CN102170094B - 一种矿用防爆兼本质安全型不断电漏电试验馈电开关 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种矿用防爆兼本质安全型不断电漏电试验馈电开关，包括隔爆外壳以及连接在其底部的撬形底座和主控部分，其中隔爆外壳具有接线腔和主腔，接线腔设置在主腔上方并安装有多个主回路进出线端子，在该主回路进出线端子上方罩有防护板，所述的主腔具有前门，其中主控部分包括交流真空断路器和控制本体，该主控部分还包括专供漏电检测试验时保持不断电功能的旁路开关，旁路开关包括真空交流接触器和多个时间继电器，并进行有效的电气连接；其有益技术效果实现了漏电试验时保证不间断供电的功能，缩短了停电时间，降低了劳动强度，减少了不安全因素。

Description

一种矿用防爆兼本质安全型不断电漏电试验馈电开关

技术领域

本发明涉及一种矿用防爆本质兼安全型不断电漏电试验馈电开关。

背景技术

目前，依据《煤矿安全规程》第457条“每天必须对低压检漏装置的运行情况进行1次跳闸试验”的规定。跳闸试验时势必造成一定范围的停电。这对于特殊的用电负荷(如通风机、水泵、瓦斯监测设备、安全仪器仪表、时间段交叉作业的工区)都将产生不安全的影响，甚至发生不良后果。

由于馈电开关与用电负荷都有相当的距离，且不一定在同一水平巷道内。停电后恢复用电设备的再起动是一件很麻烦的事。往往采用多人以电话联络的方式，通知用电岗位。对于没人值守的岗位，还要派人尽最大可能缩短停电时间。劳动强度大，时间长，不安全因素增加。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种在漏电试验状态下保持电路设备不停电的矿用防爆兼本质安全型不断电漏电试验馈电开关。

为实现上述目的，本发明采用一种矿用防爆兼本质安全型不断电漏电试验馈电开关，包括隔爆外壳以及连接在其底部的撬形底座和主控部分，其中隔爆外壳具有接线腔和主腔，接线腔设置在主腔上方并安装有多个主回路进出线端子，在该主回路进出线端子上方罩有防护板，所述的主腔具有横拉式前门和壳体，该前门内侧装有可拆式智能保护控制板，该控制板上安装有微电脑控制器、继电器等匹配的元器件，其中主控部分包括交流真空断路器和控制本体，控制本体包括电源开关、电源变压器、三相变压器、二相电抗器、阻容吸收器、零序变压器、熔断器、电容及连接从断路器、前门、接线腔内的接线端子等过来的线路的插座，其特征在于：所述主控部分还包括专供漏电检测试验时保持不断电功能的旁路开关，该旁路开关包括交流真空接触器、时间继电器、漏电试验继电器、延时分闸继电器、延时复位继电器、控制接地时间继电器；所述旁路开关接在主开关两端，在主开关负荷侧接入用来钳制自感电动势的吸收回路，在主开关的电源侧取两线电源依次经隔离开关及熔断器接到控制回路电源变压器的一次侧，该控制回路电源变压器的二次侧输出的电源电压经过桥式整流后分别为微电脑控制的开关电源和旁路开关供电，该旁路开关通过漏电试验继电器以及匹配的电阻接地。

所述旁路开关的电气连接原理如下：从电源变压器二次侧的接出端接出的依次经由时间继电器和断路器开关连接接入端，该接出端引出线上还依次接有接触器、由所述时间继电器控制的常开开关以及一个试漏按钮，并与时间继电器和断路器开关并联连接，其中由时间继电器控制的常开开关与试漏按钮的两端并联有串接的由接触器控制的常开接点和由延时分闸继电器控制的常闭开关，在该旁路开关的接出端引出线上还分别各自连接有漏电试验继电器、控制接地时间继电器、延时复位继电器和延时分闸继电器，其中漏电试验继电器另一端串接由控制接地时间继电器控制的常闭开关，并接入由接触器控制的另一组常开接点的输入端；其中所述控制接地时间继电器的另一端接入所述的由接触器控制的另一组常开接点的输入端；其中延时复位继电器的另一端连接由时间继电器控制的触头开关的常闭触点，延时分闸继电器的另一端连接由时间继电器控制的触头开关的常开触点，该触头开关的另一端接入由接触器控制的常开接点的输入端；所述由接触器控制的常开接点的输出端接在该旁路开关的接入端引出线上。

通过对上述方案的改良，由于设置了一个主要由文流真空接触器和时间继电器组成的电气连接作为旁路开关，并且设置了接地线路，即人为的制造了漏电试验条件，在主开关分闸进行漏电试验时，通过该旁路开关各元器件的延时、合闸、分闸等作用，使得交流真空接触器处于合闸状态，保持了供电的不间断，相较于以往的馈电开关，极大的缩短了停电时间，降低了工人的劳动强度，并提高了安全因素。

作为本实用新型的进一步改进，所述馈电开关设置了压紧机构，该压紧机构包括固定块、支撑板、螺钉(当然也可以是螺栓、铆钉等固定件)，其中固定块具有与螺钉适配的螺纹孔，支撑板具有一头大一头小的横向“8”字型通槽，所述前门与壳体配合的缝隙为接合面，其中支撑板固定安装在靠近前门上端面的位置，并且该横向“8”字型通槽高出上端面，固定块设置在靠近壳体接合面的上端面上，该固定块具有的螺纹孔与支撑板上具有的横向“8”字型通槽对应，所述横拉式前门打开前平移的距离与该横向“8”字型通槽两头的中心距相应，并且该通槽的较大头直径大于螺钉具有的螺帽直径，较小头直径小于螺钉螺帽的直径，前门带动支撑板可通过所述的横向“8”字型通槽相对螺钉平行移动。

通过对上述技术方案的进一步改进，由于在馈电开关前门与壳体配合的接合面处设置了至少一个压紧机构，在矿用或者化学产所，当前门闭合后，尽管在接合面上方设置了防尘板，然而无法杜绝因工作环境的特殊导致前门与壳体的接合面松懈，从而灰尘或者易燃易爆气体等进入馈电开关，造成事故隐患；而在该接合面处设置了压紧机构后，可随时通过拧紧螺钉，是的前门与壳体紧密配合，提高了安全性能。

附图说明

图1是本发明实施例的主视图。

图2是图1的右视图。

图3是图1的左视图。

图4是图2的剖切俯视图。

图5是图1中A向去掉防护板后的接线腔俯视图。

图6是本发明的工作流程方框图。

图7是本发明的电路连接原理图。

图8是图7中触头开关的放大图。

图9是图7中第二触头开关的放大图。

具体实施方式

如图1-7所示，本发明的具体实施例是一种矿用防爆兼本质安全型不断电漏电试验馈电开关，包括一个隔爆外壳1以及连接在其底部的撬形底座2和主控部分3，其中隔爆外壳1具有接线腔11和主腔12，接线腔11设置在主腔12上方并安装有多个主回路进出线端子，在该主回路进出线端子上方罩有防护板13，所述的主腔12具有横拉式前门121和壳体122，该前门121内侧装有可拆式智能保护控制板，该控制板上安装有微电脑控制器、继电器等匹配的元器件，其中主控部分3包括交流真空断路器32和控制本体31，控制本体31包括电源开关、电源变压器、三相变压器、二相电抗器、阻容吸收器、零序变压器、熔断器、电容及连接从断路器、前门、接线腔11内的接线端子等过来的线路的插座，其特征在于：所述主控部分3还包括专供漏电检测试验时保持不断电功能的旁路开关33，该旁路开关33包括交流真空接触器JC、时间继电器DLJ、漏电试验继电器SL、延时分闸继电器SJ1、延时复位继电器SJ2、控制接地时间继电器SJ3；所述旁路开关33接在主开关DL两端，在主开关DL负荷侧接入用来钳制自感电动势的RC吸收回路，在主开关的电源侧取两线电源依次经隔离开关QK及熔断器GRD接到控制回路电源变压器TC1的一次侧，该控制回路电源变压器TC1的二次侧输出的电源电压经过桥式整流后分别为微电脑控制的开关电源和旁路开关33供电，该旁路开关通过漏电试验继电器SL以及匹配的电阻接地；所述旁路开关的电气连接原理如下：从电源变压器二次侧的接出端7接出的依次经由时间继电器DLJ和断路器开关DL4连接接入端10，该接出端7引出线上还依次接有接触器JC、由所述时间继电器DLJ控制的常开开关DLJ4以及一个试漏按钮PT，并与时间继电器DLJ和断路器开关DL并联连接，其中由时间继电器DLJ控制的常开开关DLJ4与试漏按钮PT的两端并联有串接的由接触器JC控制的常开接点JC2和由延时分闸继电器SJ1控制的常闭开关SJ11，在该旁路开关33的接出端7引出线上还分别各自连接有漏电试验继电器SL、控制接地时间继电器SJ3、延时复位继电器SJ2和延时分闸继电器SJ1，其中漏电试验继电器SL另一端串接由控制接地时间继电器SJ3控制的常闭开关SJ31，并接入由接触器JC控制的另一组常开接点JC1的输入端；其中所述控制接地时间继电器SJ3的另一端接入所述的由接触器JC控制的另一组常开接点SJ31的输入端；其中延时复位继电器SJ2的另一端连接由时间继电器DLJ控制的触头开关DLJ2的常闭触点DLJ21，延时分闸继电器SJ1的另一端连接由时间继电器DLJ控制的触头开关DLJ2的常开触点DLJ22，该触头开关DLJ2的另一端接入由接触器JC控制的常开接点JC1的输入端；所述由接触器JC控制的常开接点JC1的输出端接在该旁路开关33的接入端10引出线上。

由图7可知，所述旁路开关33还连接有分别表示旁路合闸、旁路分闸、断路器合闸和断路器分闸的发光二极管并且彼此开联，其中表示旁路合闸的发光二极管R1从接出端7引出线接入并依次经过匹配的二极管和电阻连接由接触器JC控制的常开接点JC1的输出端；表示旁路分闸的发光二极管G1从接出端引出线接入并依次经过匹配的二极管和电阻以及一个由接触器JC控制的常闭接点JC3连接接入端10引出线；表示断路器分闸的发光二极管G2从接出端7引出线接入并依次经过匹配的二极管和电阻连接由时间继电器DLJ控制的第二触头开关DLJ3的常闭触点DLJ31，表示断路器合闸的发光二极管R2也从接出端7引出线接入并依次经过匹配的二极管和电阻连接由所述时间继电器控制DLJ的第二触头开关DLJ3的常开触点DLJ32，所述第二触头开关DLJ3的另一端连接在接入端10引出线上。

从图7所示的电路原理图得知，试漏是在断路器合闸的条件进行的，断路器合闸DL4闭合，DLJ继电器吸合，DLJ4闭合满足试漏条件。按下试漏按钮JC接触器得电吸合并自保持。馈电开关进入旁路状态，JC1常开接点闭合，漏电试验继电器SL吸合，随即发生模拟漏电，同时SJ1、SJ3开始计时。模拟漏电的动作时间由馈电开关漏电延时的整定时间来决定，因此SJ3时间继电器整定的时间必须大于漏电整定延时的时间，否则将导致馈电开关漏电拒动。

试漏正常情况下馈电开关漏电分闸，DL3打开DLJ释放，DLJ2常闭接点闭合，SJ2时间继电器开始计时，SJ2吸合常开接点闭合，使馈电开关复位并重合闸。DL4闭合DLJ吸合，SJ1时间继电器开始计时。SJ1吸合常闭接点打开JC接触器失电释放，解除旁路状态。

试漏期间如果馈电开关漏电环节因某种原因(辅地FD条件，漏电动作值整定，漏电延时整定)未能分闸，则SJ1时间继电器吸合常闭接点打开JC接触器失电释放，同样解除旁路状态。

由图1和图2可知，该馈电开关具有压紧机构，该压紧机构9包括固定块91、支撑板92、内六角圆柱头螺钉93和一个螺母94，其中固定块91具有与该内六角圆柱头螺钉93适配的螺纹孔，支撑板92具有一头大一头小的横向“8”字型通槽95，所述前门121与壳体122配合的缝隙为接合面，其中支撑板92固定安装在靠近前门上端面的位置，并且该横向“8”字型通槽95高出上端面，固定块91设置在靠近壳体122接合面的上端面上，该固定块91具有的螺纹孔与支撑板92上具有的横向“8”字型通槽95对应，所述横拉式前门121打开前平移的距离与该横向“8”字型通槽两头的中心距相应，并且该通槽95的较大头直径大于内六角圆柱头螺钉93具有的螺帽直径，较小头直径小于螺钉螺帽的直径，前门121带动支撑板92可通过所述的横向“8”字型通槽95相对螺钉平行移动，为保证该压紧机构安装的可靠稳定，在前门闭合的状态下，螺母94通过内六角圆柱头螺钉93设置在固定块91与支撑板92之间，并紧靠固定块。

在实际使用中，前门121和壳体122闭合的状态下，该内六角圆柱头螺钉93位于支撑板92上横向“8”字型通槽95的小头端，并且该螺钉93的螺帽紧扣支撑板上通槽95小头端周侧的外表面，在打开前门121的过程中，前门121先带动支撑板92相对于所述内六角圆柱头螺钉93平移至所述通槽95的大头端，而后再将前门121通过边侧的转轴向外旋转打开。

由于矿用馈电开关的使用场合特殊，其密封性能要求高，在设置了压紧机构9后，可随时通过拧紧螺钉95来压紧前门121与壳体122的接合面，从而有效防止灰尘或者瓦斯等易燃易爆气体进入馈电开关，造成不安全事故。

本发明不仅仅局限于实施例的保护方式，只要是基于该实施例的技术方案精神所引申出的显而易见的技术改进，都落入本发明的保护范围之内，比如仅仅对旁路开关的元器件或者电气连接方式进行了毫无建设性意义的改动，又比如在馈电开关的其他接合面处安装了压紧机构，又或者在压紧机构上进行了可预见的等效替换(将螺钉替换成螺栓、铆钉等)。

Claims (3)

1.一种矿用防爆兼本质安全型不断电漏电试验馈电开关，包括隔爆外壳以及连接在其底部的撬形底座和主控部分，其中隔爆外壳具有接线腔和主腔，接线腔设置在主腔上方并安装有多个主回路进出线端子，在该主回路进出线端子上方罩有防护板，所述的主腔具有横拉式前门和壳体，该前门内侧装有可拆式智能保护控制板，该控制板上安装有微电脑控制器、继电器匹配的元器件，其中主控部分包括交流真空断路器和控制本体，控制本体包括电源开关、电源变压器、三相变压器、二相电抗器、阻容吸收器、零序变压器、熔断器、电容及连接从断路器、前门、接线腔内的接线端子过来的线路的插座，其特征在于：所述主控部分还包括专供漏电检测试验时保持不断电功能的旁路开关，该旁路开关包括交流真空接触器、时间继电器、漏电试验继电器、延时分闸继电器、延时复位继电器、控制接地时间继电器；所述旁路开关接在主开关两端，在主开关负荷侧接入用来钳制自感电动势的吸收回路，在主开关的电源侧取两线电源依次经隔离开关及熔断器接到控制回路电源变压器的一次侧，该控制回路电源变压器的二次侧输出的电源电压经过桥式整流后分别为微电脑控制的开关电源和旁路开关供电，该旁路开关通过漏电试验继电器以及匹配的电阻接地；所述旁路开关的电气连接原理如下：从电源变压器二次侧的接出端接出的依次经由时间继电器和断路器开关连接接入端，该接出端引出线上还依次接有接触器、由所述时间继电器控制的常开开关以及一个试漏按钮，并与时间继电器和断路器开关并联连接，其中由时间继电器控制的常开开关与试漏按钮的两端并联有串接的由接触器控制的常开接点和由延时分闸继电器控制的常闭开关，在该旁路开关的接出端引出线上还分别各自连接有漏电试验继电器、控制接地时间继电器、延时复位继电器和延时分闸继电器，其中漏电试验继电器另一端串接由控制接地时间继电器控制的常闭开关，并接入由接触器控制的另一组常开接点的输入端；其中所述控制接地时间继电器的另一端接入所述的由接触器控制的另一组常开接点的输入端；其中延时复位继电器的另一端连接由时间继电器控制的触头开关的常闭触点，延时分闸继电器的另一端连接由时间继电器控制的触头开关的常开触点，该触头开关的另一端接入由接触器控制的常开接点的输入端；所述由接触器控制的常开接点的输出端接在该旁路开关的接入端引出线上。

2.根据权利要求1所述的矿用防爆兼本质安全型不断电漏电试验馈电开关，其特征在于：所述旁路开关还连接有分别表示旁路合闸、旁路分闸、断路器合闸和断路器分闸的发光二极管并且彼此并联，其中表示旁路合闸的发光二极管从接出端引出线接入并依次经过匹配的二极管和电阻连接由接触器控制的常开接点的输出端；表示旁路分闸的发光二极管从接出端引出线接入并依次经过匹配的二极管和电阻以及一个由接触器控制的常闭接点连接接入端引出线；表示断路器分闸的发光二极管从接出端引出线接入并依次经过匹配的二极管和电阻连接由时间继电器控制的第二触头开关的常闭触点，表示断路器合闸的发光二极管也从接出端引出线接入并依次经过匹配的二极管和电阻连接由所述时间继电器控制的第二触头开关的常开触点，所述第二触头开关的另一端连接在接入端引出线上。

3.根据权利要求1或2所述的矿用防爆兼本质安全型不断电漏电试验馈电开关，其特征在于：所述馈电开关具有压紧机构，该压紧机构包括固定块、支撑板、螺钉，其中固定块具有与螺钉适配的螺纹孔，支撑板具有一头大一头小的横向“8”字型通槽，所述前门与壳体配合的缝隙为接合面，其中支撑板固定安装在靠近前门上端面的位置，并且该横向“8”字型通槽高出上端面，固定块设置在靠近壳体接合面的上端面上，该固定块具有的螺纹孔与支撑板上具有的横向“8”字型通槽对应，所述横拉式前门打开前平移的距离与该横向“8”字型通槽两头的中心距相应，并且该通槽的较大头直径大于螺钉具有的螺帽直径，较小头直径小于螺钉螺帽的直径，前门带动支撑板可通过所述的横向“8”字型通槽相对螺钉平行移动。

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