CN105422178A - 一种隔爆兼本安型局扇电机开关报警总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隔爆兼本安型局扇电机开关报警总成，属于井下通风领域。本发明包括局扇电机开关部分和报警指示部分，局扇电机开关部分包括变压器BK，BK的一次绕组出线端与电压等级选择端子SW串接，之后与局扇电机主电路并接，BK的第一二次绕组M1出线端与局扇电机开关双安全电路连接，报警指示部分包括报警指示电路，BK增设一第二二次绕组M2，第二二次绕组M2为报警指示电路提供电源，M2其中一个出线端分为三路，三路与M2另一个出线端形成并联的回路，分别串接有指示灯HR1，两个开关安全电路的接触器的常闭开关及其指示灯、声光报警器。本发明可直接为相关指示及报警等装置供电，无需另外敷设电源，且可以在故障出现后快速简便的初步判断故障来源。

Description

一种隔爆兼本安型局扇电机开关报警总成

技术领域

本发明属于井下局部通风领域，更具体地说，涉及一种隔爆兼本安型局扇电机开关报警总成。

背景技术

从煤壁、采空区涌出的瓦斯是造成矿井瓦斯灾害的根源，由于煤矿生产要持续进行，所以这种瓦斯连续涌出是不可避免的。为保证生产安全，《煤矿安全规程》中规定：生产水平面和采区必须实行分区通风；采、掘工作面应实行独立通风；掘进巷道必须采用全风压通风或局部通风机通风。通风系统是矿井安全管理的中心，首先在于通风对于瓦斯管理的重要作用，局部通风构成了整个矿井生产的安全基础，采、掘工作面作为矿井下最重要的生产环节，井下局扇担负着工作面供风的重要任务，尤其在高瓦斯矿井，短时间的停风都会造成瓦斯超限，给矿井安全生产造成危害。因此，作为局散设备中最重要部分的局扇电机的正常运转是矿井下采、掘工作面安全生产的重要保证。

也正因为矿井下由于瓦斯浓度较高，所以，局扇电机的开关为采用多组本安型继电器组成的隔爆兼本安型局扇电机开关，普通的局扇电机开关其相关保护及报警设备的供电手段往往是为此而单敷设供电电路线路及供电设备，增设了劳动强度及繁琐程序，增加设备维护量。

《关于井下局扇开关安设自动语音报警装置的探讨》(王文义，钟新成发表在问题探讨第158期)中选择双回路局扇开关中的每一个回路中的一个常开触点采用并联的方式，连接报警器，其中，又采用煤矿KJ85远程供电系统中的UPS不间断供电电源做语音报警器的永久电源。在该技术方案中，无论局扇开关是Ⅰ回路还是Ⅱ回路跳闸，报警器都会动作报警，发出相应的专用语音。但是为语音报警器单独敷设的供电电路线路及供电设备无疑增加了成本及设备维护量，使程序更加繁琐。

建立监测局扇电机正常工作与否的报警系统是保证局扇电机正常运行的重要手段，一般来说，局扇电机的无计划停风事故的原因包括电源失电、局扇电机开关失常以及包括局扇电动机的主机部分的故障。采掘维修电工操作规程中规定，井下供电系统发生故障后，必须查明原因，找出故障点，排除故障后方可送电，禁止强行送电或用强送电的方法查找故障。所以，为排除故障如何简单快速确定故障来源是现有技术中亟待解决的问题。

上述现有技术《关于井下局扇开关安设自动语音报警装置的探讨》中通过并联局扇开关回路中的常开触点，可以有效预测局扇无计划停风事故中的局扇开关跳闸的问题，但是引起局扇开关跳闸的具体是局扇开关中继电器等故障造成开关失常还是局扇电源失电没有办法有效的检测。尤其是当电源失电时，语音报警器会同时播报Ⅰ回路与Ⅱ回路故障，无法有效的快速判断故障来源。中国专利申请号201210178091.9，申请日为2012.06.01，发明创造名称为：一种煤矿局扇备用电源的失电报警装置，该发明中将常闭触点作为报警电路常开接点的继电器，所述继电器串接于所述变压器的输出端，由继电器、报警电源、报警器串联组成的报警电路与备用电路并联。实际上该发明中如果是开关因为继电器损坏而跳闸也会引起报警电路工作，而无法区分故障真正的来源，且该发明中，为了保证报警电源的可靠性，没有采用局扇开关本身的电源而是采用开关外部的127V照明电源，增加了成本及设备维护量。《局扇停电停风监控报警装置的研制》(张旭波，李永军，郭方兴，赵国鸣，崔中和，王文义发表在实用技术第185期)中在局扇风筒处设置传感器，当局扇风筒停风时，报警器报警提示，但是该技术方案也不能区分局扇停风的故障原因，且该技术方案如同现有的其它技术一样，都是采用外供电源为报警器供电。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种隔爆兼本安型局扇电机开关报警总成。本发明的技术方案中增大了开关内控制变压器的容量，增设一供电绕组，开关可直接为相关指示及报警等装置供电，无需另外敷设电源，节省成本及程序，减少设备维护工作，简单实用。且本技术方案中利用开关内增设的第二二次绕组连接报警指示电路，设置与局扇电机开关安全电路中的接触器相关的常闭触点等，再配合局扇电机开关安全电路中的指示灯，可以在故障出现后快速简便的初步判断故障来源，缩短故障排除时间，尽快恢复通风。

2.技术方案

本发明的一种隔爆兼本安型局扇电机开关报警总成，包括局扇电机开关部分和报警指示部分，所述的局扇电机开关部分包括变压器BK，所述变压器BK的一次绕组出线端与电压等级选择端子SW串接，之后与局扇电机主电路并接，所述变压器BK的第一二次绕组M1出线端与局扇电机开关安全电路连接；所述报警指示部分包括报警指示电路，所述变压器BK增设一第二二次绕组M2，所述第二二次绕组M2为报警指示电路提供电源。

作为本发明的进一步改进，所述的局扇电机开关安全电路包括智能保护器JDB、先导插件XDJ和相关继电器、接触器，所述第一二次绕组M1两个出线端分别接5#导线和9#导线，所述5#导线的另一端接入智能保护器JDB的保护节点4脚，所述9#导线的另一端分两路，一路接入智能保护器JDB的保护节点9脚，另一路接入先导插件的B8脚；智能保护器JDB的保护节点3脚通过6#导线与先导插件XDJ的A8脚相接；所述智能保护器JDB中保护节点9脚与保护节点4脚之间串接有保护器内部继电器的线圈，保护节点4脚与保护节点3脚之间串接有前述保护器内部继电器的常开触点；所述的局扇电机开关安全电路为双安全回路，包括Ⅰ回路和Ⅱ回路，其中：

Ⅰ回路的电路结构如下：启动按钮QA1与先导插件XDJ内部的继电器J1串接，后一端接入A8脚、另一端接入B8脚；所述继电器J1的常开触点、中间继电器CJ1与指示灯HL1串接，后并联在第一二次绕组M1两端，所述中间继电器CJ1的常开触点、接触器CK1与指示灯HL3串接，后并联在第一二次绕组M1两端，所述接触器CK1的三组常开触点串接于局扇电机主电路的三相电源线上；

Ⅱ回路的电路结构如下：启动按钮QA2与先导插件XDJ内部的继电器J3串接，后一端接入A8脚、另一端接入B8脚；所述继电器J3的常开触点、中间继电器CJ2与指示灯HL1串接，后并联在第一二次绕组M1两端，所述中间继电器CJ2的常开触点、接触器CK2与指示灯HL4串接，后并联在第一二次绕组M1两端，所述接触器CK2的三组常开触点串接于局扇电机主电路的三相电源线上；

所述停止按钮TA和停止按钮TA1串接入先导插件XDJ的控制回路中，用于切断先导插件XDJ控制回路的电源；

所述报警指示电路串接于第二二次绕组M2两端，第二二次绕组M2其中一个出线端分为三路，三路与第二二次绕组M2另一个出线端形成并联的回路，其中第一个回路串接有指示灯HR1，第二个回路中串接有接触器CK2的常闭触点、指示灯HR2和声光报警器BJ1；第三个回路中串接有接触器CK1的常闭触点、指示灯HR3和声光报警器BJ2。

作为本发明的进一步改进，所述声光报警器BJ1与开关K1串联，声光报警器BJ2与开关K2串联。

作为本发明的进一步改进，所述的智能保护器JDB为ZSA智能保护器。

作为本发明的进一步改进，所述的接触器CK1和接触器CK2为真空接触器，所述的启动按钮QA1、启动按钮QA2、停止按钮TA和停止按钮TA1均为本安远控按钮。

作为本发明的进一步改进，所述的指示灯HL1、指示灯HL1、指示灯HL3、指示灯HL4、指示灯HR1、指示灯HR2、指示灯HR3、声光报警器BJ1以及声光报警器BJ2均设置在局扇电机开关外部。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明的一种隔爆兼本安型局扇电机开关报警总成，在局扇电机开关部分增大了普通开关内控制变压器的容量，增设一第二二次绕组，可为报警指示部分的报警指示电路直接供电，无需另外敷设电源线路，节省成本，省去繁杂的程序，减少了设备维护的工作量，节约程序与工作量。

(2)本发明的一种隔爆兼本安型局扇电机开关报警总成，利用开关内增设的第二二次绕组连接报警指示电路，设置与局扇电机开关安全电路中的接触器相关的常闭触点等，再配合局扇电机开关安全电路中的指示灯，可以在故障出现后快速简便的初步判断故障来源，缩短故障排除时间，尽快恢复通风。

(3)本发明的一种隔爆兼本安型局扇电机开关报警总成，局扇电机开关部分采取双安全回路，当一条回路出问题后，可使用另一条回路代替，增加了开关的使用寿命，局扇电机不间断使用保证生产安全。ZSA智能保护器与先导插件连接进线路中，配合继电器的使用，实现了风电闭锁功能，接触器采用真空接触器，均符合矿井下工作的需求。

(4)本发明的一种隔爆兼本安型局扇电机开关报警总成，启动按钮和停止按钮均为本安远控按钮采用真空，可以设置在远离风筒的地方，便于操作。

(5)本发明的一种隔爆兼本安型局扇电机开关报警总成，结构合理、原理简单、成本较低、易于推广使用。

附图说明

图1为本发明的隔爆兼本安型局扇电机开关增设二次绕组的电路示意图；

图2为本发明的局扇电机开关报警总成中开关部分电路示意图；

图3为本发明的局扇电机开关报警总成中报警指示部分电路示意图。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图对本发明作详细描述。

如图1、图2、图3所示，本发明的一种隔爆兼本安型局扇电机开关报警总成，包括局扇电机开关部分和报警指示部分，所述的局扇电机开关部分包括变压器BK，所述变压器BK的一次绕组出线端与电压等级选择端子SW串接，之后与局扇电机主电路并接，所述变压器BK的第一二次绕组M1出线端与局扇电机开关安全电路连接；

所述的局扇电机开关安全电路包括ZSA智能保护器JDB、先导插件XDJ和相关继电器、接触器，所述第一二次绕组M1两个出线端分别接5#导线和9#导线，所述5#导线的另一端接入智能保护器JDB的保护节点4脚，所述9#导线的另一端分两路，一路接入智能保护器JDB的保护节点9脚，另一路接入先导插件的B8脚；智能保护器的保护节点3脚通过6#导线与先导插件XDJ的A8脚相接；所述智能保护器JDB中保护节点9脚与保护节点4脚之间串接有保护器内部继电器的线圈，保护节点4脚与保护节点3脚之间串接有与前述保护器内部继电器的常开触点；所述的局扇电机开关安全电路为双安全回路，包括Ⅰ回路和Ⅱ回路，其中：

Ⅰ回路的电路结构如下：启动按钮QA1与先导插件XDJ内部的继电器J1串接，后一端接入A8脚、另一端接入B8脚；所述继电器J1的常开触点、中间继电器CJ1与指示灯HL1串接，后并联在第一二次绕组M1两端，所述中间继电器CJ1的常开触点、接触器CK1与指示灯HL3串接，后并联在第一二次绕组M1两端，所述接触器CK1的三组常开触点串接于局扇电机主电路的三相电源线上；

Ⅱ回路的电路结构如下：启动按钮QA2与先导插件XDJ内部的继电器J3串接，后一端接入A8脚、另一端接入B8脚；所述继电器J3的常开触点、中间继电器CJ2与指示灯HL1串接，后并联在第一二次绕组M1两端，所述中间继电器CJ2的常开触点、接触器CK2与指示灯HL4串接，后并联在第一二次绕组M1两端，所述接触器CK2的三组常开触点串接于局扇电机主电路的三相电源线上；

所述的接触器CK1和接触器CK2为真空接触器，所述停止按钮TA和停止按钮TA1串接入先导插件XDJ的控制回路中，用于切断先导插件XDJ控制回路的电源，所述的启动按钮QA1、启动按钮QA2、停止按钮TA和停止按钮TA1均为本安远控按钮；

所述报警指示部分包括报警指示电路，所述变压器BK增设一第二二次绕组M2，所述第二二次绕组M2为报警指示电路提供电源。所述报警指示电路串接于第二二次绕组M2两端，第二二次绕组M2其中一个出线端分为三路，三路与第二二次绕组M2另一个出线端形成并联的回路，其中第一个回路串接有指示灯HR1，第二个回路中串接有接触器CK2的常闭触点、指示灯HR2、声光报警器BJ1和开关K1；第三个回路中串接有接触器CK1的常闭触点、指示灯HR3、声光报警器BJ2和开关K2。

所述的指示灯HL1、指示灯HL1、指示灯HL3、指示灯HL4、指示灯HR1、指示灯HR2、指示灯HR3、声光报警器BJ1以及声光报警器BJ2均设置在局扇电机开关外部。需要特别说明的是，如图1所示，为了保证当电路发生过载等异常情况时，避免局扇电机主电路断开，增设了A、B、C3个常闭触点模块以及D部分的RC电路，A、B、C、D四个模块的保护作用使得电路发生异常后首先断开局扇电路，保证主电路的正常通风。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1

局扇通风前，开关K1和开关K2处于断开状态，确认局扇可以通风后，闭合隔离开关GHK，1140V/660V的电压经过电压等级选择端子SW、保险FU，加到变压器BK的一次绕组，变压器的第一二次绕组感应到36V交流电压，通过9#导线和5#导线将电压加载在保护节点9脚和保护节点4脚之间的保护器内部继电器两端，保护器内部继电器线圈得电，保护节点4脚与保护节点3脚之间由常开变常闭，智能保护器JDB的保护节点3脚通过6#导线与先导插件XDJ的A8脚相接，9#导线的另一路接入先导插件的B8脚，这样，就接通了先导插件XDJ的36V供电。此时，按压启动按钮QA1，先导插件XDJ内部与启动按钮QA1串接的继电器J1工作，与中间继电器CJ1串接的常开触点J1变为常闭触点，指示灯HL1亮，中间继电器CJ1工作，随之与接触器CK1串接的常开触点CJ1变为常闭触点，指示灯HL3亮，接触器CK1工作，主回路上的三组常开触点CK1变常闭触点，局扇电机主电路的三相电源线接通为局扇电机送电，局扇开始送风。报警指示电路这边，接触器CK1工作，同时26#导线上的常闭触点CK1变常开触点，闭合开关K2，指示灯HR3与声光报警器BJ2进入监测等候状态。

实施例2

局扇通风前，开关K1和开关K2处于断开状态，确认局扇可以通风后，闭合隔离开关GHK，1140V/660V的电压经过电压等级选择端子SW、保险FU，加到变压器BK的一次绕组，变压器的第一二次绕组感应到36V交流电压，通过9#导线和5#导线将电压加载在保护节点9脚和保护节点4脚之间的保护器内部继电器两端，保护器内部继电器线圈得电，保护节点4脚与保护节点3脚之间由常开变常闭，智能保护器JDB的保护节点3脚通过6#导线与先导插件XDJ的A8脚相接，9#导线的另一路接入先导插件的B8脚，这样，就接通了先导插件XDJ的36V供电。此时，按压启动按钮QA2，先导插件XDJ内部与启动按钮QA2串接的继电器J3工作，与中间继电器CJ2串接的常开触点J3变为常闭触点，指示灯HL2亮，中间继电器CJ2工作，随之与接触器CK2串接的常开触点CJ2变为常闭触点，指示灯HL4亮，接触器CK2工作，主回路上的三组常开触点CK2变常闭触点，局扇电机主电路的三相电源线接通为局扇电机送电，局扇开始送风。报警指示电路这边，接触器CK2工作，同时14#导线上的常闭触点CK2变常开触点，闭合开关K2，指示灯HR3与声光报警器BJ2进入监测等候状态。

实施例3

局扇通风前，开关K1和开关K2处于断开状态，确认局扇可以通风后，闭合隔离开关GHK，1140V/660V的电压经过电压等级选择端子SW、保险FU，加到变压器BK的一次绕组，变压器的第一二次绕组感应到36V交流电压，通过9#导线和5#导线将电压加载在保护节点9脚和保护节点4脚之间的保护器内部继电器两端，保护器内部继电器线圈得电，保护节点4脚与保护节点3脚之间由常开变常闭，智能保护器JDB的保护节点3脚通过6#导线与先导插件XDJ的A8脚相接，9#导线的另一路接入先导插件的B8脚，这样，就接通了先导插件XDJ的36V供电。此时，按压启动按钮QA1和QA2，先导插件XDJ内部的继电器J1和J3工作，J1和J3变为常闭触点，指示灯HL1和HL2亮，中间继电器CJ1和CJ2工作，随之常开触点CJ1和CJ2变为常闭触点，指示灯HL3和HL4亮，接触器CK1和CK2工作，主回路上的三组常开触点CK1和CK2变常闭触点，局扇电机主电路的三相电源线接通为局扇电机送电，局扇开始送风。采取双回路共同工作，这样即使一条回路出现故障，另一条回路依然正常工作，保证局扇长时间通风。报警指示电路这边，接触器CK1和CK2工作，同时常闭触点CK1和CK2变常开触点，闭合开关K1和K2，指示灯HR2和HR3与声光报警器BJ1和BJ2进入监测等候状态。

实施例4

当计划停止通风时，确保除局扇电机之外的其他工作机械断电后，关闭开关K1、K2，按下停止按钮TA或停止按钮TA1，就就切断了先导插件XDJ的控制回路，导致先导插件内部继电器J1或者先导插件内部继电器J3释放，中间继电器CJ1或者中间继电器CJ2释放，局扇电机主电路的接触器CK1或者接触器CK2释放，局扇电机断电停止通风。

实施例5

当局扇电机开关采取双安全回路共同工作时，假如某一条安全回路出现故障后，另一条安全回路仍会继续工作，保证局扇正常通风，此时，报警指示电路中与出现故障的该条安全回路对应的常开触点CK1或CK2会变为常闭触点，若是指示灯HR2亮，声光报警器BJ1报警，则需要检查Ⅱ回路；若是指示灯HR3亮，声光报警器BJ2报警，则需要检查Ⅰ回路，及时更换回路内可能损坏的继电器或接触器，保证双回路的继续工作。

实施例6

本实施例采取局扇电机开关双安全回路共同工作，当局扇计划外停风时，通过报警指示电路的指示灯HR1、HR2、HR3，声光报警器BJ1、BJ2的工作情况可以初步快速判断故障来源。

当故障出现在主电源失电的情况下：指示灯HR1不亮，此时，指示灯HR2、HR3、HL1、HL2、HL3、HL4均不亮，声光报警器BJ1、BJ2也不工作；

当故障是因为局扇电机开关内部易损坏的真空接触器损坏的问题时：指示灯HR1亮，指示灯HR2亮并伴随着BJ1声光报警或者指示灯HR3亮并伴随着BJ2声光报警，此时，如果是指示灯HR2亮并伴随着BJ1声光报警，则应该检查Ⅱ回路，如果是指示灯HR3亮并伴随着BJ2声光报警，则应该检查Ⅰ回路，并根据HL1、HL2、HL3及HL4的是否亮的情况可简单判断是需要跟换中间继电器还是接触器。

当故障是因为局扇主机部分发生故障时：指示灯HR1亮、HR2、HR3、BJ1、BJ2均不工作，此时，Ⅰ回路的HL1、HL3和Ⅱ回路的HL2、HL4指示灯均亮。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种隔爆兼本安型局扇电机开关报警总成，包括局扇电机开关部分和报警指示部分，所述的局扇电机开关部分包括变压器BK，所述变压器BK的一次绕组出线端与电压等级选择端子SW串接，之后与局扇电机主电路并接，所述变压器BK的第一二次绕组M1出线端与局扇电机开关安全电路连接；所述报警指示部分包括报警指示电路，其特征在于：所述变压器BK增设一第二二次绕组M2，所述第二二次绕组M2为报警指示电路提供电源。

2.根据权利要求1所述的一种隔爆兼本安型局扇电机开关报警总成，其特征在于：所述的局扇电机开关安全电路包括智能保护器JDB、先导插件XDJ和相关继电器、接触器，所述第一二次绕组M1两个出线端分别接5#导线和9#导线，所述5#导线的另一端接入智能保护器JDB的保护节点4脚，所述9#导线的另一端分两路，一路接入智能保护器JDB的保护节点9脚，另一路接入先导插件的B8脚；智能保护器JDB的保护节点3脚通过6#导线与先导插件XDJ的A8脚相接；所述智能保护器JDB中保护节点9脚与保护节点4脚之间串接有保护器内部继电器的线圈，保护节点4脚与保护节点3脚之间串接有前述保护器内部继电器的常开触点；所述的局扇电机开关安全电路为双安全回路，包括Ⅰ回路和Ⅱ回路，其中：

Ⅰ回路的电路结构如下：启动按钮QA1与先导插件XDJ内部的继电器J1串接，后一端接入A8脚、另一端接入B8脚；所述继电器J1的常开触点、中间继电器CJ1与指示灯HL1串接，后并联在第一二次绕组M1两端，所述中间继电器CJ1的常开触点、接触器CK1与指示灯HL3串接，后并联在第一二次绕组M1两端，所述接触器CK1的三组常开触点串接于局扇电机主电路的三相电源线上；

Ⅱ回路的电路结构如下：启动按钮QA2与先导插件XDJ内部的继电器J3串接，后一端接入A8脚、另一端接入B8脚；所述继电器J3的常开触点、中间继电器CJ2与指示灯HL1串接，后并联在第一二次绕组M1两端，所述中间继电器CJ2的常开触点、接触器CK2与指示灯HL4串接，后并联在第一二次绕组M1两端，所述接触器CK2的三组常开触点串接于局扇电机主电路的三相电源线上；

所述停止按钮TA和停止按钮TA1串接入先导插件XDJ的控制回路中，用于切断先导插件XDJ控制回路的电源；

所述报警指示电路串接于第二二次绕组M2两端，第二二次绕组M2其中一个出线端分为三路，三路与第二二次绕组M2另一个出线端形成并联的回路，其中第一个回路串接有指示灯HR1，第二个回路中串接有接触器CK2的常闭触点、指示灯HR2和声光报警器BJ1；第三个回路中串接有接触器CK1的常闭触点、指示灯HR3和声光报警器BJ2。

3.根据权利要求2所述的一种隔爆兼本安型局扇电机开关报警总成，其特征在于：所述声光报警器BJ1与开关K1串联，声光报警器BJ2与开关K2串联。

4.根据权利要求3所述的一种隔爆兼本安型局扇电机开关报警总成，其特征在于：所述的智能保护器JDB为ZSA智能保护器。

5.根据权利要求3或4任意一项所述的一种隔爆兼本安型局扇电机开关报警总成，其特征在于：所述的接触器CK1和接触器CK2为真空接触器，所述的启动按钮QA1、启动按钮QA2、停止按钮TA和停止按钮TA1均为本安远控按钮。

6.根据权利要求5所述的一种隔爆兼本安型局扇电机开关报警总成，其特征在于：所述的指示灯HL1、指示灯HL1、指示灯HL3、指示灯HL4、指示灯HR1、指示灯HR2、指示灯HR3、声光报警器BJ1以及声光报警器BJ2均设置在局扇电机开关外部。