设有和螺钉(7)适配的螺钉孔(14)，旋转盖板(5)露出腔盖(4)的端部固设有一个旋转轴(3)，出线板(10)上对称的设有两个将主腔(2)和外部连通的轴套(9)，旋转轴(3)穿过轴套(9)伸入主腔(2)内，旋转轴(3)伸入主腔(2)内的一端设有由圆锥销(12)固定的偏心轮(13)，偏心轮(13)的端部和主腔(2)内固定的微动开关(11)接触；主腔(2)内设有智能保护装置和分级闭锁识别装置，微动开关(11)和分级闭锁识别装置电连接，分级闭锁识别装置和智能保护装置通过I/O接口连接。

2.如权利要求1所述的分级闭锁防爆开关，其特征在于：轴套(9)的内侧壁上部设有铜套(8)。

3.如权利要求1或2所述的分级闭锁防爆开关，其特征在于：所说的智能保护装置包括CPU微处理器，CPU微处理器的OUT端和通信模块连接，CPU微处理器通过数据总线分别和液晶显示屏、操作键盘连接，操作键盘输入的信息通过人机界面显示在液晶显示屏上，CPU微处理器的复位口连接看门狗电路，CPU微处理器的一个输出口连接运行状态指示模块，另一个输出口通过开出光隔模块和继电器输出回路模块连接，继电器输出回路模块用以控制主回路接触器或断路器合分，CPU微处理器的输入口通过开入光隔模块和输入信号整形模块连接，输入信号整形模块接收电流信号、电压信号、绝缘电阻信号及开关量输入，供电模块为CPU微处理器提供+DC5V、±DC12V、DC24V电源；所说的分级闭锁识别装置包括本级闭锁转换单元、下级闭锁转换单元和分级闭锁电源模块，CPU微处理器通过两个I/O接口分别和分级闭锁识别装置的本级闭锁转换单元、下级闭锁转换单元连接，分级闭锁电源模块分别为本级闭锁转换单元、下级闭锁转换单元提供电源，本级闭锁转换单元的I/O接口接收本级开关信号，下级闭锁转换单元的I/O接口接收下级开关信号。

4.如权利要求3所述的分级闭锁防爆开关，其特征在于：所说的智能保护装置具备过载、短路、断相、欠压、过压和漏电保护功能、逻辑控制功能和分级闭锁功能，所说的CPU微处理器的型号为80C196KC，光耦U3的1、3脚短接后接至内部电源VCC，5、7脚短接后接至内部电源24V的负端，2脚串接电阻RK3后再接至80C196KC的P04脚，4脚串接电阻RK4后再接至80C196KC的P05脚，6、8脚分别引到接线端子J2的K0.1、K0.2端子，80C196KC的P00、P01、P02、P03脚也分别引到接线端子J2的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3端子，80C196KC的VCC脚、VREF脚、VPP脚全部接内部电源VCC，3个VSS脚、AGND脚、READY脚、BUSWIDTH脚、NMI脚、EA脚全部接地；

光耦U3的型号为TLP521-2。

5.如权利要求3所述的分级闭锁防爆开关，其特征在于：所说的分级闭锁电源模块的控制变压器T1的二次18V绕组经4只二极管D1、D2、D3、D4桥式整流后正端接电容CA1的正极，负端接电容CA1的负极，电容C3一端与电容CA1的正极连接，电容C3的另一端与电容CA1的负极连接，构成整流滤波后的直流24V电源；

控制变压器T1的二次8V绕组一端接电容E1的正端，另一端接电容E1的负端，电容C1的一端与电容E1的正极连接并连接到三端稳压器7805的1脚，电容C1的另一端与电容E1的负极连接并连接到三端稳压器7805的2脚，电容E2的正极接三端稳压器7805的3脚，电容E2的负极接三端稳压器7805的2脚，电容C2的一端与电容E2的正极连接，电容C2的另一端与电容E2的负极连接，三端稳压器7805的2脚接地，构成稳压后的直流5V电源；

所说的下级闭锁转换单元的继电器JQD3的7脚接二极管D7的负极，继电器JQD3的8脚接二极管D7的正极，电阻R3的一端接二极管D7的正极并连接到分级闭锁电源模块的直流24V电源的正端，电阻R3的另一端接发光二极管L3的正极，发光二极管L3的负极接二极管D7的正极，继电器JQD3的1脚接电阻R10的一端，电阻R10的另一端接至分级闭锁电源模块控制变压器T1的二次12V绕组一端，控制变压器T1的二次12V绕组另一端通过连接线连接到继电器JQD3的2脚，继电器JQD3的5脚接光耦U5的2脚和光耦U6的1脚，光耦U5的1脚和光耦U6的2脚连接，电阻R4与电容C4并联，电容C4的正极接光耦U5的3脚，负极接地，电阻R5与电容C5并联，电容C5的正极接光耦U6的3脚，负极接地，光耦U5的4脚和光耦U6的4脚均通过连接线连接到分级闭锁电源模块的直流5V电源的正端，光耦U6的2脚引到接线端子J3的F03端子，继电器JQD3的6脚引到接线端子J3的F04端子，继电器JQD5的7脚与继电器JQD3的7脚相连接，继电器JQD5的8脚与继电器JQD3的8脚相连接，继电器JQD5的3脚、4脚、5脚分别连接到接线端子J3的F06、F05、F07端子，继电器JQD3的8脚还连接到接线端子J5的K0.1端子，光耦U5的3脚还连接到接线端子J5的P0.1端子，光耦U6的3脚还连接到接线端子J5的P0.0端子；

所说的本级闭锁转换单元的继电器JQD4的7脚接二极管D8的负极，继电器JQD4的8脚接二极管D8的正极，电阻R7的一端接二极管D8的正极并连接到分级闭锁电源模块的直流24V电源的正端，电阻R7的另一端接发光二极管L4的正极，发光二极管L4的负极接二极管D8的正极，继电器JQD4的1脚接电阻R11的一端，电阻R11的另一端接至下级闭锁转换单元的电阻R10的另一端，继电器JQD4的2脚接到下级闭锁转换单元继电器JQD3的2脚，继电器JQD4的5脚接光耦U7的2脚和光耦U8的1脚，光耦U7的1脚和光耦U8的2脚连接，电阻R8与电容C6并联，电容C6的正极接光耦U7的3脚，负极接地，电阻R9与电容C7并联，电容C7的正极接光耦U8的3脚，负极接地，光耦U7的4脚和光耦U8的4脚均通过连接线连接到分级闭锁电源模块的直流5V电源的正端，光耦U8的2脚引到接线端子J4的F01端子，继电器JQD4的6脚引到接线端子J4的F02端子，继电器JQD6的7脚与继电器JQD4的7脚相连接，继电器JQD6的8脚与继电器JQD4的8脚相连接，继电器JQD6的3脚、4脚、5脚分别连接到接线端子J4的F09、F08、F010端子，继电器JQD4的8脚还连接到接线端子J6的K0.2端子，光耦U7的3脚还连接到接线端子J6的P0.2端子，光耦U8的3脚还连接到接线端子J6的P0.3端子；

光耦U5、U6、U7、U8的型号为TLP521-1，继电器JQD3、JQD4的型号为JQX-13F/24V，继电器JQD5、JQD6的型号为HRS4H-S-DC24V，电阻R10、R11的阻值为3K，控制变压器T1的抽头为127V、100V/12V、18V、8V，二极管D1、D2、D3、D4的型号为IN4007。

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