CN201383681Y - 矿用隔爆型直流电源屏 - Google Patents

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王炳林
郭巍
潘家祥
郭永敏
夏杰
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Abstract

本实用新型公开了一种矿用隔爆型直流电源屏，包括有主箱体，该主箱体为隔爆式主箱体，该隔爆式主箱体包括有用于安装电气设备的隔爆型主体腔和用于与隔爆型主体腔内设备电气连接的隔爆型接线腔，所述的隔爆型主体腔内安装有交流配电单元、直流配电单元、高频开关电源模块、中央监控单元、微机电池监测装置、蓄电池组、智能电压电流传感器，增安表计、增安指示灯，本实用新型具有网络化、智能化程度高，功能齐全，电磁兼容性好、操作简单、维护方便等优点。

Description

矿用隔爆型直流电源屏
技术领域
本实用新型涉及一种直流电源屏，具体是指一种适用于煤矿井下变电站做为矿用高压防爆开关保护和操作电源的矿用隔爆型直流电源屏。
背景技术
直流电源屏是变电站(所)二次设备中非常重要的设备，承担着向变电站(所)提供直流控制保护电源的作用，同时提供给高压开关及断路器的操作电源，是电力系统控制、保护的基础，因此直流电源屏的可靠性将直接关系到变电站(所)的安全运行。直流电源屏的发展已经经历了很长的时间，从早期的直流发电机、磁饱和直流充电机到集成电路可控硅控制直流充电机、单片机控制可控硅充电机、高频开关电源充电机等，其蓄电池也由原来的镉镍电池改用铅酸免维护蓄电池。随着科学技术的不断发展，电子技术、计算机技术与通信技术的日趋完善，使电力系统向着综合自动化、电站无人值守和网络化集中管理的方向发展，作为电力系统重要组成部分的直流屏系统也因此出现了更新和更高的要求，从电源质量、可靠性到自动化程度都有待进一步提高。直流电源屏技术未来趋势是向微机化，智能化，网络化，集测量、控制和数据通信一体化发展。
对于煤矿供电系统，虽然微机直流电源屏也得到了一定的应用，但主要是针对地面供电系统，井下直流电源屏应用还是空白。长期以来在我国煤矿井下高压(6kV)供电系统中，绝大多数属于变压器中性点绝缘运行方式(三相三线制)，通过动力电缆送电。由于井下供电网络环境恶劣、结构复杂、空间狭窄，采区变电所和工作面配电点供电服务对象主要为采煤、掘进、运输以及排水等主要生产环节，供电负荷种类繁多、区域分布广、负荷工作场所地质条件复杂，影响供电系统运行的不确定因素也较多，事故发生率高，且存在着瓦斯、煤尘、水等有害介质，动力电缆长期处在潮湿、淋水、腐蚀的环境中，散热条件差绝缘性能易下降，经常发生单相漏电或单相接地故障。这种故障引起正常相电压升高，若不及时断电，会造成多相短路，迫使供电中断。井下高压防爆开关保护装置一般是安装在高压防爆开关中，其工作电源直接取自相电源交流供电，对井下电缆和用电设备的单相漏电或单相接地、短路、过流、绝缘监视、过欠压等故障进行综合保护，快速切除故障回路，防止事故扩大，但动力电缆短路故障时往往造成保护装置和操作回路工作电源失压，致使本级高压开关不能正常跳闸，而使上级开关越级跳闸，使电力故障进一步扩大，直接影响井下生命财产安全。尽管近年来，煤矿供电管理部门在改进井下配电装备、应用新技术成果的同时，不断强化人员素质的管理，煤矿井下供电系统的可靠性得到了提高，但由于人为因素造成的供电事故时有发生，影响了煤矿的安全生产。因而，对井下供电系统保护装置操作电源实施改进十分迫切。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的缺点，而提供一种安全性和可靠性好的矿用隔爆型直流电源屏。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是，包括有主箱体，所述的主箱体为隔爆式主箱体，该隔爆式主箱体包括有用于安装电气设备的隔爆型主体腔和用于与隔爆型主体腔内设备电气连接的隔爆型接线腔，所述的隔爆型主体腔内安装有交流配电单元、直流配电单元、高频开关电源模块、中央监控单元、微机电池监测装置、蓄电池组、智能电压电流传感器，增安表计、增安指示灯，
所述的交流配电单元输入、输出端分别与隔爆壳体接线腔接线盒输入端、高频开关电源模块输入端连接；
所述的高频开关电源模块输出端分别与蓄电池组输入端、微机电池监测装置连接、直流配电单元输出端；
所述的蓄电池组的输入、输出端分别与微机电池监测的输出输入端相连接；
所述的直流配电单元输入、输出端分别与蓄电池组的输出端、隔爆壳体接线腔接线盒输入端连接；
所述的增安表计的输入端、输出端分别与高频开关电源模块输入端、蓄电池组的输出端、直流配电单元输入端连接；
所述的增安指示灯的输入端、输出端分别与高频开关电源模块输入端、中央监控单元的输出端、直流配电单元输出端连接；
所述的中央监控单元设有二个通讯接口，一个通过数据总线方式高频开关电源模块、微机电池监测、智能电压、电流传感器连接，另一个通过接线腔接线盒与上位计算机连接。
进一步设置是所述的高频开关整流电源模块固定在隔爆型主体腔内中部的后壁上，所述的蓄电池组固定在隔爆壳体主体腔内的下部，所述的交、直流配电单元、增安表计、增安指示灯分别安装在隔爆壳主体腔内的前门上，所述的中央监控单元和微机电池监测装置安装在隔爆壳主体腔内的中上部。本设置优化了主体腔内的电气设备的布置，使得不同功能单元的电气设备模块化、积木式结构，组态灵活、功能齐全、安装方便。
本实用新型的优点在于：
①、采用防爆标志为ExdI特制直流电源屏隔爆外壳，其外壳能承受内部爆炸性气体混合物的爆炸压力并阻止内部的爆炸向外壳周围爆炸性混合物传播。满足直流电源屏在煤矿井下爆炸危险特殊场所的使用。
②、采用网络通信功能的中央监控单元对直流电源屏运行状况的远程监控和远程维护，实现了直流电源的网络化、智能化。
③、采用支持现场总线的智能传感器，实现直流电源屏数据传送的全数字化，增强了数据的准确性和安全性。
④、采用两只高频开关电源模块冗余热备份设计，不但提升了产品的技术性能，而且大大提高了产品的可靠性。
⑤、采用不同功能单元，模块化、积木式结构，组态灵活、功能齐全、安装方便。
下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型做进一步介绍。
附图说明
图1本实用新型具体实施方式正视图；
图2本实用新型具体实施方式前开门正视图；
图3本实用新型具体实施方式电路原理方框图。
具体实施方式
如图1-3所示的本实用新型的具体实施方式，包括有主箱体1，本实用新型该主箱体为隔爆式主箱体且其包括有用于安装电气设备的隔爆型主体腔I和用于和隔爆型主体腔内设备电气连接的隔爆型接线腔II，本实施方式所述的隔爆式主箱体采用防爆标志为ExdI特制直流电源屏隔爆外壳，其外壳能承受内部爆炸性气体混合物的爆炸压力并阻止内部的爆炸向外壳周围爆炸性混合物传播，满足直流电源屏在煤矿井下爆炸危险特殊场所的使用。本实用新型所述的隔爆型主体腔内安装有交、直流配电单元1、高频开关电源模块2、中央监控单元3、微机电池监测装置4、蓄电池组5、智能电压电流传感器6，增安表计7、增安指示灯8，这些机构的接线方式如图3所示，
所述的交流配电单元11输入、输出端分别与隔爆型接线腔II接线盒输入端、高频开关电源模块2输入端连接；
所述的高频开关电源模块2输出端分别与蓄电池组5输入端、微机电池监测装置4连接、直流配电单元12输出端；
所述的蓄电池组5的输入、输出端分别与微机电池监测装置4的输出输入端相连接；
所述的直流配电单元12输入、输出端分别与蓄电池组5的输出端、隔爆型接线腔接线盒II输入端连接；
所述的增安表计7的输入端、输出端分别与高频开关电源模块2输入端、蓄电池组5的输出端、直流配电单元12输入端连接；
所述的增安指示灯8的输入端、输出端分别与高频开关电源模块2输入端、中央监控单元4的输出端、直流配电单元12输出端连接；
所述的中央监控单元4设有二个通讯接口，一个通过数据总线方式高频开关电源模块3、微机电池监测装置5、智能电压电流传感器7连接，另一个通过接线腔II接线盒与上位计算机连接。
此外，本实施方式为了便于主体腔内的电气设备的布置，便于所述的高频开关电源模块2固定在隔爆型主体腔I内中部的后壁上，所述的蓄电池组5固定在隔爆壳体主体腔I内的下部，所述的交、直流配电单元1、增安表计7、增安指示灯8分别安装在隔爆壳主体腔I内的前门上，所述的中央监控单元3和微机电池监测装置4安装在隔爆型主体腔I内的中上部，如此使得不同功能单元的电气设备模块化、积木式结构，组态灵活、功能齐全、安装方便。

Claims (2)

1.一种矿用隔爆型直流电源屏，包括有主箱体，其特征在于：所述的主箱体为隔爆式主箱体，该隔爆式主箱体包括有用于安装电气设备的隔爆型主体腔和用于与隔爆型主体腔内设备电气连接的隔爆型接线腔，所述的隔爆型主体腔内安装有交流配电单元、直流配电单元、高频开关电源模块、中央监控单元、微机电池监测装置、蓄电池组、智能电压电流传感器，增安表计、增安指示灯，所述的交流配电单元输入、输出端分别与隔爆型接线腔接线盒输入端、高频开关电源模块输入端连接；
所述的高频开关电源模块输出端分别与蓄电池组输入端、微机电池监测装置连接、直流配电单元输出端；
所述的蓄电池组的输入、输出端分别与微机电池监测装置的输出输入端相连接；
所述的直流配电单元输入、输出端分别与蓄电池组的输出端、隔爆型接线腔接线盒输入端连接；
所述的增安表计的输入端、输出端分别与高频开关电源模块输入端、蓄电池组的输出端、直流配电单元输入端连接；
所述的增安指示灯的输入端、输出端分别与高频开关电源模块输入端、中央监控单元的输出端、直流配电单元输出端连接；
所述的中央监控单元设有二个通讯接口，一个通过数据总线方式高频开关电源模块、微机电池监测装置、智能电压、电流传感器连接，另一个通过接线腔接线盒与上位计算机连接。
2.根据权利要求1所述的矿用隔爆型直流电源屏，其特征在于：所述的高频开关电源模块固定在隔爆型主体腔内中部的后壁上，所述的蓄电池组固定在隔爆型主体腔内的下部，所述的交、直流配电单元、增安表计、增安指示灯分别安装在隔爆型主体腔内的前门上，所述的中央监控单元和微机电池监测装置安装在隔爆型主体腔内的中上部。
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