CN205610192U - 一种煤矿架线电机车天线漏电短路保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种煤矿架线电机车天线漏电短路保护装置，包括煤矿架线电机车供电电路和漏电短路保护电路，所述煤矿架线电机车供电电路由变压器交流电输入端、牵引变电所的整流装置ZY、天线、电机车DJ和轨道组成，所述漏电保护电路连接在天线末端与轨道之间。本实用新型解决现有漏电保护电路结构复杂，且对远距离供电的短路保护会误报的问题。
Description
技术领域
本实用新型提供了一种漏电短路保护装置，具体地说，是一种煤矿架线电机车天线漏电短路保护装置。
背景技术
在煤炭行业，架线式直流电机车是煤矿井下使用的运输工具，低瓦斯矿井更是普遍使用。目前，煤矿使用的架线式有轨电机车大部分为直流供电，牵引网络主要由馈电线、接触线和回流线（道轨）三部分组成，牵引电动机的供电电压一般为250V和550V二种。现在常用的短路保护方式是监测电流的变化，即当通过天线的电流达到开关设定值时，开关内的保护即认为是短路故障了，就会切断电源。但是，当牵引变电所供电距离较远时，比如某些煤矿井下大巷牵引变电所与架空线末端之间的间距达在7000m以上，根据计算，架空线末端的短路电流为600A左右，如果有2-3辆电机车在牵引变电所附近运行时，电流可达500-600A，这时牵引变电所内开关的短路保护就可能误跳，相对说短路保护灵敏度降低了。
直流电机车架线系统漏电保护目前常采用的方式有以下几种：
1、附加直流脉冲电源，原理是：主电路向直流架线提供正向脉动直流电源，通过检测附加直流电源支路中电流的大小来获得架线的绝缘电阻值。
2、利用附加中频交流电源检测系统漏电状况。
3、附加反向直流脉冲，原理是：采用有别于架线直流工作电源极性的反向直流脉冲测试信号，在电机车上采用二极管构成阻波器，实现漏电电流与机车负荷电流的分离，从而实现漏电电流的检测。
以上几种检测方式都是采用附加直流方式，有两个缺点，一是电路结构复杂，有误报的可能；二是对于远距离供电的短路保护会误报。
发明内容
本实用新型解决了现有技术的不足，提供了一种电路结构简单、工作可靠的煤矿架线电机车天线漏电短路保护装置。
为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种煤矿架线电机车天线漏电短路保护装置，包括煤矿架线电机车供电电路和漏电短路保护电路，所述煤矿架线电机车供电电路由变压器交流电输入端经过牵引变电所的整流装置ZY整流后，通过天线与电机车DJ连接，电机车DJ经轨道与牵引变电所的整流装置ZY连接；所述漏电保护电路包括电压比较器，电源电压Vcc，继电器K，二极管D1，电阻R1 、R2，可调电阻W1、W2，所述可调电阻W1 两端连接在天线末端与轨道之间，滑头一端与电阻R1的一端连接，另一端与电压比较器反相输入端10脚连接，所述电阻R1另一端接地，电压比较器输入端3脚与电源电压Vcc连接，负极接地端12脚接地，同相输入端11脚与可调电阻W2 的滑头连接，可调电阻W2 的一端接地，另一端与电阻R2一端连接，电阻R2另一端接电源电压Vcc，电压比较器输出端13脚与继电器K一端连接，所述继电器K另一端接电源电压Vcc，二极管D1并联在继电器K的两端。
优选地，所述二极管D1为续流二极管。
优选地，所述电压比较器采用LM339。
本实用新型采用在线检测天线末端电压值，假设在电机车运行点，天线发生短路或漏电故障，在天线末端的电压值必定为零或有所降低，将天线末端所检测到的电压值输入电压比较器，经与设定值（阈值电压）相比较，然后控制继电器动作，继电器的接点可控制声光报警，同时控制开关的停电与送电。本实用新型结构简单，工作可靠，不论距离远近供电，都不会发生短路误报。
附图说明
图1 本实用新型电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述：
如图1所示，一种煤矿架线电机车天线漏电短路保护装置，包括煤矿架线电机车供电电路和漏电短路保护电路，所述煤矿架线电机车供电电路由变压器交流电输入端经过牵引变电所的整流装置ZY整流后，通过天线与电机车DJ连接，电机车DJ经轨道与牵引变电所的整流装置ZY连接；所述漏电保护电路包括电压比较器（LM339），电源电压Vcc，继电器K，二极管D1，电阻R1 、R2，可调电阻W1、W2，所述可调电阻W1 两端连接在天线末端与轨道之间，滑头一端与电阻R1的一端连接，另一端与电压比较器（LM339）反相输入端10脚连接，所述电阻R1另一端接地，电压比较器（LM339）输入端3脚与电源电压Vcc连接，负极接地端12脚接地，同相输入端11脚与可调电阻W2 的滑头连接，可调电阻W2 的一端接地，另一端与电阻R2一端连接，电阻R2另一端接电源电压Vcc，电压比较器（LM339）输出端13脚与继电器K一端连接，所述继电器K另一端接电源电压Vcc，二极管D1并联在继电器K的两端。
优选地，所述二极管D1为续流二极管。
如图1所示，本实用新型工作原理如下：
本实用新型通过调节可调电阻W2可以改变Vr的电压(电位器中心头的电压值)，Vr值是为比较器设定的阈值电压，Vr输入电压比较器（LM339）的11脚，可调电阻W1 接在天线与轨道之间，调节W1可以改变Vc的电压(电位器中心头的电压值)，Vc值相当于提取信号电压，并输入电压比较器（LM339）的10脚，正常情况下调节Vc>Vr，这时电压比较器（LM339）的13脚输出低电平，继电器K吸合，报警及控制开关电路不动作。当在天线的末端，天线电压因发生短路或漏电故障而降低时，可调电阻W1上的Vc会降低，即Vc﹤Vr，这时电压比较器（LM339）的13脚输出高电平，继电器K释放，报警及控制开关电路动作。
Claims (3)
1.一种煤矿架线电机车天线漏电短路保护装置，包括煤矿架线电机车供电电路，所述煤矿架线电机车供电电路由变压器交流电输入端经过牵引变电所的整流装置ZY整流后，通过天线与电机车DJ连接，电机车DJ经轨道与牵引变电所的整流装置ZY连接，其特征在于，还包括漏电短路保护电路，所述漏电保护电路包括电压比较器，电源电压Vcc，继电器K，二极管D1，电阻R1 、R2，可调电阻W1、W2，所述可调电阻W1 两端连接在天线末端与轨道之间，滑头一端与电阻R1的一端连接，另一端与电压比较器反相输入端10脚连接，所述电阻R1另一端接地，电压比较器输入端3脚与电源电压Vcc连接，负极接地端12脚接地，同相输入端11脚与可调电阻W2 的滑头连接，可调电阻W2 的一端接地，另一端与电阻R2一端连接，电阻R2另一端接电源电压Vcc，电压比较器输出端13脚与继电器K一端连接，所述继电器K另一端接电源电压Vcc，二极管D1并联在继电器K的两端。
2.根据权利要求1所述的煤矿架线电机车天线漏电短路保护装置，其特征在于，所述二极管D1为续流二极管。
3.根据权利要求1所述的煤矿架线电机车天线漏电短路保护装置，其特征在于，所述电压比较器采用LM339。
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