CN216436028U - 井下防爆供电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种井下防爆供电系统，尤其涉及矿山和要求的防爆场所的新能源防爆储供电系统。本实用新型采用的技术方案是：包括储供组合体、防爆控制器和防爆电缆，储供组合体、防爆控制器通过防爆电缆连接于用电负荷，所述储供组合体包括隔爆储供电池、外箱、固定装置和隔爆插销联接器，隔爆储供电池组通过固定装置设置在外箱内，隔爆插销联接器处于外箱的外部一侧，并通过防爆电缆连接于隔爆储供电池，外箱的上部为左箱板、右箱板组成的三角形顶面，左箱板和右箱板中一个在接触位置的缝隙位置设有挡水沿，挡水沿覆盖左箱板和右箱板之间的缝隙，且两侧边缘低于中间位置。

Description

井下防爆供电系统

技术领域

本实用新型涉及一种井下防爆供电系统，尤其涉及矿山和要求防爆场所的新能源防爆储供电系统。

背景技术

目前矿山井下生产和施工大部分使用的是有线电源给负载供电，一些移动的设备如：单轨吊、运输车等也只是使用了铅酸电池供电，新能源电池技术飞速发展，特别是安全问题不断可控、单位能量提高、购置成本不断下降，新能源将来必定不断在矿山和要求防爆的场所使用。

常见新能源电池主要为燃料电池、超级电容电池、生物电池、锰电池、钠电池、铁电池、锂电池、硅电池、核电池等。目前锂电池由于其比容大，单位体积重量所容纳的电量更多、安全系数高、价格相对低廉而率先逐渐走入煤矿用电领域。

发明内容

本发明提供一种井下防爆供电系统，解决矿山领域要求的防爆场所的新能源防爆储供电系统的应用问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

井下防爆供电系统，包括储供组合体、防爆控制器和防爆电缆，储供组合体、防爆控制器通过防爆电缆连接于用电负荷，所述储供组合体包括隔爆储供电池、外箱、固定装置和隔爆插销联接器，隔爆储供电池通过固定装置设置在外箱内，隔爆插销联接器处于外箱的外部一侧，并通过防爆电缆连接于隔爆储供电池，外箱的上部为左箱板、右箱板组成的三角形顶面，左箱板和右箱板中一个在接触位置的缝隙位置设有挡水沿，挡水沿覆盖左箱板和右箱板之间的缝隙，且两侧边缘低于中间位置。

作为优选，隔爆储供电池包括隔爆框体、隔爆盖、新能源电池组组成，所述隔爆盖处于隔爆框体的上侧面开口处，隔爆盖与隔爆框体的上侧面开口接触面为防爆结合面，隔爆盖通过紧固螺栓A固定在隔爆框体上，隔爆储供电池和外箱内底板之间设有配重体。

进一步的优选，隔爆框体内设有电池室、BMS组合管理模块室和接线室，BMS组合管理模块室和接线室处于隔爆框体内一侧边缘，电池室内安装新能源电池组，BMS组合管理模块室内安装BMS组合管理模块；新能源电池组串并联后通过接线柱在接线室连接防爆电缆，防爆电缆载连接隔爆插销联接器，BMS组合管理模块还连接有数据接口与外界相连通。

进一步的优选，新能源电池组由多个新能源电池并联组成，并通过数据线线连接BMS组合管理模块，BMS组合管理模块中的开关进行开、断电路。

作为优选，还包括防爆充电机，隔爆储供电池通过隔爆插销连接器连接防爆充电机，隔爆储供电池通过隔爆连接器连接给用电负载供电。

作为优选，所述外箱的左箱板、右箱板与外箱间设置箱盖锁，外箱的两侧面设有起吊挂鼻，四个侧面都设有通风孔，从储供组合体连接出来的防爆电缆套上绝缘套，再连接隔爆插销联接器。

作为优选，防爆控制器包括外壳、上盖，上盖通过压紧螺栓固定在外壳上，上盖的中部一侧位置为开口，开口上设置透明的钢化玻璃，钢化玻璃通过处于钢化玻璃上侧面边缘一周的紫铜垫、钢化玻璃下侧面边缘一周的橡胶垫和橡胶垫下方的压板固定在上盖的开口下方，显示屏设置在钢化玻璃的下方，外壳侧面设有接线机构，上盖在未开口侧设有组合开关、微动开关、按钮组合；上盖与外壳之间以防爆结合面的形式吻合并由螺栓紧固。

作为优选，所述固定装置包括纵向型材、横向型材、立向型材、底板、紧固螺栓B和橡塑垫，纵向型材、横向型材、立向型材焊接成一个框架，并焊接在底板上，纵向型材、横向型材设置至少1个紧固螺栓B，橡塑垫设置在底板下面，减少振动噪音。

发明的优点效果

本发明采用全新的思路，有以下优点效果：

1、形成一个充、储、供、控的一个科学系统，可广泛使用到矿山井下、地面要求防爆的场所，新颖、实用、安全、可靠。

2、设置防爆控制器可在不同的场合对系统进行管理、控制、操作，如井下指挥中心、设备上、安全空间等场合。

3、整个系统具有防（隔）爆的性能，满足矿山井下发生（五大灾害）时仍可提高稳定的救援供电系统。

4、比有线电缆供电减少投资，节约施工或工作准备时间，提高工作效率，便捷操作，可速配矿山不同设备，如：水泵、风机、绞车。

5、比铅酸蓄电池在充放电时间、电能转换效率、使用寿命、使用维护成本、环保性能、维护要求等方面具有得天独厚的优势。

6、可互换性强，随着新能源电池技术的发展，可同步互换新型的新能源电池，如钠固态电解质电池等，该系统均可满足要求。

附图说明

图1是储供组合体示意图：

图2是储供组合体主视示意图；

图3是储供组合体俯视示意图；

图4是储供组合体侧视示意图；

图5是隔爆储供电池立体示意图；

图6是隔爆储供电池主视示意图；

图7是隔爆储供电池俯视示意图；

图8是固定装置主视示意图；

图9是固定装置俯视示意图；

图10是防爆控制器主视示意图；

图11是防爆控制器俯视示意图；

图12是防爆控制器侧视示意图；

图13是外箱为悬挂框式示意图；

图14是隔爆储供电池为直接固定结构示意图；

图15是隔爆储供电池为底座结构示意图；

图16是隔爆储供电池为移动式结构示意图。

附图标记

1、储供组合体；2、防爆控制器；3、防爆电缆；4、隔爆插销连接器；5、隔爆储供电池；6、外箱；7、固定装置；8、配重体；9、悬挂框式组合体；10、底座式组合体；11、移动式组合体；12、直接固定式组合体；13、隔爆框体；14、隔爆盖；15、电池室；16、紧固螺栓A；17、BMS组合管理模块室；18、接线室；19、新能源电池组室；20、隔爆结合面；21、新能源电池组；22、BMS组合管理模块；23、新能源电池单体；24、数据接口；25、压紧螺栓；26、上盖；27、外壳；28、紫铜垫；29、钢化玻璃；30、橡胶垫；31、压板；32、螺栓；33、显示屏；34、接线机构；35、组合开关；36、微动开关；37、按钮组合；38、左箱板；39、右箱板；40、箱体；41、绝缘套；42、插销连接器；43、箱盖锁；44、起吊挂鼻；45、通风孔；46、纵向型材；47、横向型材；48、立向型材；49、底板；50、紧固螺栓B；51、橡塑垫。

具体实施方式

本实用新型依据防爆、多形式、整系统，实现新能源供电整个系统，并紧随新能源电池的进步，不断互换出现性能优秀的新能源电池，满足矿山及要求的防爆场所新能源电池供电系统更换成有线供电和铅酸蓄电池供电系统，以解决有线供电和铅酸蓄电池供电的存在的问题和不足。

下面对本实用新型的具体内容进行记进一步的说明：

本实用新型井下防爆供电系统，结构如图1、图2、图3、图4所示，包括储供组合体1、防爆控制器2和防爆电缆3，储供组合体1、防爆控制器2通过防爆电缆连接于用电负荷，所述储供组合体1包括隔爆储供电池5、外箱6、固定装置7和隔爆插销联接器4，隔爆储供电池5通过固定装置设置在外箱6内，隔爆插销联接器4处于外箱的外部一侧，并通过防爆电缆连接于隔爆储供电池5，外箱的上部为左箱板38、右箱板39组成的三角形顶面，左箱板38和右箱板39中一个在接触位置的缝隙位置设有挡水沿，挡水沿覆盖左箱板38和右箱板39之间的缝隙，且两侧边缘低于中间位置。外箱的左箱板38、右箱板39与外箱间设置箱盖锁43，外箱的两侧面设有起吊挂鼻44，四个侧面都设有通风孔45，从储供组合体1连接出来的防爆电缆3套上绝缘套41，再连接隔爆插销联接器4。

隔爆储供电池如图5、图6和图7所示，5包括隔爆框体13、隔爆盖14、新能源电池组21组成，所述隔爆盖14处于隔爆框体13的上侧面开口处，隔爆盖14与隔爆框体13的上侧面开口接触面为防爆结合面，隔爆盖14通过紧固螺栓A16固定在隔爆框体13上，隔爆储供电池5和外箱6内底板之间设有配重体8。

隔爆框体13内设有电池室15、BMS组合管理模块室17和接线室18，BMS组合管理模块室17和接线室18处于隔爆框体13内一侧边缘，电池室15内安装新能源电池组21，BMS组合管理模块室17内安装BMS组合管理模块22；新能源电池组21串并联后通过接线柱在接线室18连接防爆电缆3，防爆电缆3载连接隔爆插销联接器4，BMS组合管理模块22还连接有数据接口24与外界相连通。

新能源电池组21由多个新能源电池单体23并联组成，并通过数据线线连接BMS组合管理模块22，BMS组合管理模块22中的开关进行开、断电路。

防爆控制器如图10、图11和图12所示，包括外壳27、上盖26，上盖26通过压紧螺栓25固定在外壳上，上盖的中部一侧位置为开口，开口上设置透明的钢化玻璃29，钢化玻璃29通过处于钢化玻璃上侧面边缘一周的紫铜垫28、钢化玻璃下侧面边缘一周的橡胶垫30和橡胶垫30下方的压板31固定在上盖的开口下方，显示屏33设置在钢化玻璃的下方，外壳27侧面设有接线机构34，上盖在未开口侧设有组合开关35、微动开关36、按钮组合37；上盖26与外壳27之间以防爆结合面20的形式吻合并由螺栓紧固。

如图8和图9所示，固定装置包括纵向型材46、横向型材47、立向型材48、底板49、紧固螺栓B50和橡塑垫51，纵向型材46、横向型材47、立向型材48焊接成一个框架，并焊接在底板49上，纵向型材46、横向型材47设置至少1个紧固螺栓B50，橡塑垫51设置在底板49下面，减少振动噪音。

防爆充电机，隔爆储供电池5通过隔爆插销连接器4连接防爆充电机，隔爆储供电池5通过隔爆连接器4连接给用电负载供电。

本专利正是着眼于克服有线供电、铅酸蓄电池供电的不足，把新能源使用到矿山井下和要求的防爆场所，使其智能化，方便操作，维护简单，安全性加强，生产效率提升，经济效益提高，是跟随科学技术进步。更是实现可持续发展的主要途径之一。

本装置以电源组合体的形式，可以在不改变原使用铅酸蓄电池电源装置外构造和设备结构、参数的情况下，更换成新能源电源，满足设备供电要求，节约成本，减少企业采购费用，最大使用原设备的潜力，如在原铅酸作为电机车电源系统，不改变原使用铅酸蓄电池电源装置外构造和电机车结构、电机车参数的情况下，更换成新能源电源。

本装置 以 悬挂框式形式如图13所示，把有线电缆供电改成新能源供电系统供电，减少投资，减少工作准备时间，满足快速生产的要求，如：新能源单轨吊。

本装置可以作为一种无线备用电源使用如图14、图15所示，固定某处工作点位，也可以移动的形式如图16所示，为需要供电的设备提供电源，如：回柱绞车。

本装置可根据负载设备的技术进步，作为一个供电系统，融入采煤、掘进、通风、排水等大系统如图14所示，为其配套。

放大本案如图14所示系统，形成矿山井下储能设备，充分利用“峰谷平”的差价，储存电能，节约企业生产营运成本，应对灾害发生。

本装置还可以与叉车、牵引车、运输车配套如图14所示，应用于军工生产、船舶舰艇、航天航空、仓储仓运、化工车间等防爆场所。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种井下防爆供电系统，其特征是，包括储供组合体（1）、防爆控制器（2）和防爆电缆（3），储供组合体（1）、防爆控制器（2）通过防爆电缆连接于用电负荷，所述储供组合体（1）包括隔爆储供电池（5）、外箱（6）、固定装置（7）和隔爆插销联接器（4），隔爆储供电池（5）通过固定装置设置在外箱（6）内，隔爆插销联接器（4）处于外箱的外部一侧，并通过防爆电缆连接于隔爆储供电池（5），外箱的上部为左箱板（38）、右箱板（39）组成的三角形顶面，左箱板（38）和右箱板（39）中一个在接触位置的缝隙位置设有挡水沿，挡水沿覆盖左箱板（38）和右箱板（39）之间的缝隙，且两侧边缘低于中间位置。

2.根据权利要求1所述的井下防爆供电系统，其特征是，隔爆储供电池（5）包括隔爆框体（13）、隔爆盖（14）、新能源电池组（21）组成，所述隔爆盖（14）处于隔爆框体（13）的上侧面开口处，隔爆盖（14）与隔爆框体（13）的上侧面开口接触面为防爆结合面，隔爆盖（14）通过紧固螺栓A（16）固定在隔爆框体（13）上，隔爆储供电池（5）和外箱（6）内底板之间设有配重体（8）。

3.根据权利要求2所述的井下防爆供电系统，其特征是，隔爆框体（13）内设有电池室（15）、BMS组合管理模块室（17）和接线室（18），BMS组合管理模块室（17）和接线室（18）处于隔爆框体（13）内一侧边缘，电池室（15）内安装新能源电池组（21），BMS组合管理模块室（17）内安装BMS组合管理模块（22）；新能源电池组（21）串并联后通过接线柱在接线室（18）连接防爆电缆（3），防爆电缆（3）载连接隔爆插销联接器（4），BMS组合管理模块（22）还连接有数据接口（24）与外界相连通。

4.根据权利要求3所述的井下防爆供电系统，其特征是，新能源电池组（21）由多个新能源电池单体（23）并联组成，并通过数据线线连接BMS组合管理模块（22），BMS组合管理模块（22）中的开关进行开、断电路。

5.根据权利要求1所述的井下防爆供电系统，其特征是，还包括防爆充电机，隔爆储供电池（5）通过隔爆插销连接器（4）连接防爆充电机，隔爆储供电池（5）通过隔爆插销连接器（4）连接给用电负载供电。

6.根据权利要求1所述的井下防爆供电系统，其特征是，所述外箱的左箱板（38）、右箱板（39）与外箱间设置箱盖锁（43），外箱的两侧面设有起吊挂鼻（44），四个侧面都设有通风孔（45），从储供组合体（1）连接出来的防爆电缆（3）套上绝缘套（41），再连接隔爆插销联接器（4）。

7.根据权利要求1所述的井下防爆供电系统，其特征是，防爆控制器包括外壳（27）、上盖（26)，上盖（26）通过压紧螺栓（25）固定在外壳上，上盖的中部一侧位置为开口，开口上设置透明的钢化玻璃（29），钢化玻璃（29）通过处于钢化玻璃上侧面边缘一周的紫铜垫（28）、钢化玻璃下侧面边缘一周的橡胶垫（30）和橡胶垫（30）下方的压板（31）固定在上盖的开口下方，显示屏（33）设置在钢化玻璃的下方，外壳（27）侧面设有接线机构（34），上盖在未开口侧设有组合开关（35）、微动开关（36）、按钮组合（37）；上盖（26）与外壳（27）之间以防爆结合面（20）的形式吻合并由螺栓紧固。

8.根据权利要求1所述的井下防爆供电系统，其特征是，所述固定装置包括纵向型材（46）、横向型材（47）、立向型材（48）、底板（49）、紧固螺栓B（50）和橡塑垫（51），纵向型材（46）、横向型材（47）、立向型材（48）焊接成一个框架，并焊接在底板（49）上，纵向型材（46）、横向型材（47）设置至少1个紧固螺栓B（50），橡塑垫（51）设置在底板（49）下面，减少振动噪音。

9.根据权利要求1所述的井下防爆供电系统，其特征是，外箱（6）为悬挂框式内部设置隔爆储供电池（5），隔爆储供电池（5）底部设置有底座，或者隔爆储供电池（5）底部设置移动轮组，或隔爆储供电池（5）直接固定外箱（6）中。

Images