CN2867561Y - 矿用隔爆真空馈电开关 - Google Patents

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费江海
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陈梅花
张黎明
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Abstract

本实用新型涉及一种煤矿用的隔爆真空馈电开关,包括开关外壳,进出线喇叭口,按钮和显示窗,在外壳内安装有真空断路器、变压器,在外壳内还设有保护器,保护器有选择性漏电保护电路、漏电闭锁电路、过载、短路保护电路、过压、欠压保护电路、显示电路、跳合闸控制电路,三相电源接真空断路器,一路与保护器内的漏电闭锁电路相连,一路经电流互感器、零序互感器接入负载,在负载侧连接有漏电试验电路,电流互感器与保护器内的过载、短路保护电路相连,零序互感器与保护器内的选择性漏电保护电路相连,三相电源给变压器供电,变压器输出电源到保护器。本实用新型的有益效果是保护器检测到外部故障信号,经过电路处理后执行相关保护动作,而且能判定故障类型并送至显示器,操作人员根据故障类型可方便维修。

Description

矿用隔爆真空馈电开关
技术领域
本实用新型涉及一种开关电器,特别是涉及一种煤矿用的隔爆真空馈电开关。
背景技术
目前,在含有爆炸性气体和煤尘的矿井中,在交流50Hz,电压660V,额定电流400A以下中性点不接地的供电系统中,因安全原因,国家规定原有的DW80-350空气开关将不再使用。现有开关必须要向真空智能化转变,适应煤矿使用的要求,专利号为96102417.8的“隔爆型馈电开关过流整定方法及其装置”,虽然实现了过载保护,但是需单独装置,操作繁琐,不直观明了。专利号为86201119.1的“矿用低压电网选择性漏电保护装置”,虽然实现了选择性漏电保护,但保护动作速度慢,不能满足人身触电情况下30ms的动作时间要求。再有专利申请号为90226333.1“矿用隔爆真空馈电开关”,是方壳智能型馈电开关,实现了选择性漏电保护,但是它只有两级时间差的纵向保护,没有风电闭锁功能,体积大,重量重的问题,在矿井内使用不便。而本馈电开关却可实现“主、中、分”三级时间差的纵向保护,另也可“单”台使用。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种体积小、重量轻、操作方便能解决风电闭锁的矿用隔爆真空馈电开关。
为了解决上述问题,本实用新型所采用的技术方案是提供一种矿用隔爆真空馈电开关,包括开关外壳,进出线喇叭口,按钮和显示窗,在外壳内安装有真空断路器、变压器,在外壳内还设有保护器,保护器有选择性漏电保护电路、漏电闭锁电路、过载、短路保护电路、过压、欠压保护电路、显示电路、跳合闸控制电路,三相电源接真空断路器,一路与保护器内的漏电闭锁电路相连,一路经电流互感器、零序互感器接入负载,在负载侧连接有漏电试验电路,电流互感器与保护器内的过载、短路保护电路相连,零序互感器与保护器内的选择性漏电保护电路相连,三相电源给变压器供电,变压器输出电源到保护器。与保护器相连有一组常闭接点的风电闭锁电路,风电闭锁接点线通过喇叭口与外接传感器相连。所述的外壳是圆形的。所述的进出线喇叭口设有三个。
本实用新型的有益效果是当发生危险故障时,保护器检测到外部故障信号,经过电路处理后执行相关保护动作,而且能判定、记忆故障类型并将故障信号翻译送至显示器,操作人员根据故障类型可方便维修。本馈电开关具有体积小,重量轻,操作更简单,在搬运过程中更为方便;可作为总开关、分开关使用,也可作为大容量不频繁起动的电动机控制之用。
附图说明
图1:本实用新型实施例的外形结构示意图。
图2:图1中的接线腔的结构示意图。
图3:本实用新型实施例的电气原理图。
具体实施方式
下面,结合附图和实施例对本实用新型作更详细的说明。
见图1、图2、图3,矿用隔爆真空馈电开关,从外形上看主要分为两个空腔,上方为接线腔1,接线腔1内通有进出线喇叭口5,在接线腔1左侧有三个喇叭口5,一个用作通讯线的输出接口,一个用作风电闭锁接点线的引出接口,一个用作辅助接地线的引出接口;下方为开关外壳3,是个圆柱形空腔,内部安装有真空断路器6、电抗器、变压器14、型号为BH系列的保护器13,外壳3的外部是个开关门盖,有按钮2、显示窗4、操作手把16,外壳3置于底座17上。保护器13和显示器10固定在一块绝缘环氧板上,环氧板正面贴有“有电”贴膜,环氧板再通过支架固定在一个框架上,环氧板将带电区和外界隔开,提供安全保障。如图1所示,在外壳3的开关门盖上开有一长方形的显示窗4,用于观察各种参数的实时显示,了解开关状态,该观察显示窗4作为一个单独整体,与开关门盖焊接固定,在显示窗4的接触面采取防爆措施,能有效防爆。在外壳3的右上侧有两个按钮2,分别充当UP/SET、SET/LD的功能键,不需要打开开关门盖即可以对保护器13的运行参数进行设定,另外还可通过按钮2操作进行开关的模拟试验。开关外壳3,是个圆柱形空腔,在其内部结构如图3所示,安装有真空断路器6、变压器14、保护器13,保护器13内集成有选择性漏电保护电路、漏电闭锁电路、过载、短路保护电路、过压、欠压保护电路、显示电路、跳合闸控制电路,三相电源X1、X2、X3接真空断路器6,一路与保护器13内的漏电闭锁电路相连,一路经电流互感器7、零序互感器8接入负载D1、D2、D3,在负载侧连接有漏电试验电路9,电流互感器7与保护器13内的过载、短路保护电路相连,零序互感器8与保护器13内的选择性漏电保护电路相连,三相电源给变压器14供电,变压器14输出电源到保护器13,与保护器13相连有一组常闭接点的风电闭锁电路11,风电闭锁接点线通过喇叭口5与外接传感器相连。显示器10与保护器13相连,功能键UP/SET、SET/LD与保护器13相连。当三相电源X1、X2、X3提供660V的电源电压,经过一个两常闭按钮15给变压器14供电,变压器14输出为保护器13提供电源,保护器13内部也有电源部分,负责为保护器13里面的各种电路提供电源,如显示部分,提供各种状态信号的实时显示;通讯部分,能将开关的各种工作状态及时传输给监测设备,使调度人员及时做出相关安排;各种开关量的输入输出,信号的采集和保护输出等。保护器13得电工作后,先进行绝缘检测,保护器13通过连接到母线D3上,通过它进行信号采集,采集到的信号经过滤波处理,与保护器13里设定的基准信号进行比较,当采集到的电阻值小于设定值时,发生绝缘过低,漏电闭锁,禁止合闸,在显示器10上也将显示相应的保护状态信息,在排除故障后需要复位才能合闸。对于本开关也可以进行真实绝缘电阻检测的试验,按下功能键SET/LD,接通漏电试验电路9即可,由于此电阻值小于设定值,因此产生漏电闭锁,显示器10上也将显示相应的保护状态信息。
开关的选择性漏电保护设计,是通过零序互感器8采集零序电流信号,与保护器13内部采集到的零序电压进行比相,故障支路的零序电压与零序电流同相位的,非故障支路为反相,实现选择性。同时,为了提高零序电压与零序电流相位的准确性,在设计中增加了相位有源移相、可调放大电路,使得相位的比较更加准确。本开关在合闸状态下也可通过功能键SET/LD,接通漏电试验电路9进行真实漏电动作试验,同绝缘检测试验一样。图3中的三相电抗器18是为了提供一个直流通路,以判定漏电动作电阻值,另外在保护器13内部设有一个双T滤波回路,将零序电压直流回路中的50Hz交流分量信号滤除至最低限度,却不影响直流分量的通过。
如图3所示,与保护器13相连有一组常闭接点的的风电闭锁电路11,风电闭锁接点线通过喇叭口(5)与外接传感器相连,当外接传感器由于故障跳闸断开常闭点时,本开关将作出相应的保护措施,通过显示器10显示相应的故障。
对于过载和短路保护,通过电流互感器7从主回路采集电流信号,进入保护器13,三路电流信号均各自经过一精密整流电路,再进行反相处理,送至A/D转换器,经模—数变换后,将信号送至比较器比较,保护器内处理后输出保护。发生过载故障时,实行反时限保护,即电流越大,动作时间越短。当发生短路时,开关迅速动作,断开主回路,动作时间小于100ms。
对于过压和欠压保护,是通过对变压器14输出端24V电压信号进入保护器13后的采集,采集之信号经精密整流后再反相处理,送至A/D转换器,经模—数变换后,将信号送至比较器比较,保护器内处理后输出保护。进行与额定值比较,当电压高于额定电压120%时,过压保护,当电压低于额定值75%时,欠压保护。
在正常运行情况下,显示器10通过显示窗4会显示“系统运行”的指示,并显示当前电压、电流值。当本开关运行中检测到漏电、过载、短路、过压、欠压和外接风电闭锁接点断开等故障时,保护器13就工作,使脱扣线圈得电,脱扣器12工作使本馈电开关跳闸,同时液晶显示窗会显示故障状态信息,操作人员可根据故障类型方便地维修。

Claims (4)

1.矿用隔爆真空馈电开关,包括开关外壳(3),进出线喇叭口(5),按钮(2)和显示窗(4),在外壳(3)内安装有真空断路器(6)、变压器(14),其特征在于:在外壳(3)内还设有保护器(13),保护器(13)有选择性漏电保护电路、漏电闭锁电路、过载、短路保护电路、过压、欠压保护电路、显示电路、跳合闸控制电路,三相电源接真空断路器(6),一路与保护器(13)内的漏电闭锁电路相连,一路经电流互感器(7)、零序互感器(8)接入负载,在负载侧连接有漏电试验电路(9),电流互感器(7)与保护器(13)内的过载、短路保护电路相连,零序互感器(8)与保护器(13)内的选择性漏电保护电路相连,三相电源给变压器(14)供电,变压器(14)输出电源到保护器(13)。
2.根据权利要求1所述的矿用隔爆真空馈电开关,其特征在于:与保护器(13)相连有一组常闭接点的风电闭锁电路(11),风电闭锁接点线通过喇叭口(5)与外接传感器相连。
3.根据权利要求1或2所述的矿用隔爆真空馈电开关,其特征在于:所述的外壳(3)是圆形的。
4.根据权利要求1所述的矿用隔爆真空馈电开关,其特征在于:所述的进出线喇叭口(5)设有三个。
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