CN205945011U - 一种煤矿井下隔爆型长距离短路装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种煤矿井下隔爆型长距离短路装置，包括：供电单元和信号处理单元；所述供电单元包括与三相电网末端电源侧电连接的变压器、整流滤波电路以及供电端；所述信号处理单元包括比较器、电子开关、继电器和电容；所述继电器的动接点接地，所述继电器的常闭接点与三相电网始端电源侧电连接，所述继电器常开接点通过所述电容与所述三相电网始端电源侧电连接。本实用新型将短路信号转化为对地绝缘电阻值信号，然后传回始端。当终端发生短路故障时，电缆对地绝缘增大，与之配接的照明综合保护装置可以通过采集对地绝缘阻值的变化，判断电缆末端发生短路，切断电源并显示短路故障。
Description
技术领域
本实用新型涉及煤矿相关技术领域，特别是一种煤矿井下隔爆型长距离短路装置。
背景技术
目前，在煤矿井下经常出现由于照明电缆线路较长，当电缆末端发生短路时，照明综合保护装置检测不到电缆末端短路，导致事故发生。因此隔爆型长距离短路保护器是必不可少的。
然而，目前煤矿井下照明综合保护装置的实现都采用的是将短路信号转换为漏电信号，再送入始端，现有技术的设计无法判别是漏电故障还是短路故障。
实用新型内容
基于此，有必要针对现有技术无法判别是漏电故障还是短路故障的技术问题，提供一种煤矿井下隔爆型长距离短路装置。
本实用新型提供一种煤矿井下隔爆型长距离短路装置，包括：供电单元和信号处理单元；
所述供电单元包括与三相电网末端电源侧电连接的变压器、整流滤波电路以及供电端，所述变压器的次级与所述整流滤波电路的输入端电连接，所述整流滤波电路的输出端与所述供电端电连接；
所述信号处理单元包括比较器、电子开关、继电器和电容；
所述比较器的第一输入端与所述供电端电连接，所述比较器的第二输入端与所述整流滤波电路的输出端电连接，所述比较器的输出端与电子开关的控制端电连接，所述电子开关的第一开关端通过所述继电器的线圈与所述供电端电连接，所述电子开关的第二开关端接地；
所述继电器的动接点接地，所述继电器的常闭接点与三相电网始端电源侧电连接，所述继电器常开接点通过所述电容与所述三相电网始端电源侧电连接。
进一步的，所述电子开关为三极管，所述比较器的输出端与所述三极管的基极电连接，所述三极管的集电极与所述继电器的线圈电连接，所述三极管的发射极接地。
进一步的，所述信号处理单元还包括第一电阻组，所述继电器的常闭接点依次与所述第一电阻组和所述三相电网始端电源侧串联。
进一步的，所述信号处理单元还包括与所述电容并联的第二电阻组。
更进一步的，所述第二电阻组包括多条并联第二电阻组支路，每条所述第二电阻组支路包括至少一个第二电阻组电阻，且至少一条所述第二电阻组支路包括至少一个与所述第二电阻组电阻串联的第二电阻组二极管。
进一步的，所述供电单元还包括第三电阻组，所述整流滤波电路的输出端依次与所述第三电阻组和所述比较器的第二输入端串联。
再进一步的，所述电容为电解电容。
本实用新型将短路信号转化为对地绝缘电阻值信号，然后传回始端。当终端发生短路故障时，电缆对地绝缘增大，与之配接的照明综合保护装置可以通过采集对地绝缘阻值的变化，判断电缆末端发生短路，切断电源并显示短路故障。
附图说明
图1为本实用新型一种煤矿井下隔爆型长距离短路装置的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细的说明。
如图1所示为本实用新型一种煤矿井下隔爆型长距离短路装置的电路原理图，包括：供电单元1和信号处理单元2；
所述供电单元1包括与三相电网末端电源侧12电连接的变压器T1、T2、T3、整流滤波电路11以及供电端VCC，所述变压器T1、T2、T3的次级与所述整流滤波电路11的输入端电连接，所述整流滤波电路11的输出端与所述供电端VCC电连接；
所述信号处理单元包括比较器U1、电子开关Q1、继电器J和电容C1；
所述比较器U1的第一输入端与所述供电端VCC电连接，所述比较器U1的第二输入端与所述整流滤波电路11的输出端电连接，所述比较器U1的输出端与电子开关Q1的控制端电连接，所述电子开关Q1的第一开关端通过所述继电器J的线圈与所述供电端电连接，所述电子开关Q1的第二开关端接地GND；
所述继电器J的动接点J11接地GND，所述继电器J的常闭接点J12与三相电网始端电源侧13电连接，所述继电器J常开接点J13通过所述电容C1与所述三相电网始端电源侧13电连接。
使用时，变压器T1、T2、T3接入ABC三相电网末端电源侧，变压器优选为三个，且三个变压器T1、T2、T3采用三角形接法接入三相电网末端，用于将例如127V电压转变为20V电压，并通过VCC为照明电路的末端供电。而继电器J的常闭接点J12以及电容C1接入三相电网始端。变压器次级经整流、滤波后提供直流电源。在正常情况下，比较器U1对VCC经过电阻分压的基准电压U11与整流滤波电路11的输出端的电压U12进行比较，当U11大于U12，表示运行正常，比较器U1输出低电压，继电器J动接点J11和常闭接点J12连通接地。当电缆发生短路故障时，U11小于U12，比较器U1输出高电平，驱动电子开关Q1导通，继电器J得电动作。动接点J11和常开接点J13连通，电容C1通过连通的动接点J11和常开接点J13进行放电，给三相电网的始端提供信号，始端的保护装置，例如照明线路中的照明综合保护装置在检测到信号后，则可以执行相应保护操作，例如切断电源，显示短路故障等，从而有效地保护了照明线路。
本实用新型的保护的检测方式是将短路信号转化为对地绝缘电阻值信号，然后传回始端，因此与电缆的粗细无关，最大保护距离可达2000米。当终端发生短路故障时，电缆对地绝缘增大，与之配接的照明综合保护装置采集到对地绝缘阻值的变化，判断电缆末端发生短路，切断电源并显示短路故障。
本实用新型的装置主要用于煤矿井下127V照明线路的末端。
在其中一个实施例中，所述电子开关Q1为三极管，所述比较器U1的输出端与所述三极管的基极电连接，所述三极管的集电极与所述继电器J的线圈电连接，所述三极管的发射极接地。
本实施例通过三极管实现对继电器线圈的控制，方便快捷。
在其中一个实施例中，所述信号处理单元2还包括第一电阻组21，所述继电器J的常闭接点J12依次与所述第一电阻组21和所述三相电网始端电源侧串联。
优选地，第一电阻组21包括三个并联电阻R7、R8、R9。
本实施例通过增加第一电阻组，从而产生电压为0的中心点。
在其中一个实施例中红，所述信号处理单元还包括与所述电容C1并联的第二电阻组22。
本实施例的第二电阻组22为正常运行的对地采样电阻，作为漏电采样电阻使用。
在其中一个实施例中，所述第二电阻组21包括多条并联第二电阻组支路，每条所述第二电阻组支路包括至少一个第二电阻组电阻R4、R5、R6，且至少一条所述第二电阻组支路包括至少一个与所述第二电阻组电阻R4、R5、R6串联的第二电阻组二极管D4、D5。
本实施例增加第二电阻组二极管D4、D5以作整流使用。
在其中一个实施例中，所述供电单元1还包括第三电阻组14，所述整流滤波电路11的输出端依次与所述第三电阻组14和所述比较器U1的第二输入端串联。
本实施例增加第三电阻组，以作比较器U1的电压采样负载电阻使用。
优选地，第三电阻组14包括与三个变压器分别对应的电阻R1、R2、R3，且每个电阻R1、R2、R3还与一个二极管D1、D2、D3并联。
在其中一个实施例中，所述电容C1为电解电容。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种煤矿井下隔爆型长距离短路装置，其特征在于，包括：供电单元和信号处理单元；
所述供电单元包括与三相电网末端电源侧电连接的变压器、整流滤波电路以及供电端，所述变压器的次级与所述整流滤波电路的输入端电连接，所述整流滤波电路的输出端与所述供电端电连接；
所述信号处理单元包括比较器、电子开关、继电器和电容；
所述比较器的第一输入端与所述供电端电连接，所述比较器的第二输入端与所述整流滤波电路的输出端电连接，所述比较器的输出端与电子开关的控制端电连接，所述电子开关的第一开关端通过所述继电器的线圈与所述供电端电连接，所述电子开关的第二开关端接地；
所述继电器的动接点接地，所述继电器的常闭接点与三相电网始端电源侧电连接，所述继电器常开接点通过所述电容与所述三相电网始端电源侧电连接。
2.根据权利要求1所述的煤矿井下隔爆型长距离短路装置，其特征在于，所述电子开关为三极管，所述比较器的输出端与所述三极管的基极电连接，所述三极管的集电极与所述继电器的线圈电连接，所述三极管的发射极接地。
3.根据权利要求1所述的煤矿井下隔爆型长距离短路装置，其特征在于，所述信号处理单元还包括第一电阻组，所述继电器的常闭接点依次与所述第一电阻组和所述三相电网始端电源侧串联。
4.根据权利要求1所述的煤矿井下隔爆型长距离短路装置，其特征在于，所述信号处理单元还包括与所述电容并联的第二电阻组。
5.根据权利要求4所述的煤矿井下隔爆型长距离短路装置，其特征在于，所述第二电阻组包括多条并联第二电阻组支路，每条所述第二电阻组支路包括至少一个第二电阻组电阻，且至少一条所述第二电阻组支路包括至少一个与所述第二电阻组电阻串联的第二电阻组二极管。
6.根据权利要求1所述的煤矿井下隔爆型长距离短路装置，其特征在于，所述供电单元还包括第三电阻组，所述整流滤波电路的输出端依次与所述第三电阻组和所述比较器的第二输入端串联。
7.根据权利要求1～6任一项所述的煤矿井下隔爆型长距离短路装置，其特征在于，所述电容为电解电容。
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