CN85205267U - 煤矿井下127伏照明和信号综合保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种适用于有瓦斯和煤尘爆炸危险的煤矿井下127伏照明和信号综合保护设备。它是由开关、主变压器和由集成触发器构成的各保护回路集装在一个隔爆外壳内。它具有供电、电源控制、短路跳闸并自锁、漏电跳闸并自锁、漏电闭锁和绝缘监视等功能。保护动作迅速，可保障井下作业和人身安全。

Description

本实用新型涉及一种煤矿井下127伏负载网路综合电气设备，适用于127伏照明和信号负载网路，特别是具有供电、电源控制、短路跳闸并自锁、漏电跳闸并自锁、漏电闭锁、漏电绝缘监视的防爆电气安全设备，能够保障网路的安全和人身安全，适用于有瓦斯和煤尘爆炸危险的矿井。

现有的煤矿井下127伏照明和信号负载网路的供电用的是干式变压器，电源控制用两台启动器，设备分散笨重，体积大，而且没有漏地保护，这对井下人员的人身安全潜存着严重威胁。仅用熔断器进行短路保护，熔断值无法整定，所能保护的网路短、动作时间长，因此容易引起井下起火或瓦斯爆炸事故。用在有瓦斯和煤尘爆炸危险的煤矿井下更不安全。

本实用新型的目的是提供一种适用于煤矿井下（特别是有瓦斯和煤尘爆炸危险的矿井）127伏照明和信号负载网路的供电、电源控制、短路跳闸并自锁、漏电跳闸并自锁、漏电闭锁、网路绝缘监视防爆综合保护设备。

本实用新型由开关、主变压器（3）、控制变压器、短路跳闸并自锁回路、漏电跳闸并自锁回路、漏电闭锁回路、绝缘监视回路集装在一个圆筒形隔爆外壳（4）内。该装置的短路跳闸并自锁回路主要由电流互感器、集成电路元件构成的电子过流保护触发器、直流继电器以及用做调定保护动作电流值的电阻和发光二极管组成。触发器按不可逆方式接线。短路跳闸并自锁回路有两条，一条保护照明负载网路，另一条保护信号照明网路。漏电跳闸并自锁回路由三相半波整流器、集成电路元件构成的触发器、调定漏电跳闸动作阻值的电阻、发光二极管等组成，在回路上设一个低压直流电源。当主接点未闭合时（127伏网路不送电时），此电源可驱动触发器，实现漏电闭锁。此回路上的触发器按不可逆方式接线。绝缘监视回路由集成触发器、整定触发器动作值的电阻、发光二极管组成。触发器为可逆型。主变压器（3）和由各保护回路构成的机芯（5）的联接线上装有一个插销，拔下插销，机芯（5）可单独被取出来。隔爆外壳（4）与壳盖（1）用转盖子口结合。隔爆外壳（4）的上方设有接线腔（2）用于引进和引出电缆。隔爆外壳（4）的侧面装有操作隔离开关（6）用的手柄和用作检查短路保护、漏电保护回路是否有效的试验按钮（7）。设有机械联锁装置，当隔离开关（6）闭合时，壳盖（1）打不开；壳盖（1）打开时，隔离开关（6）不能闭合。壳盖（1）的上面有一透明探视窗，可以从外面观察隔爆外壳（4）内的发光二极管。

本实用新型的优点是适用于有瓦斯和煤尘爆炸危险的矿井，保护动作迅速，所保护的负载网路距离长。照明电缆（截面≥2.5mm²）短路保护网路距离，单方向为0～400米，电流整定值为15安培。信号电缆（截面≥2.5mm²）短路保护网距离为0～1000米。当距离为0～500米时，电流整定值为9安培；0～1000米时，电流整定值为4.5安培。照明负载网路短路保护动作时间小于0.2秒，信号负载网路短路保护动作时间小于0.5秒。漏电跳闸电阻动作值为2千欧，保护动作时间小于0.25秒。这完全可以保障井下人员的人身安全。漏电闭锁电阻动作值2～3千欧，绝缘监视危险指示值为13千欧。这能使操作人员及时发现漏电、及时检修、保障井下安全。本装置的体积为482×470×605，是现有设备体积的三分之一；重量是现有设备重量的一半。

图1是本实用新型的结构外形图。

图2是图1的A向视图（揭去壳盖后的）。

图3是本实用新型的原理电路图。

主电路由隔离开关IK、一次熔断器（1RD、2RD）、主变压器ZB、二次熔断器（3RD、4RD）和交流接触器CJ等部件组成。

主电路的电源控制可利用隔离开关IK手动闭合或分断，负荷控制利用交流接触器CJ接通或断开。在CJ线圈操作回路中设有送电按钮QA和停电按钮TA的控制接点。

短路保护采用双重保护，主保护用电子式过流继电器，辅保护用熔断器。电流互感器二次绕组反映的127伏负载网路短路电流信号，驱动由集成电路元件构成的电子过流保护触发器翻转，带动直流继电器J动作，使主接触器断电。电流互感器LH₁、LH₂和电子过流保护触发器T₁装在照明负载网路的短路保护回路上，保护动作的电流值可调整电阻R₅或R₆的阻值整定。当T₁翻转时，发光二极管LED₁通电发光（红色）。电流互感器LH₃和电子过流保护触发器T₂装在信号负载网路的短路保护回路上，保护动作的电流值可调整电阻R₁₃或R₁₄的阻值整定。当T₂翻转时，发光二极管LED₂通电发光（黄色）。

本实用新型设有漏电保护回路，回路具有漏电跳闸和漏电闭锁功能。此回路上装有三相半波整流器、集成触发器T₄。当接触器CJ主接点闭合，127伏网路对地绝缘电阻降至2千欧以下时，对地漏电流经三相半波整流后，驱动集成触发器T₄翻转，带动直流继电器J动作，即跳闸，发光二极管LED₅通电发红光，给出信号指示。保护动作时间小于0.25秒。漏电跳闸动作阻值可通过改变电阻R₂₈或R₂₉的阻值调定。本装置设有低压电源，电流由控制变压器KB（127／25）的付边输出，经桥堆整流器QSZ整流、C₁滤波、集成稳压器W₁稳压后，输出18伏直流电压，供各负载。当CJ主接点未闭合，127伏网路不送电状态下，而127伏网路对地绝缘电阻低于2千欧时（即漏电），直流电漏地电流可驱动集成触发器T₄翻转，切断CJ线圈供电回路，使主接触器不能送电，即实现漏电闭锁，同时二极管LED₅通电发出红光。漏电闭锁动作值可用改变电阻R₂₂或R₂₃的阻值调定。

本装置还有绝缘监视功能；在绝缘监视回路上装设一个集成触发器T₃，当127伏网路对地绝缘电阻未降至危险值时，漏电信号电压较小，不能启动触发器T₃，其输出端为高电平，发光二极管LED₄（黄色）不亮。当127伏网路对地绝缘电阻降至13千欧±10％时，触发器T₃翻转，输出端为低电平，发光二极管LED₄（黄色）通电发光，给出危险信号。触发器T₃为可逆型，当漏电信号电压从动作值恢复到正常值时，触发器T₃能自动翻回初始状态，使发光二极管LED₄（黄色）断电，撤销危险信号。触发器T₃的动作值，通过改变电阻R₁₈或R₁₉的阻值整定。

触发器T₁、T₂、T₄触发器按不可逆工作方式接线。

本装置还设有动作试验电路，即短路动作试验和漏电动作试验。两种试验均由TA一组控制按钮操作。当TA按钮按下后，两组常开触点分别将短路动作试验回路和漏电动作试验回路接通。

短路动作试验回路如下：

漏电动作试验回路如下：

＋→D₁₃→CJ₅→地→辅地→TA₄→R₃₃→R₃₂→D₁₂→R₂₇→R₂₆→R₂₅→－

以上两种动作试验的模拟信号电压均由保护电路的直流工作电源供给。

试验操作过程如下：当TA按钮按下后，短路和漏电动作试验同时被压接闭合，两种试验电路接通。若装置的短路保护和漏电保护功能正常，其相应的发光二极管给出信号指示，CJ能自动释放。若按钮释放后发光二极管LED₁、LED₂、LED₅仍能继续发光，说明各保护回路自锁功能正常，反之则说明其相应的保护回路自锁功能失灵。同理，当试验按钮按下后，如果一个或几个发光二极管不发光，说明其相应的保护回路动作失效。在上述试验确认正常后，还可在CJ主接点不闭合，即127伏网路无电的状态下，做漏电闭锁试验，方法同前。将TA按钮按下后，发光二极管LED₅应发光。当TA复位后，二极管LED₅继续发光，则说明漏电闭锁回路功能正常，反之，则不正常。

Claims (15)

1、一种煤矿井下127伏照明和信号综合保护装置，其特征在于它由开关、主变压器和由集成电路元件组成的短路跳闸并自锁回路、漏电跳闸并自锁、漏电闭锁回路、绝缘监视回路组成，集装在一个隔爆外壳内。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征是装置由主电路、控制电路和保护电路组成，主电路由隔离开关IK、一次熔断器1RD、2RD、主变压器ZB、二次熔断器3RD、4RD、交流接触器组成。

3、根据权利要求1、2所述的装置，其特征是在CJ线圈操作回路中设有送电按钮QA和停电按钮TA的控制接点。

4、根据权利要求1所述的装置，其特征是短路保护回路上装有熔断器。

5、根据权利要求1所述的装置，其特征是在127伏照明负载网路的短路保护回路上设有电子过流保护集成触发器T₁。

6、根据权利要求1所述的装置，其特征是在127伏信号负载网路的短路保护回路上设有电子过流保护集成触发器T₂。

7、根据权利要求1所述的装置，其特征是在127伏照明和信号负载网路漏电跳闸保护回路上设有三相半波整流器、集成触发器T₄。

8、根据权利要求1所述的装置，其特征是在127伏照明和信号负载网路对地绝缘监视回路上设有集成触发器T₃。

9、根据权利要求1所述的装置，其特征是装置设有低压直流电源。

10、根据权利要求1、9所述的装置，其特征是装置的低压电源由控制变压器（127／25）、整流器QSZ、滤波器C₁、集成稳压器W₁所构成。

11、根据权利要求1所述的装置，其特征是127伏照明负载网路短路保护回路上设有发光二极管LED₁，在127伏信号负载网路短路保护回路上设有发光二极管LED₂，在直流电源回路上设有发光二极管LED₃，在127伏负载网路绝缘监视回路上设有发光二极管LED₄，在127伏负载网路漏电跳闸和漏电闭锁回路上设有发光二极管LED₅。

12、根据权利要求1所述的装置，其特征是在隔爆外壳（4）内主变压器（3）与由各保护回路组成的机芯（5）的联接线路上设有一个插销。

13、根据权利要求1所述的装置，其特征是圆筒形的隔爆外壳（4）与壳盖（1）用子口结合，壳外侧装设一个隔离开关手柄。

14、根据权利要求1、13所述的装置，其特征是壳盖（1）的上方设一透明探视窗。

15、根据权利要求1所述的装置，其特征是装置设有一个在隔离开关（6）闭合时壳盖（1）打不开、壳盖（1）打开时隔离开关（6）不能闭合的机械联锁装置。

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