CN86207330U - 电机车分段式架空线自动开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种供煤矿井下电机车架空线分段上用的自动开关。当机车行驶到某段架空线时、开关自动闭合、电源由电缆送入本段，当电机车离开时，开关自动断开，该段架空线失电。本自动开关解决了架空线(裸线)长期带电的问题，并增加了漏电保护、断电闭锁功能，从而大大增强了架空线下行走和工作人员的安全。

Description

本实用新型是一种自动开关。特别是供煤矿井下电机车分段式架空线上的自动开关。

目前我国煤矿井下用的电机车架空线一般采用分区绝缘即利用分区开关进行电气连接。也有个别矿井在车场装设行程开关进行定点断电。如“煤矿安全”85年第7期登载的开滦矿务局唐山矿制做的“井巷上下人车场自动音乐停送电装置”即属此例。而阳泉煤矿电子设备厂产的“电机车停车场自动停送电开关”也仅用于车场。

以上方法均属于在车场临时短暂停电，而架空线总是长期带电。又由于架空线悬挂较低，因此在架空线下行走和工作易造成人身触电事故。

本实用新型的目的是提供一种供电机车分段式架空线上使用的自动开关。当机车行驶到某段时，开关自动闭合。电源由电缆送入该段。当机车驶离该段时，开关自动断开，该段架空线失电。同时本实用新型还给架空线增设了漏电保护和断电闭锁功能。

本实用新型的解决方案是用一个闸刀开关，快速熔断器和一只单向可控硅跨接在馈电电缆和架空线之间。550伏或250伏直流电由牵引变电所输送到馈电电缆上，经闸刀开关和快速熔断器加到单向可控硅的阳极。当机车驶入某段架空线时，机车电动机由电动状态转为发电状态，向架空线回馈一直流电压，此电压大于电压检测回路门限电压，则该检测回路工作状态改变，当架空线对地绝缘大于11KΩ时，绝缘检测回路运行状态不变。这时起动电路状态改变，振荡器起振，触发电路输出触发脉冲到单向可控硅的控制极上，可控硅导通。电缆上的550伏或250伏直流电送到该段架空线上。当机车驶离该段后，架空线失电。

下面对照电原理图分述各回路作用：

电压检测回路由J_C1、J_C2、D₂、R₁、R₂、R₃组成。分压器R₁、R₂、R₃接在架空线与地之间，当架空线无电时，R₃两端没有压降，后续电路没有信号输出，可控硅处于关断状态。当电机车驶入某段架空线的瞬间，这时机车依靠惯性行驶，此时机车电机由电动运行状态转为发电运行状态，向架空线馈送20～70伏直流电压，于是D₂反向截止，J_C1输入端悬浮，则J_C1输出端为低电位。J_C2输出为高电位，使起动回路J_C6的B输入端为高电位。

下面再看J_C6的A输入端的电位情况：

架空线对地绝缘检测及闭锁电路由J_C3、J_C4、J_C5、D₁、R₄、C₁、D₄、R₆组成。当架空线在断电状态下，线路绝缘电阻低于11KΩ时，J_C3输入端电位取决于J_C3内部偏值电阻和外部R₄、D₁以及线路绝缘电阻的分压，其值低于J_C3的门限电压，因此J_C3的输出端为高电位，经J_C5反相后输出低电位，即J_C6的A端为低电位。如果此时有机车进入本段，向架空线馈送20～70伏直流电压，则D₁反向截止，由于C₁两端电压不能突变，J_C3输出端仍为高电位，此时J_C2翻转输出高电位，则J_C4两输入端均为高电位，故输出为低电位，因而锁住了J_C3输入端A继续保持闭锁状态。为实现上述过程，设置了电容C₁，并通过J_C3内部偏值对其充电，C₁端电压升到J_C3门限电压所需时间常数为0.1秒，此时间足以保证闭锁转换过程的完成。从而保证了J_C6的A端为低电位，这样J_C6状态不变，后续电路没有信号输出，可控硅处于关断状态。待漏电故障排除后，即架空线对地绝缘上升至11KΩ以上时，瞬时断开起动电源后，方可恢复正常工作。

起动回路由J_C6、J_C7组成。当J_C6的A端，B端同时为高电位时，J_C6状态改变，J_C7输出高电位，使触发电路工作。

触发电路由J_C8、J_C9、J_C10、J_C11、R₅、C₂、C₃、D₇、BG₁、B₂、C₄、D₉组成。当J_C8之A端输入高电位时，触发电路输出触发信号，使可控硅导通，架空线带电。考虑到架空线对地电容和机车车灯正常点燃，则由R₅、C₂、J_C8、J_C9组成的振荡器振荡频率为30Hz左右为宜。

信号回路由J_C13、R₁₅、J_C12、R₁₄、R₁₀、R₁₁、R₉、D₃、J_C14、J_C15、R₁₃、J_C16、R₁₂、BG_2－5及信号灯组成。信号灯LD₁、HD₁的方向背向本段。当本段带电，HD₁红灯亮，警告别的机车不得入内，如本段无电，LD₁绿灯亮，表示其他机车可以入内。由前段架空线电压控制的信号灯LD₂、HD₂的方向面向本段。如前段架空线有电，HD₂红灯亮，警告本段机车不要向前行驶。否则绿灯亮，机车可以向前行驶。

辅助控制箱内设有转换开关和由二组镍镉电池串联而得的24伏直流起动电源以备电机车由静止而起动时使用。转换开关置于1档。架空线带电后，二极管D₁₂反向截止，起动电源停止送电。这时直流逆变器工作，输出24伏直流向电池组浮充电。辅助控制箱中还装有R₁₆、R₁₇、R₁₈、R₂₁、D₁₀、J_C18、J_C19、C₁₀、J_C20、J_C21、R₁₉、R₂₀、C₁₁、C₉、D₁₁、BG₆、Y组成断电检查和闭锁回路，当机车停在本段进行检修时，将转换开关置于3档。（机车正常行驶时，转换开关总置于“1”档）。这时架空线断电并闭锁。架空线通过R₂₁接地，因R₂₁之值低于架空线对地绝缘电阻，因而能可靠锁住起动回路，其它机车驶入时，该段架空线不能送电。如这时因某种原因，架空线没有断电，扬声器发出报警信号。

本自动开关的电源取自巷道127V照明电源。

主开关箱悬挂在大巷的墙壁上，辅助控制箱放在电机车上。

采用本实用新型实现了井下电机车架空线分段自动停、送电的问题。杜绝了当架空线对地绝缘不足或有人碰触架空线时的触电事故。避免了当机车在架空线下检修时其他车辆在本段再次送电的可能。

附图1为主开关箱内电原理图。

附图2为辅助控制内电原理图。

附图3为本系统以及信号灯的布置图。

电路图中①J_C1，J_C2，J_C3，J_C4

②J_C5，J_C6，J_C11，J_C12

③J_C13，J_C14，J_C15，J_C16

④J_C18，J_C19，J_C20，J_C21

每组共用一块H006双与非门集成块，J_C7、J_C8、J_C9、J_C10共用一块CD4011。

Claims (5)

1、一种供煤矿井下分段式架空线上用的包括主开关箱和辅助控制箱的自动开关。其特征在于主开关箱中设有使架空线自动停送电的控制线路Ⅰ，及绝缘检测，绝缘闭锁电路Ⅱ和信号自动显示电路Ⅲ。在辅助控制箱内还设有直流起动电源和断电检查迥路。

2、根据权利要求1所述的自动开关，其特征在于绝缘检测回路输入端的时间常数为0.1秒。此外在检测进线端还设置了逆止二极管D₁。

3、根据权利要求1所述的自动开关，其特征在于控制线路中的振荡器，振荡频率为30HZ。

4、根据权利要求1所述的自动开关，其特征在于在直流起动电源上还并接了可控硅直流逆变器。

5、根据权利要求1所述的自动开关，其特征在于断电检查电路中还接有闭锁电阻R₂₁。

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