專利名稱：電機(jī)車架線自動通電和斷電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種供電裝置，特別是一種礦山井下電機(jī)車架線自動通電和斷電
裝置。
背景技術(shù)：
目前，架線式電機(jī)車是礦山井下主要運(yùn)輸機(jī)械，它采用直流架線供電，調(diào)速性能 好，工作可靠。但是井下巷道內(nèi)的架線容易觸碰，導(dǎo)致安全事故；特別是在井下沿脈巷道內(nèi)， 由于巷道高度、寬度限制及放礦漏斗的存在，電機(jī)車架線高度一般很難超過1. 8米，給現(xiàn)場 操作人員造成極大的安全威脅。為確保安全，在這些巷道內(nèi)的架線，大都采用人工停送電， 很不方便，而且容易遺忘停電；也有的不設(shè)架線，采用人力推礦車，勞動強(qiáng)度大，效率低。 實(shí)用新型專利CN2702879Y公開了一種電機(jī)車架線自動供電裝置，需要在互相絕 緣的電機(jī)車架線區(qū)段設(shè)置集電弓和傳感器。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供了一種結(jié)構(gòu)簡單的電機(jī)車架線自動通電和斷電裝置，當(dāng) 電機(jī)車受電弓觸及本裝置輸出端架線時立即自動通電，受電弓離開本裝置輸出端架線時隨 后自動斷電。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種電機(jī)車架線自動通電和斷
電裝置，包括架線、直流主回路、電壓檢測單元、電流檢測單元、過電流檢測單元、主開關(guān)、采
用程序控制的控制單元、顯示報(bào)警單元及控制電源單元。在直流主回路上串接電流檢測單
元、過電流檢測單元、主開關(guān)，在直流主回路的輸入端與地之間串接電壓檢測單元；電壓檢
測單元、電流檢測單元、過電流檢測單元的輸出端與控制單元的輸入端連接，控制單元的輸
出端分別與主開關(guān)及顯示報(bào)警單元連接，控制電源單元與控制單元連接。 所述電壓檢測單元由電壓繼電器KV、電阻R1、R2及R3組成，電流檢測單元由電流
繼電器KC1組成，過電流檢測單元由過電流繼電器KC2組成，主開關(guān)由接觸器CJ組成，控制
單元由采用程序控制的PLC組成，控制電源單元由開關(guān)電源G組成，顯示報(bào)警單元由指示燈
HL1、HL2及蜂鳴器HA組成。 所述接觸器CJ的線圈與中間繼電器ZJ的常開觸點(diǎn)zjl串聯(lián)后接在直流主回路輸 入端與地之間；電阻R1、R2和R3串聯(lián)組成分壓電路，接在直流主回路輸入端與地之間，電壓 繼電器KV線圈接在串聯(lián)的R2及R3的兩端；接觸器CJ主觸點(diǎn)cjl串接在直流主回路中，輔 助常閉觸點(diǎn)cj2 —端接在R3與R2之間，另一端接在cjl的輸出端；電流繼電器KC1及KC2 一次線圈串接在cjl及cj2的輸出端，電流繼電器KC2線圈的輸出端與架線連接；所述控制 單元PLC電源端分別連開關(guān)電源G的電源端；PLC的輸入端分別與電流繼電器KC1的常開 觸點(diǎn)kcl、過電流繼電器KC2的常開觸點(diǎn)kc2、電壓繼電器KV的常開觸點(diǎn)kv、接觸器CJ輔助 常開觸點(diǎn)cj3、按鈕常開觸點(diǎn)sb的一端連接，kcl、 kc2、 kv、 cj3、 sb的另一端與PLC的輸入 端C0M連接；PLC輸出端分別與蜂鳴器HA、指示燈HL1、指示燈HL2、中間繼電器ZJ線圈的一端連接，蜂鳴器HA、指示燈HL1、指示燈HL2、中間繼電器ZJ線圈的另一端與開關(guān)電源G的一
個電源端連接，輸出端COM與開關(guān)電源G的同一組電源的另一個電源端連接。 當(dāng)電機(jī)車受電弓觸及本裝置輸出端架線時，電壓檢測單元檢測到電壓的變化，輸
出控制信號到控制單元，控制單元通過程序處理，控制主開關(guān)合閘，直流主回路與輸出端架
線接通，電機(jī)車正常工作，同時顯示單元顯示合閘。如果電機(jī)車運(yùn)行中出現(xiàn)過負(fù)荷或短路故
障，過電流單元檢測到故障電流后，輸出控制信號到控制單元，控制單元控制主開關(guān)分閘，
切斷電源。 當(dāng)電機(jī)車受電弓離開本裝置輸出端架線時，電機(jī)車停止運(yùn)行，電流檢測單元檢測 不到電流，從而輸出控制信號到控制單元，控制單元通過程序處理，延時幾秒后控制主開關(guān) 分閘，輸出端架線停電。這時如果本輸出端架線沒有停電，則顯示單元顯示故障，提醒操作 人員處理故障。本實(shí)用新型的有益效果為 1.地下礦山的井下巷道供電架線可劃分為若干獨(dú)立供電區(qū)段，特別是井下沿脈巷 道的低矮架線，分別與本裝置的輸出端C連接；當(dāng)電機(jī)車受電弓觸及本裝置輸出端架線時 立即自動通電，受電弓離開本裝置輸出端架線時隨后自動斷電；確保井下巷道架線，特別是 沿脈巷道低矮架線的供電安全可靠，替代傳統(tǒng)的對低矮架線采用人工停送電的供電方式。 2.電機(jī)車受電弓離開本裝置輸出端架線時隨后自動斷電，不僅防止觸碰架線導(dǎo)致 安全事故，而且可避免因架線長期帶電而產(chǎn)生的漏電損耗，節(jié)電降耗。 3.本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，還具有過負(fù)荷、短路保護(hù)及故障顯示報(bào)警功 能，可為非煤礦山及煤礦無瓦斯等爆炸危險的井下電機(jī)車架線實(shí)現(xiàn)自動安全供電。

圖1為本實(shí)用新型原理方框圖。 圖2為本實(shí)用新型直流回路電氣原理圖。 圖3為本實(shí)用新型控制回路電氣原理圖。
具體實(shí)施方式實(shí)施例如圖1-3所示一種電機(jī)車架線自動通電和斷電裝置，包括架線2、直流主 回路1 、電壓檢測單元3、電流檢測單元4、過電流檢測單元5、主開關(guān)6、采用程序控制的控制 單元7、顯示報(bào)警單元8及控制電源單元9。在直流主回路1上串接電流檢測單元4、過電流 檢測單元5、主開關(guān)6，在直流主回路1的輸入端與地之間串接電壓檢測單元3 ;電壓檢測單 元3、電流檢測單元4、過電流檢測單元5的輸出端與控制單元7的輸入端連接，控制單元7 的輸出端分別與主開關(guān)6及顯示報(bào)警單元8連接，控制電源單元9與控制單元7連接。 直流電源電壓為DC270V，控制電源電壓為AC36V。電壓檢測單元3由電壓繼電器 KV、電阻R1、R2及R3組成，KV型號為JCDY-2A/DC48V， Rl型號為RX20-900 Q /100W， R2及R3 型號為RX20-100Q/25W。電流檢測單元4由電流繼電器KC1組成，KC1型號為幾15_60/11 。 過電流檢測單元5由過電流繼電器KC2組成，KC2型號為幾15-150/11。主開關(guān)6由接觸器 CJ組成，CJ型號為CZ0-150/10，440V/270V。控制單元7由PLC組成，型號為FX1S-20MR/ DC24V?？刂齐娫磫卧?由開關(guān)電源G組成，型號為AC36V-DC24V/300W。顯示報(bào)警單元8由指示燈HL1、 HL2及蜂鳴器HA組成，HL1及HL2型號為NXD-215/DC24V， HA型號為BJ-1/ DC24V。 ZJ為中間繼電器，型號為JDZl-44/AC36V。 K為隔離開關(guān)，一端連直流電源進(jìn)線，另一端連接本裝置直流主回路1的輸入端， 本裝置直流主回路1的輸出端連接架線2。接觸器CJ的線圈與中間繼電器ZJ的常開觸點(diǎn) zjl串聯(lián)后接在直流主回路1輸入端與地之間；電阻R1、 R2和R3串聯(lián)組成分壓電路，接在 直流主回路1輸入端與地之間，電壓繼電器KV線圈接在串聯(lián)的R2及R3的兩端；接觸器CJ 主觸點(diǎn)cjl串接在直流主回路1中，輔助常閉觸點(diǎn)cj2 —端接在R3與R2之間，另一端接 在cjl的輸出端；電流繼電器KCl及KC2—次線圈串接在cjl及cj2的輸出端，電流繼電 器KC2線圈的輸出端與架線(2)連接；控制單元PLC電源-24V、 +24V端分別連開關(guān)電源G 的-24V、+24V端；PLC的輸入端X0與電流繼電器常開觸點(diǎn)kcl 一端連接，XI與過電流繼電 器常開觸點(diǎn)kc2 —端連接，X2與電壓繼電器常開觸點(diǎn)kv —端連接，X3與按鈕常開觸點(diǎn)sb 一端連接，X4與接觸器輔助常開觸點(diǎn)cj3 —端連接，kcl、 kc2、 kv、 cj3、 sb的另一端與PLC 的輸入端COM連接；PLC輸出端Y4與蜂鳴器HA —端連接，Y5與指示燈HL1 —端連接，Y6與 指示燈HL2 —端連接，Yl與中間繼電器ZJ的線圈一端連接，HA、 HL1、 HL2另一端與開關(guān)電 源G的+24V端連接，ZJ線圈另一端與開關(guān)電源AC36的L端連接。 本裝置的工作原理為①當(dāng)電機(jī)車10的受電弓11沒有接觸本裝置輸出端架線2 時，+270V電壓通過Rl、 R2、 R3分壓后，B點(diǎn)電壓為+24V,因此架線2上電壓為+24V。 ②當(dāng)電機(jī)車10的受電弓11觸及架線2時，因電機(jī)車10的直流電阻小且與R3并 聯(lián)，因此B點(diǎn)電壓降低，A點(diǎn)電壓也降低；當(dāng)A點(diǎn)電壓降到KV整定值時，KV動作，常開觸點(diǎn) kv閉合；PLC的X2閉合，通過PLC程序控制，Yl閉合，中間繼電器ZJ線圈得電，ZJ的常開 觸點(diǎn)zjl閉合；CJ線圈得電，常開主觸點(diǎn)cjl閉合，接通直流主回路l ;常閉輔助觸點(diǎn)cj2斷 開，斷開+24V回路，同時PLC的Y5閉合，指示燈HL1亮。由于直流主回路1接通，架線2上 電壓為+270V,電機(jī)車10正常工作；這時KC1檢測到工作電流而動作，KC1的常開觸點(diǎn)kcl 閉合，PLC的X0閉合，從而保持合閘狀態(tài)。如果電機(jī)車10在運(yùn)行中出現(xiàn)過負(fù)荷或短路現(xiàn)象 時，過電流繼電器KC2動作，KC2的常開觸點(diǎn)kc2閉合；PLC的XI閉合，通過程序處理Yl斷 開，中間繼電器ZJ線圈失電，ZJ的常開觸點(diǎn)zjl斷開，CJ線圈失電，CJ主觸點(diǎn)cjl斷開，斷 開直流主回路1 ;同時PLC的Y6閉合，指示燈燈HL2亮，指示出現(xiàn)過負(fù)荷或短路故障；當(dāng)故 障處理后，按下復(fù)位按鈕SB， PLC的X3閉合，PLC解除故障狀態(tài)，裝置可繼續(xù)工作。 ③當(dāng)電機(jī)車10受電弓11離開裝置輸出端架線2時，電流繼電器KC1檢測不到電 流而返回，常開觸點(diǎn)kcl斷開，PLC的X0斷開，延時后Yl斷開，ZJ線圈失電，ZJ的常開觸點(diǎn) zjl斷開，CJ線圈失電，主觸點(diǎn)cjl斷開，斷開直流主回路；輔助觸點(diǎn)cj2閉合，架線2重新 帶+24V電壓，為下一次合閘做準(zhǔn)備。如果KC1返回后CJ沒有斷開，則通過輔助常開點(diǎn)cj3 返回到PLC的X4，通過PLC程序處理，Y4、Y5閉合，蜂鳴器HA報(bào)警，指示燈HL1閃爍，提醒操 作人員裝置出現(xiàn)了故障，急需維修。
權(quán)利要求一種電機(jī)車架線自動通電和斷電裝置，包括架線(2)，其特征在于還包括直流主回路(1)、電壓檢測單元(3)、電流檢測單元(4)、過電流檢測單元(5)、主開關(guān)(6)、采用程序控制的控制單元(7)、顯示報(bào)警單元(8)及控制電源單元(9)；在直流主回路(1)上串接電流檢測單元(4)、過電流檢測單元(5)、主開關(guān)(6)，在直流主回路(1)的輸入端與地之間串接電壓檢測單元(3)；電壓檢測單元(3)、電流檢測單元(4)、過電流檢測單元(5)的輸出端與控制單元(7)的輸入端連接，控制單元(7)的輸出端分別與主開關(guān)(6)及顯示報(bào)警單元(8)連接，控制電源單元(9)與控制單元(7)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)車架線自動通電和斷電裝置，其特征在于所述電壓檢測單元(3)由電壓繼電器KV、電阻Rl、 R2及R3組成，電流檢測單元(4)由電流繼電器KC1組成，過電流檢測單元(5)由過電流繼電器KC2組成，主開關(guān)(6)由接觸器CJ組成，控制單元(7)由采用程序控制的PLC組成，控制電源單元(9)由開關(guān)電源G組成，顯示報(bào)警單元(8)由指示燈HL1、 HL2及蜂鳴器HA組成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電機(jī)車架線自動通電和斷電裝置，其特征在于所述接觸器CJ的線圈與中間繼電器ZJ的常開觸點(diǎn)zjl串聯(lián)后接在直流主回路(1)輸入端與地之間；電阻R1、 R2和R3串聯(lián)組成分壓電路，接在直流主回路(1)輸入端與地之間，電壓繼電器KV線圈接在串聯(lián)的R2及R3的兩端；接觸器CJ主觸點(diǎn)cjl串接在直流主回路(1)中，輔助常閉觸點(diǎn)cj2 —端接在R3與R2之間，另一端接在cjl的輸出端；電流繼電器KC1及KC2一次線圈串接在cjl及cj2的輸出端，電流繼電器KC2線圈的輸出端與架線(2)連接；所述控制單元PLC電源端分別連開關(guān)電源G的電源端；PLC的輸入端分別與電流繼電器KC1的常開觸點(diǎn)kcl、過電流繼電器KC2的常開觸點(diǎn)kc2、電壓繼電器KV的常開觸點(diǎn)kv、接觸器CJ輔助常開觸點(diǎn)cj3、按鈕常開觸點(diǎn)sb的一端連接，kcl、 kc2、 kv、 cj3、 sb的另一端與PLC的輸入端COM連接；PLC輸出端分別與蜂鳴器HA、指示燈HL1、指示燈HL2、中間繼電器ZJ線圈的一端連接，蜂鳴器HA、指示燈HL1、指示燈HL2、中間繼電器ZJ線圈的另一端與開關(guān)電源G的一個電源端連接，輸出端COM與開關(guān)電源G的同一組電源的另一個電源端連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電機(jī)車受電弓觸及供電架線時自動通電，離開供電架線時自動斷電的電機(jī)車架線自動通電和斷電裝置，由電壓檢測單元、電流檢測單元、過電流檢測單元、主開關(guān)、控制單元、顯示報(bào)警單元及控制電源單元組成。在本裝置直流主回路上串接電流檢測、過電流檢測、主開關(guān)，在直流主回路與地之間接電壓檢測單元。過電壓檢測單元、電流檢測單元、過電流檢測單元輸出端均與程序控制的控制單元輸入端相連，控制單元輸出端與主開關(guān)、顯示報(bào)警單元相連，控制電源單元為控制單元提供電源。本實(shí)用新型能確保井下沿脈巷道低矮架線的供電安全可靠，替代傳統(tǒng)的人工停送電的供電方式。
文檔編號B60L3/00GK201506266SQ20092018947
公開日2010年6月16日 申請日期2009年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月16日
發(fā)明者劉寶樹, 李正明 申請人:江西稀有稀土金屬鎢業(yè)集團(tuán)有限公司