CN209738869U - 井下电机车架线保护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种井下电机车架线保护系统，所述电机车架线连接在供电网络的支路上，所述供电网络包括主路和若干并联连接在主路上的所述支路，所述井下电机车架线保护系统包括安装在主路上的整流柜以及安装各主路上的直流保护控制箱；所述直流保护控制箱包括直流断路器、分流器、电流表、控制器、继电器和直流接触器，所述继电器具有常开式的继电控制开关，所述直流接触器具有常闭式的接触器开关。本实用新型在各支路分别设置一直流保护控制箱，通过直流断路器进行过流保护，同时通过分流器和电流表监测电流大小，当电流过大时直流接触器迅速动作，将支路断开，防止事故发生。

Description

井下电机车架线保护系统

技术领域

本实用新型涉及一种直流电路保护系统，用于针对井下电机车架线短路故障采取保护措施。

背景技术

电机车是矿井下矿石转运的主要运输设备，是井下生产的重要咽喉。目前，井下电机车架线只是通过整流柜内的DW开关进行保护，一旦在距离较远处的支路出现人身触电或对地短路接地，因为导轨过长、电阻过大，过载及短路电流达不到保护动作值，无法令保护装置有效动作，造成重大安全生产事故。

实用新型内容

本实用新型提出了一种井下电机车架线保护系统，其目的是：避免电机车处短路时无法及时采取保护措施，造成安全事故。

本实用新型技术方案如下：

一种井下电机车架线保护系统，所述电机车架线连接在供电网络的支路上，所述供电网络包括主路和若干并联连接在主路上的所述支路，所述井下电机车架线保护系统包括安装在主路上的整流柜，其特征在于：所述井下电机车架线保护系统还包括安装各主路上的直流保护控制箱；

所述直流保护控制箱包括箱体和安装在箱体前侧的箱门；所述箱体中设置有直流断路器、分流器、电流表、控制器、继电器和直流接触器，所述继电器具有常开式的继电控制开关，所述直流接触器具有常闭式的接触器开关；

所述直流断路器、接触器开关和分流器相串联构成所述保护系统的主回路，该主回路连接在所述支路中；

所述电流表与所述分流器相连接，用于测量支路的电流；

所述控制器包括主芯片和模拟数字转换模块；所述电流表的模拟量输出端与所述模拟数字转换模块的输入端相连接，所述模拟数字转换模块的输出端与所述主芯片的数字信号输入端相连接；所述主芯片还具有开关量输出端；

所述保护系统还设有控制回路，所述控制回路包括并联的第一回路和第二回路，所述开关量输出端与继电器的线圈部分串联在第一回路中，所述继电控制开关和直流接触器的线圈部分串联在第二回路中。

作为该系统的进一步改进：还包括安装在箱门上的液晶显示屏，所述液晶显示屏与所述主芯片相连接。

作为该系统的进一步改进：所述箱门上还通过合页安装有护盖，所述护盖用于防护液晶显示屏；所述护盖上设有与所述液晶显示屏位置相对应的透明窗。

作为该系统的进一步改进：所述箱体底板上设有进风网孔，所述进风网孔上方安装有加热除湿装置；

所述加热除湿装置包括铜套、加热丝和进风风扇；

所述铜套底部设有法兰，法兰部分通过螺钉与所述箱体的底板相连接，所述进风网孔与所述铜套的中心孔位置对应且相通；所述进风风扇通过螺钉安装在所述铜套的顶部，用于从进风网孔将空气引入；所述加热丝缠绕在所述铜套的外侧；

所述箱体顶板上还设有出风网孔，所述出风网孔底部安装有出风风扇。

相对于现有技术，本实用新型具有以下积极效果：（1）本实用新型在各支路分别设置一直流保护控制箱，通过直流断路器进行过流保护，同时通过分流器和电流表监测电流大小，当电流过大时直流接触器迅速动作，将支路断开，防止事故发生；（2）箱体内还安装有加热除湿装置，可以保证内部空气干燥，防止电气元件在井下受潮后出现故障。

附图说明

图1为本实用新型设置在供电网络中的结构示意图。

图2为本实用新型外形的结构示意图。

图3为箱门部分的结构示意图。

图4为本实用新型主回路部分的结构示意图。

图5为本实用新型控制回路部分的结构示意图。

图6为加热除湿装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的技术方案：

如图1，一种井下电机车架线保护系统，所述电机车架线连接在供电网络的支路300上，所述供电网络包括主路100和若干并联连接在主路100上的所述支路300，所述井下电机车架线保护系统包括安装在主路100上的整流柜200，整流柜200为矿上已有设备，在此不展开赘述。

本实用新型的创新之处在于，所述井下电机车架线保护系统还包括安装各主路100上的直流保护控制箱400。

如图2，所述直流保护控制箱400包括箱体401和安装在箱体401前侧的箱门402。

如图4和5，所述箱体401中设置有直流断路器408、分流器409、电流表410、控制器、继电器413和直流接触器414，所述继电器413具有常开式的继电控制开关413-1，所述直流接触器414具有常闭式的接触器开关414-1；

所述直流断路器408、接触器开关414-1和分流器409相串联构成所述保护系统的主回路，该主回路连接在所述支路300中；

所述电流表410与所述分流器409相连接，用于测量支路300的电流。所述分流器409测量量程为300-500A，输出电压降为75mv，电流表410本质上为电压表，满度值为75mv。

所述控制器包括主芯片412和模拟数字转换模块411。所述电流表410的模拟量输出端与所述模拟数字转换模块411的输入端相连接，所述模拟数字转换模块411的输出端与所述主芯片412的数字信号输入端相连接。模拟数字转换模块411用于将模拟量信号转换为数字量信号，输出至主芯片412，建议选用TI或意法半导体的芯片。

所述主芯片412还具有开关量输出端412-1。主芯片412内部通过程序判断测得的电流值大小是否高于预设的阈值，如果低于阈值则判断当前电流过大，控制开关量输出端412-1从原来的断开状态变为关闭状态。所述主芯片412为基于ARM核心的CPU芯片。

所述保护系统还设有如图5所示的控制回路，所述控制回路包括并联的第一回路和第二回路，所述开关量输出端412-1与继电器413的线圈部分串联在第一回路中，所述继电控制开关413-1和直流接触器414的线圈部分串联在第二回路中。

工作时，如图4和5，电流表410通过分流器409实时监测支路300电流大小，当出现人身触电或对地短路接地等故障时，电流增大，主芯片412监测到电流大于预设值后，控制开关量输出端412-1从断开状态变为闭合状态，此时继电器413线圈得电，继电控制开关413-1闭合，直流接触器414线圈得电，接触器开关414-1断开，将支路300断开，防止意外发生。同时，直流断路器408也能够起到过流保护作用，与直流接触器414相配合使用，可以更好地避免安全事故的发生。

如图1和2，本保护系统还包括安装在箱门402上的液晶显示屏407，所述液晶显示屏407与所述主芯片412相连接。进一步的，所述箱门402上还通过合页安装有钢制护盖403，所述护盖403用于防护液晶显示屏407；所述护盖403上设有与所述液晶显示屏407位置相对应的透明窗404。通过透明窗404，可以看到液晶显示屏407上显示的电流值。所述箱门402上围绕所述液晶显示屏407设有密封条405，所述密封条405与所述护盖403的边缘相接触，护盖403闭合后起到密封作用，防止水气、灰尘等进入。

如图3和6，所述箱体401底板上设有进风网孔，所述进风网孔上方安装有加热除湿装置415；

所述加热除湿装置415包括铜套415-1、加热丝415-2和进风风扇415-3；

所述铜套415-1底部设有法兰，法兰部分通过螺钉与所述箱体401的底板相连接，所述进风网孔与所述铜套415-1的中心孔位置对应且相通；所述进风风扇415-3通过螺钉安装在所述铜套415-1的顶部，用于从进风网孔将空气引入；所述加热丝415-2缠绕在所述铜套415-1的外侧；

所述箱体401顶板上还设有出风网孔，所述出风网孔底部安装有出风风扇406。

所述铜套415-1的中心孔构成一个温度较高的加热通道，空气进入后被加热，经过整个箱体401内的空间最终从顶部引出，起到加热除湿的效果。铜套415-1的长度可以根据需要适当增高，从而提高加热干燥效果。电热丝表面涂覆后氧化层进行绝缘。同时，为了方便电热丝的盘绕，可以在铜套415-1外侧加工螺旋凹槽。铜套415-1一方面其可以起到传热作用和支撑风扇的作用，使孔内的温度比较均匀，另一方面可以避免电热丝直接与进入的空气接触，防止电热丝受潮。为了保证维修人员开箱操作时的安全，还可以在加热除湿装置415外侧加装铝合金护罩，所述护罩上应当开设有网孔，便于出风。

加热丝415-2采用24V直流电供电，通过控制电热丝的长度来控制其阻值，保证铜套415-1内的空气温度在50-70°C的合理范围内。供电回路上设置开关装置，在井下潮湿时打开，平时可关闭电热丝的供电。

控制回路、主芯片412加热丝415-2等低压元件的供电，可以是在直流支路300上取电后通过直流变压实现，也可以通过外部其它供电线路供电。

Claims (4)

1.一种井下电机车架线保护系统，所述电机车架线连接在供电网络的支路（300）上，所述供电网络包括主路（100）和若干并联连接在主路（100）上的所述支路（300），所述井下电机车架线保护系统包括安装在主路（100）上的整流柜（200），其特征在于：所述井下电机车架线保护系统还包括安装各主路（100）上的直流保护控制箱（400）；

所述直流保护控制箱（400）包括箱体（401）和安装在箱体（401）前侧的箱门（402）；所述箱体（401）中设置有直流断路器（408）、分流器（409）、电流表（410）、控制器、继电器（413）和直流接触器（414），所述继电器（413）具有常开式的继电控制开关（413-1），所述直流接触器（414）具有常闭式的接触器开关（414-1）；

所述直流断路器（408）、接触器开关（414-1）和分流器（409）相串联构成所述保护系统的主回路，该主回路连接在所述支路（300）中；

所述电流表（410）与所述分流器（409）相连接，用于测量支路（300）的电流；

所述控制器包括主芯片（412）和模拟数字转换模块（411）；所述电流表（410）的模拟量输出端与所述模拟数字转换模块（411）的输入端相连接，所述模拟数字转换模块（411）的输出端与所述主芯片（412）的数字信号输入端相连接；所述主芯片（412）还具有开关量输出端（412-1）；

所述保护系统还设有控制回路，所述控制回路包括并联的第一回路和第二回路，所述开关量输出端（412-1）与继电器（413）的线圈部分串联在第一回路中，所述继电控制开关（413-1）和直流接触器（414）的线圈部分串联在第二回路中。

2.如权利要求1所述的井下电机车架线保护系统，其特征在于：还包括安装在箱门（402）上的液晶显示屏（407），所述液晶显示屏（407）与所述主芯片（412）相连接。

3.如权利要求2所述的井下电机车架线保护系统，其特征在于：所述箱门（402）上还通过合页安装有护盖（403），所述护盖（403）用于防护液晶显示屏（407）；所述护盖（403）上设有与所述液晶显示屏（407）位置相对应的透明窗（404）。

4.如权利要求1至3任一所述的井下电机车架线保护系统，其特征在于：所述箱体（401）底板上设有进风网孔，所述进风网孔上方安装有加热除湿装置（415）；

所述加热除湿装置（415）包括铜套（415-1）、加热丝（415-2）和进风风扇（415-3）；

所述铜套（415-1）底部设有法兰，法兰部分通过螺钉与所述箱体（401）的底板相连接，所述进风网孔与所述铜套（415-1）的中心孔位置对应且相通；所述进风风扇（415-3）通过螺钉安装在所述铜套（415-1）的顶部，用于从进风网孔将空气引入；所述加热丝（415-2）缠绕在所述铜套（415-1）的外侧；

所述箱体（401）顶板上还设有出风网孔，所述出风网孔底部安装有出风风扇（406）。