[實用新型]一種本安電源系統

有效

• 申請號: 201621269266.7
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN206226297U
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 郭春平
• 申請（專利權）人: 山西全安新技術開發有限公司
• 主分類號: H02M7/00
• 分類號: H02M7/00;H02M7/219;H02M3/335;H02J9/06
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所11308
• 代理人: 金海榮

技術領域

本實用新型涉及井下供電技術，特別涉及一種本安電源系統。

背景技術

圖1是現有技術提供的井下在用供電系統示意圖，如圖1所示，三相供電總開關10位于巷道口,控制該巷道供電電源進線1,負荷開關30位于工作面,給電動機負荷40供電,總開關10與負荷開關40之間通常相距幾百米到幾千米，中間有多個接線盒14連接電纜。三相供電電源進線1的電壓在127V～10KV范圍，127V～10KV電源進線1由電纜引入裝置4引入總開關10后，依次供給連接絞車開關11的絞車、連接水泵開關13的水泵、連接負荷開關30的電動機40。瓦斯監控等系統專用本安電源2從變電所拉幾千米進入工作面，給瓦斯探頭3供電。

煤礦井下三相供電電源電壓在127V～10KV范圍，單相電壓是36V，都不是本質安全系統。所謂本質安全系統(以下簡稱本安系統)是指用于爆炸性環境的電路或部分電路是本質安全電路的電器設備互連部分的組合，即系統中互連的電氣設備采用本質安全電路，使系統可以用于爆炸性環境。

本質安全型是一種防爆型式，它將設備內部和暴露于潛在爆炸性環境的連接導線可能產生的電火花或熱效應能量限制在不能點燃的水平。對于無感電路，電火花點燃瓦斯的水平是50瓦，本安電路在任何情況下都不能點燃瓦斯，因此本安電路的輸出功率較小，具體地說，輸出功率應小于50瓦。當前井下監測、監控、物聯網等應用都要求本安電源供電，這樣小功率的本安電源遠遠不能滿足要求。

另外，地面民用電源可以到處安裝插座，可用插座方便地引出電源。但井下本安供電系統中從沒有本安電源座。有些開關自帶本安電源200輸出，給啟停按鈕等負荷(202)供電，也沒有插座，且設置在開關負荷側，隔離開關斷開后，設置在開關負荷側的本安電源沒有輸出，此時由本安電源供電的儀器、儀表、傳感器等均不能工作，顯然不能滿足需求。

井下巷道距離長，需要幾千米本安電源線，本安電源輸出功率不小于50瓦，由于本安電源一般不允許并聯使用，因此在給很多儀器、儀表、傳感器供電時必須拉很長的、很多的線路，不便于多臺本安電源分別工作，制約了物聯網、大數據傳輸及信息技術在井下的推廣應用。

如果本安電源取自負荷開關的負荷側，如圖1所示，負荷開關30中的開關自帶本安電源200，隔離開關斷開后，本安電源200沒有輸出，但隔離開關的電源供給側有電。如果從電源供給側引出本安電源，就能夠較穩定地給本安負荷供電，而不受隔離開關開合的影響。但是，目前國內外在井下供電系統負荷開關的電源供給側都沒有通過控制線接線嘴5引出本安電源的先例。主要原因如下：

一、供電干線的負荷功率很大，電纜截面一般是25mm²～95mm²,電壓是380V、660V或1140V，本安電源功率小于50瓦，給其供電的支線截面如果不考慮機械強度，一般采用1.5mm²信號線就足夠了。

例如，總開關10的短路保護整定值以d1點發生短路進行計算驗證，確保d1點短路時能可靠動作切斷電源，如果從負荷開關30的電源側，通過控制線接線嘴引出一條截面1.5mm²的支線，假如僅1米長，按等效電阻計算，相當于63米長截面為95mm²的電纜，或約相當于38米長截面為35mm²的電纜。顯然這么長的電纜不在短路保護設計范圍內，支線電纜末端如果發生短路，短路保護就可能不動作，而引發瓦斯煤塵爆炸。

二、實際使用中，小截面信號電纜的耐壓等級也都較低，不能接入380V、660V或1140V供電系統。

三、從負荷開關電源供給側d1點引出的支線不受負荷開關控制，負荷開關停電時，支線電纜還有電，且在沒有短路保護時，很容易造成事故。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種本安電源系統，能更好地提高本安電源供電的穩定性。

根據本實用新型的一個方面，提供了一種本安電源系統，包括：

用于引出支線電源的電源支線，其一端連接井下供電系統的開關或電纜接線盒的電源供給側；

用于將所述支線電源處理為本安電源的本安電源座，其輸入端連接所述電源支線的另一端，其輸出端連接本安負載。

優選地，還包括：

短路保護裝置，其安裝在所述電源支線的靠近電源供給側的部分。

優選地，所述電源支線的長度滿足其連接所述本安電源座的一端的最小兩相短路電流大于所述短路保護裝置的短路整定值。

優選地，所述本安電源座包括：