CN208271011U - 一种防爆外壳门盖的抗违章保护设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种防爆外壳门盖的抗违章保护设备，涉及煤矿防爆技术领域，其设备具体包括：安装在防爆外壳里面或外面用于获取防爆外壳门盖打开动作信号的信号采集装置；连接所述信号采集装置用于根据所述防爆外壳门盖打开动作信号生成或传输用于进行抗违章保护的断电指令的预控系统；连接所述预控系统用于根据所述断电指令进行断电处理的上级电源开关。

Description

一种防爆外壳门盖的抗违章保护设备

技术领域

本实用新型涉及煤矿防爆技术领域，特别涉及一种防爆外壳门盖的抗违章保护设备。

背景技术

如图2所示，三相交流电源1，经过接线侧接线装置131，进入开关快开门式防爆外壳的接线腔11，通过电源开关21给负荷开关9供电控制其通断，负荷开关9控制电动机7工作或停止。当切断负荷开关9时，负荷开关负荷侧8没有电，但此时负荷开关电源侧10还有电。负荷开关9与停送电按钮或手柄6及转盖4之间有机械联锁，保证负荷开关9断电后，转盖4才能打开，打开转盖4后负荷开关负荷侧8没有电，但负荷开关电源侧10还有电。要使负荷开关电源侧10没有电，由于没有开盖电气联锁技术，必须人工切断上级电源开关21。但井下二者之间往往相距数百米或数千米，停电很费时间。为了节省时间，作业人员常常不停电违章带电作业。如果不断开电源开关21而打开转盖4，进行更换保险丝等作业，很容易违章触碰到带电的负荷开关电源侧10，更危险的是瓦斯等易爆气体与带电的负荷开关电源侧10直接接触，若作业时不小心触碰到带电体就产生火花，就可能造成触电伤亡事故，甚至引发瓦斯煤尘爆炸事故。这显然是设备存在的重大隐患，该隐患存在于国内外所有防爆开关中，而且存在了近百年，造成无次数触电伤亡或瓦斯爆炸事故，自从电力采煤百年来一直如此。

其原因是没有开盖失爆前自动断开负荷开关电源侧10的供电电源开关21的相关技术，所以，国际标准及国家标准都没有这项要求。专利“一种超前开盖断电方法及其装置”，只解决了打开设备接线腔11盖板造成失爆前，就“报警、断电、闭锁”技术问题，没有解决打开开关主腔的门盖如：快开门15、或转盖4造成失爆前的“报警、断电、闭锁”技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种防爆外壳门盖的抗违章保护设备，实现了打开门盖前或报警、或切断该设备电源，或闭锁不能向该设备送电，解决了作业人员常常不停电违章带电作业所造成的安全隐患问题。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种防爆外壳门盖的抗违章保护设备，包括：

安装在防爆外壳里面或外面用于获取防爆外壳门盖打开动作信号的信号采集装置；

连接所述信号采集装置用于根据所述防爆外壳门盖打开动作信号生成或传输用于进行抗违章保护的断电指令的预控系统；

连接所述预控系统用于根据所述断电指令进行断电处理的上级电源开关。

优选地，所述防爆外壳包括第一(控制)级防爆外壳和第二(被控制)级防爆外壳；所述防爆外壳门盖包括以下之一：快开门式防爆外壳门盖；转盖式防爆外壳门盖；螺丝紧固式防爆外壳门盖。

优选地，所述信号采集装置包括：

安装在防爆外壳外面通过连接件固定在底托架上的信号处理单元和固定在防爆外壳门盖下方边缘且与所述信号处理单元配套的信号驱动单元；和/或

安装在防爆外壳外面通过连接件固定在接线装置上的信号处理单元和固定在防爆外壳门盖上方边缘且与所述信号处理单元配套的信号驱动单元；和/或

安装在防爆外壳里面电气芯子上的信号处理单元和固定在防爆外壳内表面且与所述信号处理单元配套的信号驱动单元。

优选地，所述信号处理单元为干簧管及配套电路时，所述信号驱动单元为磁铁片；所述信号处理单元为带有声光发射及接收器件时，所述信号驱动单元为二维码或条形码或发光器件；所述信号处理单元为机械触碰式接触开关及配套电路时，所述信号驱动单元为固体挡块；所述信号处理单元为非接触式或接触式行程开关及配套电路时，所述信号驱动单元为防爆开关的联锁装置或隔离开关机构；所述信号处理单元和所述信号驱动单元为配套的光电耦合器件。

优选地，所述信号采集装置以无线方式或有线方式将防爆外壳门盖打开动作信号传输给预控系统；

其中，当所述信号采集装置安装在防爆外壳里面时，经由隔爆间隙或观察窗口以无线传输方式将防爆外壳门盖打开动作信号传输给预控系统；或者通过相应接线装置以有线传输方式将防爆外壳门盖打开动作信号传输给预控系统。

优选地，所述预控系统还用于根据所述防爆外壳门盖打开动作信号得到开盖报警信号，并启动声光报警器进行报警提示，以及根据所述防爆外壳门盖打开动作信号得到开盖断电，或开盖闭锁不能送电信号。

优选地，所述上级电源开关包括：

设置在所述第一级防爆外壳内用于切断所述第二级防爆外壳内负荷开关的负荷上级电源开关；

设置在所述第一级防爆外壳外用于切断所述第一级防爆外壳内负荷上级电源开关的高压上级电源开关。

与现有技术相比较，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型在开盖信号的采集、处理及执行是在开盖过渡过程中进行，实现报警、断电、闭锁，以起到预防瓦斯爆炸的作用。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种防爆外壳门盖的抗违章保护设备示意图；

图2是本实用新型实施例提供的煤矿井下供电系统及防爆设备门盖抗违章保护原理示意图；

图3是本实用新型实施例提供的转盖开关安装信号驱动/处理装置示意图；

图4是本实用新型实施例提供的快开门开关安装信号驱动/处理装置示意图；

其中，1-三相交流电源；4-门盖(转盖式或螺丝紧固式或快开门式)；5-防爆外壳；6-停送电按钮或手柄；7-电动机；8-负荷开关负荷侧；9-负荷开关；10-负荷开关电源侧；11-接线腔；15-快开门；17-信号处理装置；19-信号驱动装置；21-电源开关；23-底托架；25—电气芯子；27-开关盖移动方向；29-止口；33-无线传输线路；38-预控系统；41-与托架23的连接件；42-与喇叭嘴13的连接件；50-高压上级电源开关；131-进线侧电缆接线装置；132-出线侧电缆接线装置。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1是本实用新型实施例提供的一种防爆外壳门盖的抗违章保护设备示意图，如图1所示，包括：安装在防爆外壳里面或外面用于获取防爆外壳门盖打开动作信号的信号采集装置，采集装置可以在现场同时发出声光报警；连接所述信号采集装置用于根据所述防爆外壳门盖打开动作信号生成或传输用于进行抗违章保护的断电指令的预控系统；连接所述预控系统用于根据所述断电指令进行断电处理的上级电源开关。

其中，所述防爆外壳包括第一(控制)级防爆外壳和第二(被控制)级防爆外壳；其中，所述防爆外壳门盖包括以下之一：快开门式防爆外壳门盖；转盖式防爆外壳门盖；螺丝紧固式防爆外壳门盖。所述第一级防爆外壳的门盖为快开门式门盖；所述第二级防爆外壳的门盖为转盖式门盖。或，第一级防爆外壳的门盖为转盖式门盖，第二级防爆外壳的门盖为快开门式门盖；或第一级与第二级防爆外壳相同；防爆外壳门盖是螺丝紧固门盖时也可以适用。

其中，所述信号采集装置包括：安装在防爆外壳外面通过连接件固定在底托架上的信号处理单元和固定在防爆外壳门盖下方边缘且与所述信号处理单元配套的信号驱动单元；和/或安装在防爆外壳外面通过连接件固定在接线装置上的信号处理单元和固定在防爆外壳门盖上方边缘且与所述信号处理单元配套的信号驱动单元；和/或安装在防爆外壳里面电气芯子上的信号处理单元和固定在防爆外壳内表面且与所述信号处理单元配套的信号驱动单元。

具体地说，所述信号处理单元为干簧管及配套电路时，所述信号驱动单元为磁铁片；所述信号处理单元为带有声光发射及接收器件时，所述信号驱动单元为二维码或条形码或发光器件；所述信号处理单元为机械触碰式接触开关及配套电路时，所述信号驱动单元为固体挡块；所述信号处理单元为非接触式或接触式行程开关及配套电路时，所述信号驱动单元为防爆开关的联锁装置或隔离开关机构；所述信号处理单元和所述信号驱动单元为配套的光电耦合器件。

其中，所述信号采集装置以无线方式或有线方式将防爆外壳门盖打开动作信号传输给预控系统；其中，当所述信号采集装置安装在防爆外壳里面时，经由隔爆间隙或观察窗口以无线传输方式将防爆外壳门盖打开动作信号传输给预控系统；或者通过相应接线装置以有线传输方式将防爆外壳门盖打开动作信号传输给预控系统。

优选地，所述预控系统还用于根据所述防爆外壳门盖打开动作信号得到开盖报警信号，并启动声光报警器进行报警提示，以及根据所述防爆外壳门盖打开动作信号得到开盖断电，或开盖闭锁不能送电信号。

其中，所述上级电源开关包括：设置在所述第一级防爆外壳内用于切断所述第二级防爆外壳内负荷开关的负荷上级电源开关；设置在所述第一级防爆外壳外用于切断所述第一级防爆外壳内负荷上级电源开关的高压上级电源开关。

下面结合图2至图4对本实用新型实施例进行详细说明

在防爆外壳外面或里面安装信号处理装置17和信号驱动装置19在打开门盖过渡过程中，把将要开盖的动作信号转换为电信号，然后传送给预控系统38，实现打开门盖前或报警、或切断该设备电源，或闭锁不能向该设备送电。

所述的防爆外壳包括图4中快开门式防爆外壳5及图3中转盖式防爆外壳5等外壳。

如图2～4所示，所述的在防爆外壳外面安装信号处理装置17和信号驱动装置19，是指在底托架23上安装信号处理装置17，并把配套的信号驱动装置19固定在转盖4(转盖式门盖)或快开门15(快开门式门盖)的外边缘对应位置，信号处理装置17及驱动装置19还可以固定在接线盒11旁边或其它位置。

所述的在防爆外壳里面安装信号处理装置17和信号驱动装置19，如图3、图4所示。指在电气芯子25上安装信号处理装置17，在转盖4或快开门15里面的对应位置固定安装配套的信号驱动装置19。

所述的打开门盖过渡过程，在打开具有防爆功能的设备门盖的运动过程中，从门盖运动速度等于零开始加速，运动一定时间和路程后，到设备门盖将打开而丧失防爆性能为止。

信号驱动装置19是一块磁铁片，信号处理装置17带有干簧管，并与芯片连接，以有线或无线方式与电气芯子25或网络连接，当移动门盖使信号驱动装置19与配套的信号处理装置17之间距离增大时，干簧管动作，芯片处理有关信息，并输出信号，或同时现场发出声光报警。

信号驱动装置19是二维码或条形码或反光材料，信号处理装置17带有声光发射及接收器件，当移动门盖使它们之间的距离增大时，光电器件接收到的反光信号或回声发生变化，经芯片处理输出信号，或同时现场发出声光报警。

信号驱动装置19也可以是金属挡块，信号处理装置17是机械触碰式接触开关及其电路，信号驱动装置19移动时，触动信号处理装置17以有线或无线方式输出信号，或同时现场发出声光报警。

所述的信号处理装置17输出的信号包括报警或传给预控系统38，预控系统命令断开电源开关21，切断负荷开关9的电源，并闭锁不能向负荷开关9供电。

信号处理装置17输出的信号直接无线传输给预控系统38，或通过隔爆间隙40以无线方式传输给预控系统38，或用导线通过相应接线装置以有线方式传输给预控系统38。

图2和图3中，在负荷开关防爆外壳5的转盖4的下部贴一块磁片作为信号驱动装置19。制作一个盒子，里面安装干簧管及相关电路，组成信号处理装置17，把信号处理装置17通过连接件41固定在底托架23上，并保证信号处理装置17与信号驱动装置19之间距离合适，然后进行试验，把转盖4置于合盖送电位置时，信号处理装置17的干簧管动作发出信号，传送给预控系统38，电源开关21接收预控系统38传过来的信号，解除闭锁，允许给负荷开关9送电，合上电源开关21后，负荷开关9的电源得电。把隔离开关6置于停电位置，按照开盖移动方向27转动转盖4进行开盖，从转动开始进入开盖过渡过程：转动一定角度后，信号驱动装置19与信号处理装置17之间距离拉大到一定程度，触动信号处理装置17的干簧管，干簧管发出信号，经有关电路处理，传输给预控系统38，同时发出报警声光信号，电源开关21接收到预控系统38传来的信号，切断负荷开关9的电源，并闭锁不能向负荷开关9送电，继续转动转盖4，直至将要打开转盖4前，开盖过渡过程结束，然后，将转盖4与止口29脱离，打开转盖4，这时，负荷开关防爆外壳5失去防爆性能，而在开盖过渡过程中，负荷开关防爆外壳5始终没有失去防爆性能。按照开关盖移动方向27向上移动打开快开门15的过渡过程与此相似，略。

或在负荷开关防爆外壳5上面的接线装置132上通过连接件42固定信号处理装置17，它是一个行程开关及相关电路，在转盖4上固定信号驱动装置19，它是一个挡块，与行程开关17直接接触，当转动转盖4时，触动行程开关17，把动作信号转换为电信号，并传输给预控系统38，实现断电闭锁，也可同时声光报警

或在负荷开关防爆外壳5的内部电气芯子上安装信号处理装置17，并与电气芯子电气连接，信号驱动装置19安装在转盖4内表面，可以是二维码或条形码标签，并与信号处理装置17对应，当转动转盖4时，开始扫描二维码或条形码，信号处理装置17在报警的同时，经过无线传输路线33，通过隔爆间隙40，或通过防爆外壳上的观察窗口，以无线方式传输信号给预控系统38，也可用导线通过相应接线装置，以有线方式传输信号给预控系统38，实现在开盖过渡过程中超前开盖报警、断电闭锁。

或信号处理装置17与信号驱动装置19是光电耦合元件，信号驱动装置19可以是两块材料表面反光强度及反光方向差别较大的材料，如一半是凹凸不平的砂面，另一半是平面，当转动转盖4时，信号驱动装置19向信号处理装置17反射不同的光，信号处理装置17转换成不同的电信号，实现报警、断电、闭锁。看图2及图4，用相似方法把信号处理装置17及信号驱动装置19安装在快开门式防爆外壳3外面或里面，原理同上。不同的是快开门15打开时不是转动，而是向上移动，在移动时改变信号处理装置17与信号驱动装置19之间的距离，将信号传给上级电源开关50，进而实现在开盖过渡过程中超前开盖报警、断电和闭锁，其它原理同上述相似。门盖是螺栓紧固门盖时也可以参照应用，电动机7如果有门盖也可以参照应用，具体略。

也可把信号驱动装置19安装在防爆外壳5里面或外面，与隔离开关6连接，当隔离开关6断电打在“零位”时，触动信号驱动装置19的行程开关发出信号，再驱动信号处理装置17，发出报警、断电和闭锁信号。同理，也可把信号驱动装置19与门盖4或15连接，当打开门盖时触动其行程开关，以相似原理发出报警、断电和闭锁信号。也可与隔离开关6闭锁的联锁装置的闭锁杆或转盖4上的“闭锁杆缺口”直接或间接连接，原理略。

几套信号处理装置17与对应信号驱动装置19可以“或”的关系配合使用，以确保在用开关及新制造开关都能可靠应用。即成套信号处理装置17和信号驱动装置19分别安装在防爆外壳里面或外边，配合使用，确保在用开关及新制造开关都能方便地可靠地将开盖信号传输到预控系统38，实现在开盖过渡过程中超前开盖报警、断电及闭锁。此外，防爆外壳内的信号处理装置17发出的信号通过隔爆间隙或观察窗口传输到防爆外壳外，相比通过电线有线输出到外壳外面，具有突出的实质性进步。

综上所述，本实用新型具有以下技术效果：

本实用新型在开盖信号的采集、处理及执行是在开盖过渡过程中进行，即取出“将开盖”信号，在开盖过渡过程中，实现报警、断电、闭锁，这时，防爆开关还没有失爆。不是在开盖后才触动传感器动作，把开盖信号转换为电信号，实现报警、断电、闭锁，因为此时防爆开关已失爆，实现报警、断电、闭锁已起不到预防瓦斯爆炸的作用。

尽管上文对本实用新型进行了详细说明，但是本实用新型不限于此，本技术领域技术人员可以根据本实用新型的原理进行各种修改。因此，凡按照本实用新型原理所作的修改，都应当理解为落入本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种防爆外壳门盖的抗违章保护设备，其特征在于，包括：

安装在防爆外壳里面或外面用于获取防爆外壳门盖打开动作信号的信号采集装置；

连接所述信号采集装置用于根据所述防爆外壳门盖打开动作信号生成或传输用于进行抗违章保护的断电指令的预控系统；

连接所述预控系统用于根据所述断电指令进行断电处理的上级电源开关。

2.根据权利要求1所述的抗违章保护设备，其特征在于，所述防爆外壳包括第一级防爆外壳和第二级防爆外壳；所述防爆外壳门盖包括以下之一：快开门式防爆外壳门盖；转盖式防爆外壳门盖；螺丝紧固式防爆外壳门盖。

3.根据权利要求1所述的抗违章保护设备，其特征在于，所述信号采集装置包括：

安装在防爆外壳外面通过连接件固定在底托架上的信号处理单元和固定在防爆外壳门盖下方边缘且与所述信号处理单元配套的信号驱动单元；和/或

安装在防爆外壳外面通过连接件固定在接线装置上的信号处理单元和固定在防爆外壳门盖上方边缘且与所述信号处理单元配套的信号驱动单元；和/或

安装在防爆外壳里面电气芯子上的信号处理单元和固定在防爆外壳内表面且与所述信号处理单元配套的信号驱动单元。

4.根据权利要求3所述的抗违章保护设备，其特征在于，所述信号处理单元为干簧管及配套电路时，所述信号驱动单元为磁铁片；所述信号处理单元为带有声光发射及接收器件时，所述信号驱动单元为二维码或条形码或发光器件；所述信号处理单元为机械触碰式接触开关及配套电路时，所述信号驱动单元为固体挡块；所述信号处理单元为非接触式或接触式行程开关及配套电路时，所述信号驱动单元为防爆开关的联锁装置或隔离开关机构；所述信号处理单元和所述信号驱动单元为配套的光电耦合器件。

5.根据权利要求3所述的抗违章保护设备，其特征在于，所述信号采集装置以无线方式或有线方式将防爆外壳门盖打开动作信号传输给预控系统；

其中，当所述信号采集装置安装在防爆外壳里面时，经由隔爆间隙或观察窗口以无线传输方式将防爆外壳门盖打开动作信号传输给预控系统；或者通过相应接线装置以有线传输方式将防爆外壳门盖打开动作信号传输给预控系统。

6.根据权利要求4所述的抗违章保护设备，其特征在于，所述预控系统还用于根据所述防爆外壳门盖打开动作信号得到开盖报警信号，并启动声光报警器进行报警提示，以及根据所述防爆外壳门盖打开动作信号得到开盖闭锁信号，并停止供电。

7.根据权利要求2所述的抗违章保护设备，其特征在于，所述上级电源开关包括：

设置在所述第一级防爆外壳内用于切断所述第二级防爆外壳内负荷开关的负荷上级电源开关；

设置在所述第一级防爆外壳外用于切断所述第一级防爆外壳内负荷上级电源开关的高压上级电源开关。