[實用新型]采用兩路直流控制和保護電源的隔爆型開關柜的電路

有效

• 申請號: 201720075455.9
• 申請日: 2017-01-21
• 公開（公告）號: CN206432776U
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發明（設計）人: 成漢平
• 申請（專利權）人: 成漢平
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06;H02B1/30;H02B1/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及煤礦井下隔爆型開關柜控制和保護電源的供電技術領域，更具體地說，特別涉及煤礦井下隔爆型開關柜采用兩路可自動切換直流電源作為控制和保護電源的電路。

背景技術

高低壓開關柜廣泛應用于電力配電線路中，是電力配電的關鍵設備。它的作用是控制電能的分配及電力傳輸的通斷，并具有各類保護功能。其廣泛應用于各類地面變電站和煤礦井下變電硐室。

迄今為止，所有煤礦井下的隔爆型開關柜的控制和保護電源全部采用的是與系統電源同源的交流電源。請參閱圖1，其具體電路主要包括：電壓互感器PT、控制和保護元器件ZKB，其中，所述控制和保護元器件ZKB的電源是通過隔爆型開關柜內電壓互感器PT二次線圈輸出的交流AC100V進行供電。當電力線路正常停電時，控制和保護元器件ZKB失電，將無法顯示、記錄設備信息和狀態；當電力線路故障停電時，由于隔爆型開關柜沒有獨立的控保電源，控制和保護元器件ZKB失電，無法及時查找故障信息，延長了井下停電時間，存在一定的安全隱患。

目前，煤礦井下隔爆型開關柜控制和保護電源采用電壓互感器輸出的交流電源供電最為嚴重的缺陷是；當電力供電線路出現短路故障時，連接在線路上的電壓互感器(PT)二次線圈輸出的交流電源電壓瞬時急速下降，導致控制和保護元器件ZKB工作電源失電而無法發出保護命令，造成故障線路隔爆型開關柜的斷路器無法及時分閘，從而引起上一級開關或井上變電所出現越級跳閘，引發大面積停電事故，而煤礦井下大面積停電對于煤礦的安全運行的危害尤為嚴重。

2016年國家安全監管總局規劃科技司發布《淘汰落后安全技術裝備目錄》(2016年第一批公示)，其中煤礦領域第九條就明確指出了煤礦井下隔爆型開關柜的供電安全性問題，明確交流電源作為控制和保護電源的技術屬于落后淘汰技術，需要在五年內進行改造升級。為此，有必要設計一種能解決上述技術問題的、采用兩路可切換直流電源作為隔爆型開關柜控制和保護電源的電路。

考慮到運行的安全性，防止煤礦井下安全事故的發生，在采用兩路直流電源作為控制和保護電源的電路中，加入了防誤操作閉鎖元件FW，能夠切斷和閉鎖隔爆型直流電源箱向隔爆型開關柜的輸出，滿足煤礦井下多瓦斯環境中防爆設備開門斷電的要求。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種采用兩路直流控制和保護電源的隔爆型開關柜的電路，以解決現有技術中所存在的技術缺陷。

為了方便述說，我們對于由電壓互感器輸出的交流電源經過調壓整流后輸出的直流電源簡稱：內供直流電源；對于隔爆型開關柜外部由隔爆型直流電源箱輸入的直流電源稱為：外供直流電源。

為了達到上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：

一種采用兩路直流控制和保護電源的隔爆型開關柜的電路，包括設于隔爆型開關柜內部的電壓互感器、調壓整流切換模塊、以及設于隔爆型開關柜外部的隔爆型直流電源箱，所述電壓互感器的輸出端和隔爆型直流電源箱的輸入端均與調壓整流切換模塊連接；

所述調壓整流切換模塊包括交流輸入端子、直流輸入端子、直流輸出端子、調壓元件、整流元件、濾波元件、放電電阻、切換元件、保護元件、防誤操作閉鎖元件和防倒灌二極管。

所述電壓互感器二次線圈的輸出端通過調壓整流切換模塊的交流輸入端子與調壓元件的輸入端連接，所述調壓元件的輸出端與整流元件的交流輸入端連接，所述濾波元件及放電電阻并聯在整流元件的輸出端，所述整流元件的輸出端還與切換元件連接，所述切換元件的輸出端通過直流輸出端子與隔爆型開關柜中的控制和保護電路連接；

所述隔爆型直流電源箱經過隔爆型開關柜的電纜引入裝置、接線腔穿墻端子，與調壓整流切換模塊的直流輸入端子連接，外供直流電源的正極經過防倒灌二極管與切換元件連接。

進一步地，所述切換元件為常開常閉轉換型繼電器，以下簡稱繼電器；所述整流元件的輸出端的正負極分別與繼電器的正、負極常閉接點連接；所述外供直流電源的正極通過防倒灌二極管與繼電器的正極常開接點連接，所述外供直流電源的負極直接與繼電器負極常開接點的一端連接，繼電器的公共端作為輸出端。

進一步地，兩路直流控制和保護電源不采用繼電器進行切換，所述調壓整流切換模塊中整流元件的輸出內供直流電源的正極與第二防倒灌二極管的正極連接；所述外供直流電源與第一防倒灌二極管的正極連接，兩個防倒灌二極管的負極并接在一起后與直流輸出端子的正極連接，兩路直流電源的負極直接并接在一起后與直流輸出端子負極的連接。

進一步地，所述調壓元件為變壓器、單相交流固態調壓器或可控硅調壓器。