[實用新型]一種礦用隔爆變頻器的快速放電及指示裝置

有效

• 申請號: 201320358965.9
• 申請日: 2013-06-21
• 公開（公告）號: CN203416152U
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 趙鑫;張遠;申軍軍
• 申請（專利權）人: 天津華寧電子有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H01C1/082;G01R31/00;H05K7/20
• 代理公司: 天津中環專利商標代理有限公司 12105
• 代理人: 莫琪

技術領域

本裝置涉及用于煤礦井下有煤塵及爆炸性氣體環境中的隔爆變頻器，特別涉及一種礦用隔爆變頻器的快速放電及指示裝置，用于快速釋放及指示其儲能電路中大電容中的能量。

背景技術

煤礦井下所用變頻器為高壓大功率隔爆專用變頻器，其中，濾波器為一個大容量電容，在設備停止運行并斷電后，電容中仍儲存有能量，必須通過放電裝置釋放電容中儲存的能量。

目前，一般放電裝置的基本原理是使用一個電阻并聯在電容的兩端(即直流母線的兩端）構成RC放電電路，在斷電后緩慢地釋放電能，?RC放電電路為無源電路，輸入信號為零，是RC電路的零輸入響應，電壓隨時間的變化關系為：

??（1）

式（1）中u_c為電容兩端的電壓，U₀為電容兩端的初始電壓，R、C分別為電阻值和電容值。由此可知，電壓按指數曲線衰減，可以用調整電阻值的方法來控制放電時間。

但是，市場上現有的同類產品無法對放電過程進行指示和信號反饋，用戶無法實時掌握放電過程的執行情況，在維修時容易造成安全事故；而且，放電過程中放電電阻產生的熱量較大，對本身和其他元器件會造成不良影響。

同時，國標GB?3836.1-2010《爆炸性環境?第一部分：設備?通用要求》中規定，內裝電容器的I類電氣設備（用于煤礦瓦斯氣體環境的電氣設備），當充電電壓為200V或以上時，放電時間要長于剩余能量至0.2mJ的時間。礦用電氣設備的供電電壓一般為1140V和3300V，充電電壓較大，放電時間較長。當系統由于各種原因出現故障需要開蓋檢查、維護時，為了保障安全和節省時間，需要快速釋放掉電容器上儲存的能量并指示其當前帶電狀態，將其控制在15分鐘之內。由于上述原因，實際生產和維護需要一種礦用電氣設備快速放電及指示裝置，而目前，國內的文獻中尚無此類技術及產品的報道。

發明內容

本實用新型的目的就是為克服現有技術的不足，針對當前放電裝置無法向用戶指示當前狀態、反饋信號、放電電阻發熱量大的缺點，供一種礦用隔爆變頻器的快速放電及指示裝置的設計方案，使裝置在工作過程中可指示當前放電狀態并將信號反饋給控制器，改進放電電阻安裝方式，增設散熱冷板，并在冷板內設置冷水循環系統，通過冷板冷水循環系統，帶走電阻內因放電產生的熱量。放電電阻在冷板的作用下，溫度適中且穩定。最終可達到節省時間、保證維護人員安全的目的。從而消除礦用變頻器放電裝置的安全隱患。

本實用新型是通過這樣的技術方案實現的：礦用隔爆變頻器的快速放電及指示裝置，其特征在于，包括電路和電阻散熱裝置，所述電路由真空繼電器K、放電電阻R₁、光耦繼電器回路、阻容吸收回路、反向鉗位電路和發光二極管電路構成；

真空繼電器K的常閉觸點一端連接在隔爆變頻器電容C正極（帶有正電荷的一側），常閉觸點的另一端連接放電電阻R₁，放電光耦繼電器U電阻R₁的另一端與隔爆變頻器電容負極之間并接光耦繼電器回路、反向鉗位二極管、阻容吸收回路和發光二極管電路；

光耦繼電器回路由限流電阻R₂、二極管D₁和光耦繼電器U隔離信號的輸入端依次串接構成，反向鉗位電路包括反向鉗位二極管D₂，阻容吸收回路由電阻R₃和電容C₁組成，發光二極管電路由限流電阻R₄、發光二極管D₃組成；

隔爆變頻器電容C放電時，發光二極管D₃點亮，同時，光耦繼電器U動作產生的反饋信號通過光耦繼電器U反饋信號輸出端傳送給由智能數字儀表控制器構成的控制器，由數字儀表顯示放電量；

所述電阻散熱裝置的散熱部件由一塊矩形冷板加工而成，冷板的內部加工有水路，水路包括進水口和出水口；

放電電阻R₁的引線通過2個連接端子固定，其封裝部分接觸在冷板上，連接端子與冷板之間絕緣，冷板內部水路中保持冷水循環，帶走放電電阻R₁在放電過程產生的熱量，通過冷板對放電電阻R₁封裝部分散熱，保持其溫度穩定。