[實(shí)用新型]一種煤礦煤電鉆的保護(hù)開關(guān)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420550208.6
• 申請(qǐng)日: 2014-09-24
• 公開（公告）號(hào): CN204103440U
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬俊杰;毛學(xué)景;馬恒太;李化朋;郝峰;張華;王宏斌;張萌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 馬俊杰
• 主分類號(hào): H02H3/02
• 分類號(hào): H02H3/02
• 代理公司: 北京天奇智新知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 劉黎明

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及采礦設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種煤礦煤電鉆的保護(hù)開關(guān)。

背景技術(shù)

煤礦井下的煤電鉆開關(guān)是為127V負(fù)載的供電電源控制和設(shè)備保護(hù)的一種裝置，由于煤礦井下工作環(huán)境特殊、空間狹窄、濕度大，存在危險(xiǎn)的瓦斯和煤塵，井下電氣事故、線路故障及各種火花均可能會(huì)引起瓦斯、煤塵爆炸，直接危及人身安全和煤礦安全生產(chǎn)。

目前，我國煤礦井下應(yīng)用的煤電鉆均使用有觸點(diǎn)交流接觸器控制，它存在著重量重、體積大、造價(jià)高、開關(guān)壽命短、操作控制不方便等缺點(diǎn)。接觸器關(guān)斷一般都會(huì)產(chǎn)生電弧，在高瓦斯?jié)舛鹊拿旱V井下是很危險(xiǎn)的，容易引起瓦斯爆炸。隨著煤礦生產(chǎn)自動(dòng)化程度的提高，對(duì)煤礦井下煤電鉆保護(hù)開關(guān)設(shè)備的性能和保護(hù)提出了更高的要求，因此研制安全可靠的新型礦用開關(guān)具有重要的意義。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種煤礦煤電鉆的保護(hù)開關(guān)，其可有效解決上述問題，壽命長(zhǎng)、體積小、重量輕、安全性能更高。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案進(jìn)行實(shí)施：

一種煤礦煤電鉆的保護(hù)開關(guān)，其特征在于：包括開關(guān)回路和控制保護(hù)電路，開關(guān)回路為三相線上設(shè)置的固態(tài)繼電器構(gòu)成，控制保護(hù)電路連接在固態(tài)繼電器的兩端，控制保護(hù)電路包括依次串聯(lián)設(shè)置的調(diào)理電路模塊和觸發(fā)電路模塊，調(diào)理電路模塊和觸發(fā)電路模塊之間設(shè)置有單片機(jī)模塊，調(diào)理電路模塊的輸入端設(shè)置對(duì)三相線電流和電壓進(jìn)行信號(hào)采集的電流互感器與電壓互感器。

具體的方案為：

固態(tài)繼電器輸入端的三相線上設(shè)置有熔斷器，單片機(jī)模塊為AT89C51單片機(jī)，單片機(jī)模塊與液晶顯示器模塊相連接。

上述方案中采用使用固態(tài)繼電器作為主電路的控制開關(guān)，利用單片機(jī)模塊控制固態(tài)繼電器的導(dǎo)通與斷開對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制和保護(hù)，當(dāng)照煤電鉆發(fā)生漏電、短路故障時(shí)切斷電源，起到保護(hù)煤電鉆的作用。同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)煤電鉆故障的檢測(cè)和運(yùn)行參數(shù)實(shí)時(shí)顯示，使得新型煤電鉆保護(hù)開關(guān)具有智能特性。

本實(shí)用新型提供的煤電鉆保護(hù)開關(guān)具備以下主要功能：

1、固態(tài)繼電器開關(guān)控制煤電鉆電源回路通斷；

2、具有短路、斷相、過壓欠壓、漏電、電纜絕緣危險(xiǎn)指示等保護(hù)功能；

3、單片機(jī)自動(dòng)檢測(cè)各種故障，正常運(yùn)行時(shí)液晶顯示器顯示電壓、電流值；故障時(shí)單片機(jī)控制固態(tài)繼電器切斷電源，并顯示故障類型。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案如圖1所示，一種煤礦煤電鉆的保護(hù)開關(guān)，包括開關(guān)回路和控制保護(hù)電路，開關(guān)回路為三相線上設(shè)置的固態(tài)繼電器11構(gòu)成，控制保護(hù)電路(并聯(lián))連接在固態(tài)繼電器11的兩端，控制保護(hù)電路包括依次串聯(lián)設(shè)置的調(diào)理電路模塊21和觸發(fā)電路模塊22，調(diào)理電路模塊21和觸發(fā)電路模塊22之間設(shè)置有單片機(jī)模塊23，調(diào)理電路模塊21的輸入端設(shè)置對(duì)三相線電流和電壓進(jìn)行信號(hào)采集的電流互感器24與電壓互感器25。

固態(tài)繼電器的型號(hào)為S系列固態(tài)繼電器，輸入(DC3-32V)。調(diào)理電路模塊21由兩個(gè)晶體管T組成復(fù)合管、作為射極跟蹤器，起到降低晶體管T基極電流的作用，輸出端接一個(gè)電壓跟隨器作為緩沖器，以提高驅(qū)動(dòng)能力，1-5V/4-20mA的V/I變換電路。

控制保護(hù)電路由電流、電壓互感器實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)線電壓和線電流，將電壓、電流信號(hào)送到電壓、電流變換器變換后經(jīng)過調(diào)理濾波電路處理輸入單片機(jī)A/D轉(zhuǎn)換器的模擬輸入通道采樣，采樣完成后根據(jù)交流采樣算法，計(jì)算出輸入信號(hào)的有效值，然后將計(jì)算出來的有效值與程序中預(yù)先設(shè)定的閾值比較。如果電路正常工作，液晶顯示器動(dòng)態(tài)顯示三相線電壓、電流的值。如果檢測(cè)到電路發(fā)生故障，則由單片機(jī)產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)控制固態(tài)繼電器切斷電源，此時(shí)可以從液晶顯示屏上觀察到故障類型。

本實(shí)用新型提供的煤電鉆綜合保護(hù)開關(guān)具有短路、斷相、過壓欠壓、漏電、絕緣危險(xiǎn)指示功能，這些保護(hù)的實(shí)現(xiàn)是通過對(duì)實(shí)時(shí)的電流、電壓信號(hào)進(jìn)行采樣，再經(jīng)過交流采樣算法得到有效值，然后與程序中設(shè)定的故障閾值比較。只有得到電壓、電流的精確實(shí)時(shí)值，才可能使得新型煤電鉆綜合保護(hù)開關(guān)的各種保護(hù)正確的動(dòng)作。

具體的方案為：固態(tài)繼電器11輸入端的三相線上設(shè)置有熔斷器12，單片機(jī)模塊23為AT89C51單片機(jī)，單片機(jī)模塊與液晶顯示器模塊26相連接。