CN206673561U - 一种智能型矿用综合保护器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能型矿用综合保护器，属于矿用器械技术领域，包括变压器TB1、交流接触器ZN1‑3、闸刀QS、急停按钮DS、交流接触器DJ、交流互感器LH1、交流互感器LH2、交流互感器LH3、零序互感器LX、三相变压器TB3、变压器TB2和保护器，解决了对煤矿井下电力系统的保护问题；本实用新型采用多个AD芯片进行电力系统的信号处理，提高了数模转换的速度，实现了各个模拟通道的独立性，避免了相互干扰。

Description

一种智能型矿用综合保护器

技术领域

本实用新型属于矿用器械技术领域，特别涉及一种智能型矿用综合保护器。

背景技术

煤矿井下作业不仅施工难度大、作业复杂度高，而且对于设备运行的安全要求极为严格。由于井下作业的环境恶劣，因此要求设备的用电保持较高的稳定性。但是传统的井下作业设备的供电网络受制于保护装置的落后，存在运行不稳定的情况。目前，公知的井下防爆开关的跳闸机构主要由失压线圈、分励线圈构成。在运行时，由于雷击、地面电网电压波动等造成的井下电网电压短时波动，会导致失压线圈失电，造成不应有的释放动作、断路器跳闸、负荷侧停电，从而导致井下重要负荷如水泵、风机等停电，造成安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种智能型矿用综合保护器，解决了对煤矿井下电力系统的保护问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种智能型矿用综合保护器，包括变压器TB1、交流接触器ZN1-3、闸刀QS、急停按钮DS、交流接触器DJ、交流互感器LH1、交流互感器LH2、交流互感器LH3、零序互感器LX、三相变压器TB3、变压器TB2和保护器，交流接触器ZN1-3的常开触点连接三相电，三相电中的A相电和C相电通过闸刀QS连接变压器TB1的初级线圈，变压器TB1设有第一次级线圈和第二次级线圈，第一次级线圈输出交流36V电压，第二次级线圈输出交流24V电压，第一次级线圈为急停开关和交流接触器DJ供电，急停开关与交流接触器DJ的线圈串联，第二次级线圈为保护器供电，零序互感器LX的输出端连接保护器，三相变压器TB3设有A相电电压输出端、B相电电压输出端、C相电电压输出端和零线输出端，三相变压器TB3的A相电电压输出端、B相电电压输出端和C相电电压输出端均连接保护器，三相变压器TB3的零线输出端连接变压器TB2的初级线圈输入端，变压器TB2的初级线圈输出端连接保护器，变压器TB2的次级线圈连接保护器，交流接触器DJ，交流互感器LH1、交流互感器LH2和交流互感器LH3均连接保护器；

保护器包括主控芯片、按键矩阵电路、485模块、CAN模块、第一光电隔离模块、第一继电器、第二光电隔离模块、第二继电器、电源模块、第一AD芯片、第二AD芯片、第三AD芯片、第四AD芯片、第五AD芯片、第三光电隔离模块、第四光电隔离模块、第一采样电阻、第二采样电阻、第三采样电阻、第四采样电阻、第五采样电阻、第六采样电阻、第七采样电阻、第八采样电阻、第九采样电阻、第十采样电阻、第一整流电路、第二整流电路、第三整流电路、第四整流电路、第五整流电路、第六整流电路、第七整流电路、第八整流电路、第九整流电路和第十整流电路，按键矩阵电路、485模块、CAN模块、第一光电隔离模块、第二光电隔离模块、第一AD芯片、第四AD芯片、第五AD芯片、第三光电隔离模块和第四光电隔离模块均连接主控芯片，第一继电器连接第一光电隔离模块，第二继电器连接第二光电隔离模块，第一整流电路的输入端连接零序互感器LX的输出端，第一整流电路连接第一采样电阻，第一采样电阻连接第一AD芯片；第二整流电路的输入端连接交流互感器LH3的输出端，第二整流电路的输出端连接第二采样电阻，第二采样电阻连接第二AD芯片，第三整流电路的输入端连接交流互感器LH2的输出端，第三整流电路的输出端连接第三采样电阻，第三采样电阻连接第二AD芯片，第四整流电路的输入端连接交流互感器LH1的输出端，第四整流电路的输出端连接第四采样电阻，第四采样电阻连接第二AD芯片；三相变压器TB3的A相电电压输出端、B相电电压输出端和C相电电压输出端分别连接第七整流电路的输入端、第六整流电路的输入端和第五整流电路的输入端，第五整流电路的输出端连接第五采样电阻，第六整流电路的输出端连接第六采样电阻，第七整流电路的输出端连接第七采样电阻，第五采样电阻、第六采样电阻和第七采样电阻均连接第三AD芯片，第八整流电路的输入端连接变压器TB2的次级线圈，第八整流电路的输出端连接第八采样电阻，第八采样电阻连接第四AD芯片，第十整流电路的输入端连接变压器TB2的初级线圈输出端，第十整流电路的输出端连接第十采样电阻，第十采样电阻连接第五AD芯片；

第二AD芯片连接第三光电隔离模块，第三AD芯片连接第四光电隔离模块，所述电源模块为主控芯片、按键矩阵电路、485模块、CAN模块、第一光电隔离模块、第一继电器、第二光电隔离模块、第二继电器、第一AD芯片、第二AD芯片、第三AD芯片、第四AD芯片、第五AD芯片、第三光电隔离模块、第四光电隔离模块、第一采样电阻、第二采样电阻、第三采样电阻、第四采样电阻、第五采样电阻、第六采样电阻、第七采样电阻、第八采样电阻、第九采样电阻、第十采样电阻供电。

所述主控芯片为ARM9处理器。

所述第一AD芯片、第四AD芯片和第五AD芯片的型号为AD7705；所述第二AD芯片和第三AD芯片的型号为AD7605-4。

本实用新型所述的一种智能型矿用综合保护器，解决了对煤矿井下电力系统的保护问题；本实用新型采用多个AD芯片进行电力系统的信号处理，提高了数模转换的速度，实现了各个模拟通道的独立性，避免了相互干扰。

附图说明

图1是本实用新型的变压器TB1的电气原理图；

图2是本实用新型的零序互感器LX和三相变压器TB3的电气原理图；

图3是本实用新型的交流互感器LH1、交流互感器LH2和交流互感器LH3的电气原理图；

图4是本实用新型的保护器的接线端子示意图；

图5是本实用新型的保护器的电路原理图方框图。

具体实施方式

如图1～图5所示的一种智能型矿用综合保护器，包括变压器TB1、交流接触器ZN1-3、闸刀QS、急停按钮DS、交流接触器DJ、交流互感器LH1、交流互感器LH2、交流互感器LH3、零序互感器LX、三相变压器TB3、变压器TB2和保护器，交流接触器ZN1-3的常开触点连接三相电，三相电中的A相电和C相电通过闸刀QS连接变压器TB1的初级线圈，变压器TB1设有第一次级线圈和第二次级线圈，第一次级线圈输出交流36V电压，第二次级线圈输出交流24V电压，第一次级线圈为急停开关和交流接触器DJ供电，急停开关与交流接触器DJ的线圈串联，第二次级线圈为保护器供电，零序互感器LX的输出端连接保护器，三相变压器TB3设有A相电电压输出端、B相电电压输出端、C相电电压输出端和零线输出端，三相变压器TB3的A相电电压输出端、B相电电压输出端和C相电电压输出端均连接保护器，三相变压器TB3的零线输出端连接变压器TB2的初级线圈输入端，变压器TB2的初级线圈输出端连接保护器，变压器TB2的次级线圈连接保护器，交流接触器DJ，交流互感器LH1、交流互感器LH2和交流互感器LH3均连接保护器；

保护器包括主控芯片、按键矩阵电路(所述按键矩阵电路为现有技术，固不详细叙述)、485模块(所述485模块为现有技术，固不详细叙述)、CAN模块(所述CAN模块为现有技术，固不详细叙述)、第一光电隔离模块、第一继电器、第二光电隔离模块、第二继电器、电源模块、第一AD芯片、第二AD芯片、第三AD芯片、第四AD芯片、第五AD芯片、第三光电隔离模块、第四光电隔离模块、第一采样电阻、第二采样电阻、第三采样电阻、第四采样电阻、第五采样电阻、第六采样电阻、第七采样电阻、第八采样电阻、第九采样电阻、第十采样电阻、第一整流电路、第二整流电路、第三整流电路、第四整流电路、第五整流电路、第六整流电路、第七整流电路、第八整流电路、第九整流电路和第十整流电路，按键矩阵电路、485模块、CAN模块、第一光电隔离模块、第二光电隔离模块、第一AD芯片、第四AD芯片、第五AD芯片、第三光电隔离模块和第四光电隔离模块均连接主控芯片，第一继电器连接第一光电隔离模块，第二继电器连接第二光电隔离模块，第一整流电路的输入端连接零序互感器LX的输出端，第一整流电路连接第一采样电阻，第一采样电阻连接第一AD芯片；第二整流电路的输入端连接交流互感器LH3的输出端，第二整流电路的输出端连接第二采样电阻，第二采样电阻连接第二AD芯片，第三整流电路的输入端连接交流互感器LH2的输出端，第三整流电路的输出端连接第三采样电阻，第三采样电阻连接第二AD芯片，第四整流电路的输入端连接交流互感器LH1的输出端，第四整流电路的输出端连接第四采样电阻，第四采样电阻连接第二AD芯片；三相变压器TB3的A相电电压输出端、B相电电压输出端和C相电电压输出端分别连接第七整流电路的输入端、第六整流电路的输入端和第五整流电路的输入端，第五整流电路的输出端连接第五采样电阻，第六整流电路的输出端连接第六采样电阻，第七整流电路的输出端连接第七采样电阻，第五采样电阻、第六采样电阻和第七采样电阻均连接第三AD芯片，第八整流电路的输入端连接变压器TB2的次级线圈，第八整流电路的输出端连接第八采样电阻，第八采样电阻连接第四AD芯片，第十整流电路的输入端连接变压器TB2的初级线圈输出端，第十整流电路的输出端连接第十采样电阻，第十采样电阻连接第五AD芯片；

第二AD芯片连接第三光电隔离模块，第三AD芯片连接第四光电隔离模块，所述电源模块为主控芯片、按键矩阵电路、485模块、CAN模块、第一光电隔离模块、第一继电器、第二光电隔离模块、第二继电器、第一AD芯片、第二AD芯片、第三AD芯片、第四AD芯片、第五AD芯片、第三光电隔离模块、第四光电隔离模块、第一采样电阻、第二采样电阻、第三采样电阻、第四采样电阻、第五采样电阻、第六采样电阻、第七采样电阻、第八采样电阻、第九采样电阻、第十采样电阻供电。

所述主控芯片为ARM9处理器。

所述第一AD芯片、第四AD芯片和第五AD芯片的型号为AD7705；所述第二AD芯片和第三AD芯片的型号为AD7605-4。

本实用新型所述的一种智能型矿用综合保护器在外壳上设有第一接线端子和第二接线端子，第一接线端子包括接线端1～接线端22，第二接线端子包括接线端23～接线端38，第一接线端子为数字信号接口，第二接线端子为模拟信号接口，两个接线端子将数字信号和模拟信号完全分离开，保证了模拟信号不被干扰，确保了模拟信号的精度。

按键矩阵电路的输入端为接线端6～接线端12，485模块的输出端为接线端1～接线端2，CAN模块的输出端为接线端4～接线端5，第一继电器的输出端为接线端17～接线端19，第二继电器的输出端为接线端20～接线端22，电源模块的输入端为接线端15～接线端16，第一整流电路的输入端为接线端37～接线端38，第二整流电路、第三整流电路和第四整流电路的零线输入端均连接接线端36，第二整流电路的火线输入端、第三整流电路的火线输入端和第四整流电路的火线输入端分别连接接线端35、接线端34和接线端33，第五整流电路的火线输入端、第六整流电路的火线输入端和第七整流电路的火线输入端分别连接接线端31、接线端30和接线端29，第五整流电路、第六整流电路和第七整流电路的零线输入端均连接接线端32，第八整流电路的输入端连接接线端27和接线端28，第十整流电路的输入端连接接线端24。

接线端38和接线端37为零序电流输入端，接线端33～接线端36为三相电流输入端，接线端29～接线端32为三相电压输入端，接线端27和接线端28为零序电压输入端，接线端24为漏电检测输入端，接线端1～接线端5为通信接口，接线端6～接线端14为按键输入端，接线端15和接线端16为电源输入端，接线端20～接线端22为控制输出端。

本实用新型所述的一种智能型矿用综合保护器，解决了对煤矿井下电力系统的保护问题；本实用新型采用多个AD芯片进行电力系统的信号处理，提高了数模转换的速度，实现了各个模拟通道的独立性，避免了相互干扰。

Claims (3)

1.一种智能型矿用综合保护器，其特征在于：包括变压器TB1、交流接触器ZN1-3、闸刀QS、急停按钮DS、交流接触器DJ、交流互感器LH1、交流互感器LH2、交流互感器LH3、零序互感器LX、三相变压器TB3、变压器TB2和保护器，交流接触器ZN1-3的常开触点连接三相电，三相电中的A相电和C相电通过闸刀QS连接变压器TB1的初级线圈，变压器TB1设有第一次级线圈和第二次级线圈，第一次级线圈输出交流36V电压，第二次级线圈输出交流24V电压，第一次级线圈为急停开关和交流接触器DJ供电，急停开关与交流接触器DJ的线圈串联，第二次级线圈为保护器供电，零序互感器LX的输出端连接保护器，三相变压器TB3设有A相电电压输出端、B相电电压输出端、C相电电压输出端和零线输出端，三相变压器TB3的A相电电压输出端、B相电电压输出端和C相电电压输出端均连接保护器，三相变压器TB3的零线输出端连接变压器TB2的初级线圈输入端，变压器TB2的初级线圈输出端连接保护器，变压器TB2的次级线圈连接保护器，交流接触器DJ，交流互感器LH1、交流互感器LH2和交流互感器LH3均连接保护器；

保护器包括主控芯片、按键矩阵电路、485模块、CAN模块、第一光电隔离模块、第一继电器、第二光电隔离模块、第二继电器、电源模块、第一AD芯片、第二AD芯片、第三AD芯片、第四AD芯片、第五AD芯片、第三光电隔离模块、第四光电隔离模块、第一采样电阻、第二采样电阻、第三采样电阻、第四采样电阻、第五采样电阻、第六采样电阻、第七采样电阻、第八采样电阻、第九采样电阻、第十采样电阻、第一整流电路、第二整流电路、第三整流电路、第四整流电路、第五整流电路、第六整流电路、第七整流电路、第八整流电路、第九整流电路和第十整流电路，按键矩阵电路、485模块、CAN模块、第一光电隔离模块、第二光电隔离模块、第一AD芯片、第四AD芯片、第五AD芯片、第三光电隔离模块和第四光电隔离模块均连接主控芯片，第一继电器连接第一光电隔离模块，第二继电器连接第二光电隔离模块，第一整流电路的输入端连接零序互感器LX的输出端，第一整流电路连接第一采样电阻，第一采样电阻连接第一AD芯片；第二整流电路的输入端连接交流互感器LH3的输出端，第二整流电路的输出端连接第二采样电阻，第二采样电阻连接第二AD芯片，第三整流电路的输入端连接交流互感器LH2的输出端，第三整流电路的输出端连接第三采样电阻，第三采样电阻连接第二AD芯片，第四整流电路的输入端连接交流互感器LH1的输出端，第四整流电路的输出端连接第四采样电阻，第四采样电阻连接第二AD芯片；三相变压器TB3的A相电电压输出端、B相电电压输出端和C相电电压输出端分别连接第七整流电路的输入端、第六整流电路的输入端和第五整流电路的输入端，第五整流电路的输出端连接第五采样电阻，第六整流电路的输出端连接第六采样电阻，第七整流电路的输出端连接第七采样电阻，第五采样电阻、第六采样电阻和第七采样电阻均连接第三AD芯片，第八整流电路的输入端连接变压器TB2的次级线圈，第八整流电路的输出端连接第八采样电阻，第八采样电阻连接第四AD芯片，第十整流电路的输入端连接变压器TB2的初级线圈输出端，第十整流电路的输出端连接第十采样电阻，第十采样电阻连接第五AD芯片；

第二AD芯片连接第三光电隔离模块，第三AD芯片连接第四光电隔离模块，所述电源模块为主控芯片、按键矩阵电路、485模块、CAN模块、第一光电隔离模块、第一继电器、第二光电隔离模块、第二继电器、第一AD芯片、第二AD芯片、第三AD芯片、第四AD芯片、第五AD芯片、第三光电隔离模块、第四光电隔离模块、第一采样电阻、第二采样电阻、第三采样电阻、第四采样电阻、第五采样电阻、第六采样电阻、第七采样电阻、第八采样电阻、第九采样电阻、第十采样电阻供电。

2.如权利要求1所述的一种智能型矿用综合保护器，其特征在于：所述主控芯片为ARM9处理器。

3.如权利要求1所述的一种智能型矿用综合保护器，其特征在于：所述第一AD芯片、第四AD芯片和第五AD芯片的型号为AD7705；所述第二AD芯片和第三AD芯片的型号为AD7605-4。