[發明專利]一種長距離礦井巷道低壓供電設備短路輔助保護裝置

有效

• 申請號: 201410242543.4
• 申請日: 2014-06-03
• 公開（公告）號: CN104022492A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 靳寶全;白清;蕭凱雁;高妍;張紅娟;喬鐵柱;王東
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02J13/00
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 盧茂春

1.一種長距離礦井巷道低壓供電設備短路輔助保護裝置，其特征在于是一種能夠實時檢測和判斷短路故障，在照明綜合保護裝置或磁力起動器等低壓供電裝置短路保護靈敏度不足或失效后，準確和快速地切斷故障電路供電電源的保護裝置，該保護裝置由終端監控單元和始端監控單元組成，所述終端監控單元安裝在低壓供電線路的末端，實時檢測故障并及時傳輸信息給始端監控單元，所述始端監控單元安裝在照明綜合保護裝置或磁力起動器等低壓供電裝置殼體內，所述始端監控單元實時接收和判斷終端監控單元發送來的信息，及時準確地切斷故障電路供電電源，所述終端監控單元由故障檢測電路和單片機處理電路組成，其中所述的故障檢測電路由三相1140V交流輸入電壓接線端（A1）、（B1）和（C1）、三相660V交流輸入電壓接線端（A2）、（B2）和（C2）、三相127V交流輸入電壓接線端（A3）、（B3）和（C3）、三檔位切換開關（S1）、1號變壓器（T1）、2號變壓器（T2）、3號變壓器（T3）、整流二極管（D1）、（D2）和（D3）、1號變壓器輸出端濾波電阻（R1）和1號變壓器輸出端濾波電容（C1）、2號變壓器輸出端濾波電阻（R2）和2號變壓器輸出端濾波電容（C2）、3號變壓器輸出端濾波電阻（R3）和3號變壓器輸出端濾波電容（C3）、限流電阻（R4）、（R5）和（R6）、3.3V穩壓二極管（Z1）、（Z2）和（Z3）、保護二極管（D4）組成，實現輸入電壓切換、變壓、整流和濾波，并在3.3V穩壓二極管（Z3）、（Z2）和（Z1）陰極輸出電壓信號；其中所述的單片機處理電路由終端監控單元單片機（8）、上I/O口（5）、中I/O口（6）、下I/O口（7）、單片機供電電源控制電路（3）、電平轉換電路（4）、鎳氫電池組（1）、充電控制電路（2）、終端監控單元CAN總線接口（9）、終端監控單元CAN總線接口（9）的端口（H1）和（L1）組成，其中鎳氫電池組（1）由4節1.5V的鎳氫充電電池串聯而成，當鎳氫電池組（1）電量不足時，充電控制電路（2）自動對其充電，充滿時自動停止充電，單片機供電電源控制電路（3）實現左輸入端系統供電和上輸入端鎳氫電池組（1）供電的切換控制，保證單片機供電電源控制電路（3）下輸出端輸出電壓經電平轉換電路（4）給終端監控單元單片機（8）提供3.3V的可靠供電，故障檢測時，終端監控單元單片機（8）通過上I/O口（5）、中I/O口（6）、下I/O口（7）分別與3.3V穩壓二極管（Z3）、（Z2）和（Z1）的陰極相連，實時檢測故障信息，并將信息通過終端監控單元CAN總線接口（9）發送至始端監控單元CAN總線接口（15）；所述始端監控單元由低壓供電裝置啟停控制回路（10）、供電電源電路和單片機控制電路組成，其中供電電源電路由兩檔位切換開關（S2）、4號變壓器（T4）、單相整流電路（11）、電源濾波電路（12）和穩壓電路（13）組成，通過控制兩檔位切換開關（S2），實現4號變壓器（T4）1140V和660V兩種輸入電壓等級切換，4號變壓器（T4）輸出經單相整流電路（11）、電源濾波電路（12）和穩壓電路（13）給始端監控單元單片機(14)提供電源，其中單片機控制電路由上拉電阻（R7）、主接觸器的第二路常開輔助觸點（202）、始端監控單元單片機（14）、輔助繼電器線圈（17）、始端監控單元CAN總線接口（15）、始端監控單元CAN總線接口（15）的端口（H2）和（L2）、顯示驅動電路（18）和液晶顯示屏（19）組成，當短路故障發生時，始端監控單元單片機(14)通過始端監控單元CAN總線接口(15)接收終端監控單元CAN總線接口(9)發送來的信息，根據信息來控制輔助繼電器線圈(17)得電，驅動輔助繼電器的常閉觸點(101)斷開，使與輔助繼電器的常閉觸點(101)串聯在一起的主接觸器線圈(301)斷電，從而控制低壓供電裝置主接觸器的主觸點(200)和主接觸器的第一路常開輔助觸點(201)斷開，快速切斷故障電路供電電源，同時始端監控單元單片機(14)通過顯示驅動電路(18)將信息顯示在液晶顯示屏(19)上；所述終端監控單元CAN總線接口(9)的端口(H1)和(L1)分別與始端監控單元CAN總線接口(15)的端口(H2)和(L2)通過通信線連接,即(H1)與(H2)相連，(L1)與(L2)相連。