專利名稱：一種可控硅自動(dòng)停送電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)停送電開關(guān)，尤其涉及一種可控硅自動(dòng)停送電裝置，屬于電 子開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
礦山運(yùn)輸線或井下運(yùn)輸巷的電機(jī)車架空線需分段供電，特別是車場(chǎng)和人員過往頻 繁的區(qū)段，有關(guān)安全規(guī)程要求煤礦井下車地點(diǎn)必須設(shè)有安全設(shè)備，這對(duì)礦工的人身安全、生 產(chǎn)安全和能源節(jié)約都有重大意義。目前，煤礦普遍使用的分區(qū)開關(guān)設(shè)備均是通過人工操作，不僅影響工作效率，而且 煤礦正在使用的老式直流架線自動(dòng)停送電裝置多采用ZCO系列直流接觸器作開關(guān)元件，但 是該開關(guān)元件功能簡(jiǎn)單，控制簡(jiǎn)陋，接線繁瑣，缺少漏電閉鎖與保護(hù)功能，在井下潮濕環(huán)境 極易發(fā)生電弧飛濺，燒毀自動(dòng)停送電開關(guān)等事故，給人員井下作業(yè)帶來一定的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)存的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種可控硅自動(dòng)停送電裝置，適用于煤 礦井下電機(jī)車直流架空線停送電操作，不僅有效的彌補(bǔ)了老式自動(dòng)停送電裝置的功能缺陷 與安全缺陷，還實(shí)現(xiàn)直流架空線停送電無觸點(diǎn)化，兼具漏電閉鎖與報(bào)警功能。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)本發(fā)明包括載波發(fā)射機(jī)和開關(guān) 主機(jī)，載波發(fā)射機(jī)安裝在礦用電機(jī)車上，其輸出端a通過電機(jī)車上的集電弓與分區(qū)架空線 連接，其輸出端b通過電機(jī)車本體接地；開關(guān)主機(jī)分別安裝在相應(yīng)分區(qū)架空線所在巷道的 墻壁上，由設(shè)置在隔爆散熱外殼中的載波接收機(jī)^JS,關(guān)斷電路，漏電檢測(cè)電路和主接線等 構(gòu)成的機(jī)芯組成，其輸入端通過接線端子PXl與直流電源連接，其輸出端通過接線端子PX2 與分區(qū)架空線連接。載波接收機(jī)^JS輸入端a通過接線端子PX2與分區(qū)架空線連接，其輸入端b與接 地端GND連接，其輸出端d與可編程序控制器LOGO ！的輸入端12連接，其輸入端e、c分別 與DC/DC電源變換器Powl的輸出端L+l、com連接。關(guān)斷電路由兩個(gè)繼電器Kl及其常開觸點(diǎn)、一個(gè)電容器Cl和一個(gè)電阻Rl組成；繼 電器Kl常開觸點(diǎn)的一端與可控硅器件KP陽極A連接，其另一端與電阻Rl的一端均連接到 電容器Cl的一端，電容器Cl的另一端通過直流電流互感器HL與可控硅器件KP陰極K連 接，電阻Rl的另一端與接地端GND連接。漏電檢測(cè)電路由一個(gè)繼電器K2及其常開觸點(diǎn)、一個(gè)電阻R2串聯(lián)組成；繼電器K2 一端通過電阻R2與接線端子PX2連接，其另一端與接地端GND連接。主接線由熔斷器RD、可控硅器件KP、觸發(fā)器MB-I、可編程序控制器LOGO ！、DC/DC 電源變換器Powl和信號(hào)指示牌XHP組成；接線端子PX1、熔斷器RD、可控硅器件KP、直流電 流互感器HL和接線端子PX2依次串聯(lián)形成電機(jī)車主供電線路；接線端子PXl與直流電源連 接；可控硅器件KP陽極A與熔斷器RD —端連接，其陰極K與觸發(fā)器MB-I的c端連接，陰極K的輸出線穿過穿芯式電流互感器HL與接線端子PX2連接，其控制極G與觸發(fā)器MB-I的m 端連接；電流互感器HL輸出端a與可編程序控制器的輸入端17連接；觸發(fā)器MB-I的m端 與可控硅器件KP控制極G連接，其c端與可控硅器件KP陰極K連接，其a端與可編程序控 制器LOGO!輸出端Ql連接，其b端接地；可編程序控制器LOGO ！的輸入端L+、com分別與 DC/DC電源變換器Powl的輸出端L+l、com連接，其輸出端Q2、Q3、Q4分別連接繼電器Kl、 K2、K3后接地；DC/DC電源變換器Powl的輸入端與接線端子PXl連接，其輸出端com接地； 接線端子PX2與分區(qū)架空線連接。本發(fā)明的工作原理是整個(gè)電機(jī)車架空線據(jù)實(shí)際情況分為若干受控區(qū)段，并采取 獨(dú)立供電，每段分區(qū)架空線設(shè)置相應(yīng)的開關(guān)主機(jī)，直流電源由變電所引出后須通過自動(dòng)停 送電開關(guān)輸送到每段架空線上，相鄰兩段架空線之間通過絕緣木連接為一體。每段架空線 的“?！?、“送”電依賴于電機(jī)車發(fā)出信號(hào)控制開關(guān)主機(jī)來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)電機(jī)車未駛進(jìn)某段分區(qū)架空線時(shí)，該區(qū)的可控硅KP處于正向阻斷狀態(tài)，自動(dòng)停 送電開關(guān)為斷開狀態(tài)，僅由DC/DC電源變換器Powl —載波接收機(jī)^JS —接線端子PX2 — 分區(qū)架空線輸送+24V安全低壓。當(dāng)電機(jī)車行駛至某段分區(qū)架空線時(shí)，啟動(dòng)電機(jī)車上的載波發(fā)射機(jī)，輸出相應(yīng)頻率 的高頻信號(hào)，主機(jī)開關(guān)內(nèi)的載波接收機(jī)^JS輸入端a接受信號(hào)后，觸發(fā)載波接收機(jī)^JS 的輸出繼電器吸合，進(jìn)一步，信號(hào)送入可編程控制器LOGO ！輸入端12，由可編程控制器 LOGO ！經(jīng)過程序處理，從輸出端Ql向觸發(fā)器MB-I輸出信號(hào)，觸發(fā)器MB-I開通，并向可控硅 K P控制極G輸出觸發(fā)脈沖，可控硅KP立即導(dǎo)通，然后直流電輸入接線端子PXl —熔斷器 RD —可控硅KP陽極A—可控硅KP陰極K—分區(qū)架空線，所控區(qū)段架空線帶電，直流電再由 分區(qū)架空線一電機(jī)車集電弓一電機(jī)車啟動(dòng)開關(guān)一電機(jī)車電動(dòng)機(jī)，從而電機(jī)車正常工作。當(dāng)電機(jī)車上的載波發(fā)射機(jī)關(guān)斷時(shí)，載波接收機(jī)^JS的繼電器釋放，可編程控制器 LOGO ！輸出信號(hào)使得觸發(fā)器MB-I關(guān)斷，則可控硅KP控制極G無觸發(fā)信號(hào)，同時(shí)可編程控制 器LOGO ！啟動(dòng)關(guān)斷電路，在可控硅KP陰極K和陽極A間架施加反向電壓，使得可控硅KP 關(guān)斷，此時(shí)分區(qū)架空線斷開高壓直流電源，僅由DC/DC電源變換器Powl提供直流低壓。另外，在關(guān)斷程序啟動(dòng)前2秒，可編程控制器LOGO ！控制漏電檢測(cè)程序運(yùn)行，對(duì)架 空線絕緣并進(jìn)行在線檢測(cè)。若檢測(cè)結(jié)果為不漏電，則自動(dòng)停送電裝置在2秒后自動(dòng)關(guān)斷；若 檢測(cè)結(jié)果為漏電，則可編程控制器LOGO ！接通報(bào)警單元并記憶，同時(shí)強(qiáng)行關(guān)斷自動(dòng)停送電 裝置。自動(dòng)停送電裝置關(guān)斷后，可控硅KP陰極K通過限流電阻Rl接地，自動(dòng)停送電裝置本 體漏電檢測(cè)程序運(yùn)行，若檢測(cè)到漏電電流大于國家規(guī)定值2. 5mA，則接通報(bào)警單元報(bào)警。本發(fā)明的有益效果是載波開關(guān)的應(yīng)用省略了在巷道中敷設(shè)控制線，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離 控制自動(dòng)停送電開關(guān)導(dǎo)通與關(guān)斷；利用大功率高反壓可控硅實(shí)現(xiàn)直流架線停送電無觸點(diǎn) 化，杜絕電弧事故；具備架空線與自動(dòng)停送電裝置本體漏電檢測(cè)與閉鎖功能，提高直流架線 供電的安全可靠性；安裝方便，可靠靈敏，故障率低；實(shí)現(xiàn)了有機(jī)車時(shí)架空線路有電，無機(jī) 車時(shí)架空線路無電的安全理念，保障煤礦架空線路用電的本質(zhì)安全，避免和減少礦井人員 觸電傷亡的事故發(fā)生。


圖1為本發(fā)明的電路接線原理圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。包括載波發(fā)射機(jī)和開關(guān)主機(jī)，載波發(fā)射機(jī)安裝在礦用電機(jī)車上，其輸出端a通過 電機(jī)車上的集電弓與分區(qū)架空線連接，其輸出端b通過電機(jī)車本體接地；開關(guān)主機(jī)分別安 裝在相應(yīng)分區(qū)架空線所在巷道的墻壁上，由設(shè)置在隔爆散熱外殼中的載波接收機(jī)觀JS，關(guān) 斷電路，漏電檢測(cè)電路和主接線等構(gòu)成的機(jī)芯組成，其輸入端通過接線端子PXl與直流電 源連接，其輸出端通過接線端子PX2與分區(qū)架空線連接。如圖1所示，載波接收機(jī)^JS輸入端a通過接線端子PX2與分區(qū)架空線連接，其 輸入端b與接地端GND連接，其輸出端d與可編程序控制器LOGO ！的輸入端12連接，其輸 入端e、c分別與DC/DC電源變換器Powl的輸出端L+l、com連接。關(guān)斷電路由兩個(gè)繼電器Kl及其常開觸點(diǎn)、一個(gè)電容器Cl和一個(gè)電阻Rl組成；繼 電器Kl常開觸點(diǎn)的一端與可控硅器件KP陽極A連接，其另一端與電阻Rl的一端均連接到 電容器Cl的一端，電容器Cl的另一端通過直流電流互感器HL與可控硅器件KP陰極K連 接，電阻Rl的另一端與接地端GND連接。漏電檢測(cè)電路由一個(gè)繼電器K2及其常開觸點(diǎn)、一個(gè)電阻R2串聯(lián)組成；繼電器K2 一端通過電阻R2與接線端子PX2連接，其另一端與接地端GND連接。主接線由熔斷器RD、可控硅器件KP、觸發(fā)器MB-1、可編程序控制器LOGO ！、DC/DC 電源變換器Powl和信號(hào)指示牌XHP組成；接線端子PX1、熔斷器RD、可控硅器件KP、直流電 流互感器HL和接線端子PX2依次串聯(lián)形成電機(jī)車主供電線路；接線端子PXl與直流電源連 接；可控硅器件KP陽極A與熔斷器RD —端連接，其陰極K與觸發(fā)器MB-I的c端連接，陰極 K的輸出線穿過穿芯式電流互感器HL與接線端子PX2連接，其控制極G與觸發(fā)器MB-I的m 端連接；電流互感器HL輸出端a與可編程序控制器的輸入端17連接；所述的觸發(fā)器MB-I 的m端與可控硅器件KP控制極G連接，其c端與可控硅器件KP陰極K連接，其a端與可編 程序控制器LOGO!輸出端Ql連接，其b端接地；可編程序控制器LOGO ！的輸入端L+、com 分別與DC/DC電源變換器Powl的輸出端L+l、com連接，其輸出端Q2、Q3、Q4分別連接繼電 器K1、K2、K3后接地；DC/DC電源變換器Powl的輸入端與接線端子PXl連接，其輸出端com 接地；接線端子PX2與分區(qū)架空線連接。其中，載波接收機(jī)^JS和載波發(fā)射機(jī)用來發(fā)射和接受電機(jī)車的駛進(jìn)信號(hào)；DC/DC 電源變換器Powl用于向分區(qū)架空線輸送+24V安全低壓；可編程序控制器LOGO ！用于程 序控制電路的通斷信號(hào)；熔斷器RD作為短路和過電流的保護(hù)器；可控硅KP用作無觸點(diǎn)開 關(guān)以快速接通或切斷電路；觸發(fā)器MB-I用來控制主回路可控硅的觸發(fā)導(dǎo)通；電流互感器HL 用于在線路發(fā)生短路過載等故障時(shí)，向繼電裝置提供信號(hào)切斷故障電路；關(guān)斷電路用于關(guān) 閉可控硅KP無觸點(diǎn)開關(guān)；漏檢電路用于檢測(cè)電路有無漏電情況。本發(fā)明的工作工程欲通過某段分區(qū)架線時(shí)，控制電機(jī)車上安裝的載波發(fā)射機(jī)發(fā) 射該段相應(yīng)的頻率，此時(shí)載波發(fā)射機(jī)就可向可編程控制器LOGO ！發(fā)射信號(hào)，控制觸發(fā)器 MB-I向可控硅KP發(fā)出觸發(fā)電流，使得可控硅KP導(dǎo)通，直流電源給所控區(qū)段架空線送電，位 于所控區(qū)段的電機(jī)車正常工作。當(dāng)電機(jī)車駛離該區(qū)段時(shí)，其上的載波發(fā)射機(jī)關(guān)斷，載波接收 機(jī)^JS的繼電器釋放，可編程控制器LOGO ！輸出信號(hào)使得觸發(fā)器MB-I關(guān)斷，則可控硅器件KP控制極G無觸發(fā)信號(hào)，同時(shí)可編程控制器LOGO ！啟動(dòng)關(guān)斷電路，在可控硅KP陰極K和 陽極A間架加反向電壓，使得可控硅KP關(guān)斷，此時(shí)分區(qū)架空線斷開高壓直流電源，僅由DC/ DC電源變換器Powl提供直流低壓。另外，在關(guān)斷程序啟動(dòng)前2秒，可編程控制器LOGO ！控制漏電檢測(cè)程序運(yùn)行，對(duì)架 空接觸線絕緣并進(jìn)行在線檢測(cè)。若檢測(cè)結(jié)果為不漏電，則自動(dòng)停送電裝置在2秒后自動(dòng)關(guān) 斷；若檢測(cè)結(jié)果為漏電，則接通報(bào)警單元并記憶，同時(shí)強(qiáng)行關(guān)斷自動(dòng)停送電裝置。自動(dòng)停送 電裝置關(guān)斷后，可控硅KP陰極K通過限流電阻Rl接地，自動(dòng)停送電裝置本體漏電檢測(cè)程序 運(yùn)行，若檢測(cè)到漏電電流大于國家規(guī)定值2. SmA，則接通報(bào)警單元報(bào)警。由于載波發(fā)射機(jī)的作用，當(dāng)電機(jī)車到達(dá)某區(qū)段時(shí)，開關(guān)給該區(qū)段自動(dòng)送電，以保證 電機(jī)車行駛的需要；當(dāng)電機(jī)車駛離該區(qū)段后，開關(guān)自動(dòng)切斷該區(qū)段的架空線電源，使得架空 線平時(shí)不使用時(shí)處于無電狀態(tài)。保證了線下行人和檢修人員的人身安全。以可控硅器件KP 作為主回路開關(guān)元件可實(shí)現(xiàn)直流架線供電電路無火花，無觸點(diǎn)快速接通與關(guān)斷，杜絕直流 電弧事故。另外，漏電閉鎖與報(bào)警功能對(duì)于提高安全用電水平，減少人身觸電傷亡事故和設(shè) 備漏電保護(hù)起著重要作用。
權(quán)利要求
1.一種可控硅自動(dòng)停送電裝置，包括載波發(fā)射機(jī)和開關(guān)主機(jī)；其特征在于所述的載波 發(fā)射機(jī)安裝在礦用電機(jī)車上，其輸出端a通過電機(jī)車上的集電弓與分區(qū)架空線連接，其輸 出端b通過電機(jī)車本體接地；所述的開關(guān)主機(jī)分別安裝在相應(yīng)分區(qū)架空線所在巷道的墻壁 上，其輸入端通過接線端子PXl與直流電源連接，其輸出端通過接線端子PX2與分區(qū)架空線 連接，由設(shè)置在隔爆散熱外殼中的載波接收機(jī)^JS,關(guān)斷電路，漏電檢測(cè)電路和主接線等構(gòu) 成的機(jī)芯組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可控硅自動(dòng)停送電裝置，其特征在于所述的載波接收機(jī) ZBJS輸入端a通過接線端子PX2與分區(qū)架空線連接，其輸入端b與接地端GND連接，其輸出 端d與可編程序控制器LOGO ！的輸入端12連接，其輸入端e、c分別與DC/DC電源變換器 Powl的輸出端L+l、com連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可控硅自動(dòng)停送電裝置，其特征在于所述的關(guān)斷電路由 兩個(gè)繼電器Kl及其常開觸點(diǎn)、一個(gè)電容器Cl和一個(gè)電阻Rl組成；繼電器Kl常開觸點(diǎn)的一 端與可控硅器件KP陽極A連接，其另一端與電阻Rl的一端均連接到電容器Cl的一端，電 容器Cl的另一端通過直流電流互感器HL與可控硅器件KP陰極K連接，電阻Rl的另一端 與接地端GND連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可控硅自動(dòng)停送電裝置，其特征在于所述的漏電檢測(cè)電 路由一個(gè)繼電器K2及其常開觸點(diǎn)、一個(gè)電阻R2串聯(lián)組成；繼電器K2 —端通過電阻R2與接 線端子PX2連接，其另一端與接地端GND連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可控硅自動(dòng)停送電裝置，其特征在于所述的主接線由熔 斷器RD、可控硅器件KP、觸發(fā)器MB-I、可編程序控制器LOGO ！、DC/DC電源變換器Powl和 信號(hào)指示牌XHP組成；接線端子PX1、熔斷器RD、可控硅器件KP、直流電流互感器HL和接線 端子PX2依次串聯(lián)形成電機(jī)車主供電線路；所述的接線端子PXl與直流電源連接；所述的 可控硅器件KP陽極A與熔斷器RD —端連接，其陰極K與觸發(fā)器MB-I的c端連接，陰極K 的輸出線穿過穿芯式電流互感器HL與接線端子PX2連接，其控制極G與觸發(fā)器MB-I的m 端連接；所述的電流互感器HL輸出端a與可編程序控制器的輸入端17連接；所述的觸發(fā)器 MB-I的m端與可控硅器件KP控制極G連接，其c端與可控硅器件KP陰極K連接，其a端與 可編程序控制器LOGO ！輸出端Ql連接，其b端接地；所述的可編程序控制器LOGO ！的輸 入端L+、com分別與DC/DC電源變換器Powl的輸出端L+l、com連接，其輸出端Q2、Q3、Q4 分別連接繼電器線圈K1、K2、K3后接地；所述的DC/DC電源變換器Powl的輸入端與接線端 子PXl連接，其輸出端com接地；所述的接線端子PX2與分區(qū)架空線連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可控硅自動(dòng)停送電裝置，屬于電子開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，包括載波發(fā)射機(jī)安裝在礦用電機(jī)車上，其輸出端a通過電機(jī)車上的集電弓與分區(qū)架空線連接，其輸出端b通過電機(jī)車本體接地；開關(guān)主機(jī)分別安裝在相應(yīng)分區(qū)架空線所在巷道的墻壁上，其輸入端通過接線端子PX1與直流電源連接，其輸出端通過接線端子PX2與分區(qū)架空線連接，由設(shè)置在隔爆散熱外殼中的載波接收機(jī)ZBJS，關(guān)斷電路，漏電檢測(cè)電路和主接線等構(gòu)成的機(jī)芯組成；有益效果是實(shí)現(xiàn)了有機(jī)車時(shí)架空線路有電，無機(jī)車時(shí)架空線路無電的安全理念，遠(yuǎn)距離控制自動(dòng)停送電開關(guān)導(dǎo)通與關(guān)斷，具備漏電檢測(cè)與閉鎖功能，實(shí)現(xiàn)提高了直流架線供電的安全可靠性。
文檔編號(hào)B60M3/04GK102092315SQ20101057318
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月6日
發(fā)明者韓鯤 申請(qǐng)人:韓鯤