礦用隔爆型永磁機構高壓真空配電裝置的製作方法

2023-11-11 16:27:52

專利名稱：礦用隔爆型永磁機構高壓真空配電裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及煤礦機電設備技術，尤其涉及一種礦用隔爆型永磁機構高壓真空配電
直O
背景技術：
礦用隔爆型永磁機構高壓真空配電裝置適用於周圍介質含有混合物及煤塵等爆炸性危險氣體的煤礦井下。目前，國內公知的IOKV礦用隔爆型永磁機構高壓真空配電裝置大都是以單片機為核心保護單元，採用電機牽引、鏈傳動、機械儲能的合分閘控制方式。由於單片機容易受到井下惡劣環境的幹擾，容易引發設備的誤動，造成其性能不穩定。

發明內容
本發明的目的在於提供一種抗幹擾能力強、性能穩定的礦用隔爆型永磁機構高壓真空配電裝置。為達到上述目的，本發明提供了一種礦用隔爆型永磁機構高壓真空配電裝置，包括檢測電路，用於採集三相動力電母線的電壓信號、電流信號、接地信號、線纜絕緣信號和設備狀態信號；信號調理電路，用於接收所述檢測電路採集到的電壓信號、電流信號、接地信號、 線纜絕緣信號和設備狀態信號，並將其調理成PLC可識別的標準信號輸出；PLC，用於接收所述信號調理電路輸出的標準信號，將所述標準信號轉變成可顯示數據，並根據所述標準信號判斷設備是否出現過載、短路、接地和絕緣下降故障，如果出現過載、短路、接地或絕緣下降則輸出對應的控制信號；控制執行機構，用於接收所述PLC發送的控制信號，根據所述控制信號對應對設備進行電氣控制；人機互動界面，用於向所述PLC發送控制指令，或接收所述PLC發送的可顯示數據並輸出顯示。本發明的礦用隔爆型永磁機構高壓真空配電裝置，所述信號調理電路是型號為 3108G-4的信號調理板(XTB)，所述檢測電路包括 分別安裝於三相動力電母線的A相和C相上的第一雙線圈電流互感器和第二雙線圈電流互感器，第一雙線圈電流互感器的上線圈的上端、第一雙線圈電流互感器的下線圈的上端、第二雙線圈電流互感器的上線圈的上端、第二雙線圈電流互感器的下線圈的上端分別對應與信號調理板的IA+、Ia+, IC+、Ic+端子相連，第一雙線圈電流互感器的上線圈的下端、第一雙線圈電流互感器的下線圈的下端、第二雙線圈電流互感器的上線圈的下端、第二雙線圈電流互感器的下線圈的下端、以及信號調理板的IA-、IC-、Ia-, Ic-端子均與信號調理板的COM端子相連，且該COM端子接地； 其原邊通過第一熔斷器並接於三相動力電母線上的三相五芯柱電壓互感器，三相五芯柱電壓互感器的開口三角形副邊通過第二熔斷器與所述信號調理板的UAI、UBI、UCI、 和UOI端子相連；其輸入端並接於三相動力電母線上且其輸出端接地的阻容吸收器；安裝於三相動力電母線上的零序電流互感器，零序電流互感器上繞有第一線圈和第二線圈，第一線圈的一端依次通過RC濾波電路、漏電檢測按鈕與信號調理板的UOI端子相連，第一線圈的另一端接地，第二線圈的兩端分別對應與信號調理板的10+、IO-端子相連，第二線圈與信號調理板IO-端子相連的一端接地；線纜絕緣檢測電阻的一端接地，另一端與第三線纜的一端相連，第三線纜的另一端繞過三相動力電母線的包層後與信號調理板的JS端子相連。本發明的礦用隔爆型永磁機構高壓真空配電裝置，所述PLC的型號為3108G，所述人機互動界面包括型號為TFT480272-4. 3的顯示屏，所述控制執行機構包括型號為ZK2Y-10/630-12. 5的高壓永磁機構真空斷路器，高壓永磁機構真空斷路器的主觸點與三相動力電母線相連，高壓永磁機構真空斷路器的1號和2號端子分別與三相五芯柱電壓互感器的開口三角形副邊相連，高壓永磁機構真空斷路器的14號和13號端子分別對應與PLC的0. 0+,0. 1+端子相連，PLC的0. 0-端子通過近控合閘按鈕與鈕子開關的2號選擇端相連，PLC的0. 0-端子通過遠控合閘按鈕與鈕子開關的3號選擇端相連，鈕子開關的1號公共端與高壓永磁機構真空斷路器的14號端子相連，PLC的0. 0-端子通過依次串聯的門限位開關和機芯到位開關與高壓永磁機構真空斷路器的34號端子相連，PLC 的0. 1-端子與高壓永磁機構真空斷路器的35號端子相連，PLC的0. 1-端子通過近控分閘按鈕與鈕子開關的5號選擇端相連，PLC的0. 1-端子通過遠控分閘按鈕與鈕子開關的6號選擇端相連，鈕子開關的4號公共端與高壓永磁機構真空斷路器的13號端子相連，PLC的 0. 0端子通過斷路器輔助開關與PLC的VO+端子相連。本發明的礦用隔爆型永磁機構高壓真空配電裝置，信號調理板的UA、UB、UC、IA、 IC、la、Ic、U0、GND, IO 和 Ur 端子分別對應與 PLC 的 UA、UB、UC、IA、IC、la、Ic、U0、3M/2M、 IO和to端子相連。本發明的礦用隔爆型永磁機構高壓真空配電裝置，顯示屏的15、YK4, YK3, YK2, Il端子分別對應通過復位按鈕、上行按鈕、下行按鈕、移位按鈕、確認按鈕與顯示屏的 24VD端子相連，顯示屏的RS232接口與PLC的PORTl端子相連。本發明的礦用隔爆型永磁機構高壓真空配電裝置，還包括電源，電源的輸入端與三相五芯柱電壓互感器的開口三角形副邊相連，電源的MV+端子分別與顯示器的24V+端子、PLC的VI+端子相連，電源的MV-端子分別與顯示器的MV-端子、PLC的VI-端子相連。 本發明的礦用隔爆型永磁機構高壓真空配電裝置，PLC的PORTO端子通過RS485接口與上位機通訊。本發明的礦用隔爆型永磁機構高壓真空配電裝置，還包括串接在三相動力電母線上的隔離開關。本發明的礦用隔爆型永磁機構高壓真空配電裝置包括檢測電路用於採集三相動力電母線的電壓信號、電流信號、接地信號、線纜絕緣信號和設備狀態信號。信號調理電路用於接收檢測電路採集到的電壓信號、電流信號、接地信號、線纜絕緣信號和設備狀態信號，並將其調理成PLC可識別的標準信號輸出。PLC用於接收信號調理電路輸出的標準信號，將標準信號轉變成可顯示數據，並根據標準信號判斷設備是否出現過載、短路、接地和絕緣下降故障，如果出現過載、短路、接地或絕緣下降則輸出對應的控制信號。控制執行機構用於接收PLC發送的控制信號，根據控制信號對應對設備進行電氣控制。人機互動界面用於向PLC發送控制指令，或接收PLC發送的可顯示數據並輸出顯示。信號調理電路的預處理和PLC的抗幹擾性提高了礦用隔爆型永磁機構高壓真空配電裝置的抗幹擾能力，使其性能更加穩定。


圖1為本發明的礦用隔爆型永磁機構高壓真空配電裝置的電路原理圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的具體實施方式
進行詳細描述本實施例的礦用隔爆型永磁機構高壓真空配電裝置包括檢測電路，用於採集三相動力電母線的電壓信號、電流信號、接地信號、線纜絕緣信號和設備狀態信號。信號調理電路，用於接收檢測電路採集到的電壓信號、電流信號、接地信號、線纜絕緣信號和設備狀態信號，並將其調理成PLC可識別的標準信號輸出(通常包括整形、濾波、放大、AD轉換等)。 PLC，用於接收信號調理電路輸出的標準信號，將標準信號轉變成可顯示數據，並根據標準信號判斷設備是否出現過載、短路、接地和絕緣下降故障，如果出現過載、短路、接地或絕緣下降則輸出對應的控制信號。控制執行機構，用於接收PLC發送的控制信號，根據控制信號對應對設備進行電氣控制。人機互動界面，用於向PLC發送控制指令，或接收PLC發送的可顯示數據並輸出顯示。參考圖1所示，其中，信號調理電路是型號為3108G-4的信號調理板XTB，檢測電路包括分別安裝於三相動力電母線的A相和C相上的第一雙線圈電流互感器TAal和第二雙線圈電流互感器TAa2，第一雙線圈電流互感器TAal的上線圈的上端、第一雙線圈電流互感器TAal的下線圈的上端、第二雙線圈電流互感器TAa2的上線圈的上端、第二雙線圈電流互感器TAa2的下線圈的上端分別對應與信號調理板XTB的IA+、la+、IC+、Ic+端子相連，第一雙線圈電流互感器TAal的上線圈的下端、第一雙線圈電流互感器TAal的下線圈的下端、第二雙線圈電流互感器TAa2的上線圈的下端、第二雙線圈電流互感器TAa2的下線圈的下端、 以及信號調理板XTB的IA-、IC-、Ia-, Ic-端子均與信號調理板XTB的COM端子相連，且該 COM端子接地。其原邊通過第一熔斷器FU1-3並接於三相動力電母線上的三相五芯柱電壓互感器TV，三相五芯柱電壓互感器TV的開口三角形副邊通過第二熔斷器FU4-6與所述信號調理板XTB的UAI、UBI、UCI、和UOI端子相連。其輸入端並接於三相動力電母線上且其輸出端接地的阻容吸收器RC-3。安裝於三相動力電母線上的零序電流互感器LH0，零序電流互感器LHO上繞有第一線圈L86和第二線圈L87，第一線圈L86的一端依次通過RC濾波電路、漏電檢測按鈕SB3與信號調理板XTB 的UOI端子相連，第一線圈L86的另一端接地，第二線圈L87的兩端分別對應與信號調理板 XTB的10+、IO-端子相連，第二線圈L87與信號調理板IO-端子相連的一端接地。線纜絕緣檢測電阻R2的一端接地，另一端與第三線纜L88的一端相連，第三線纜L88的另一端繞過三相動力電母線的包層後與信號調理板XTB的JS端子相連。參考圖1所示，其中，PLC的型號為3108G，控制執行機構包括型號為 ZK2Y-10/630-12. 5的高壓永磁機構真空斷路器ZDY，高壓永磁機構真空斷路器ZDY的主觸點與三相動力電母線相連，高壓永磁機構真空斷路器ZDY的1號和2號端子分別與三相五芯柱電壓互感器TV的開口三角形副邊相連，高壓永磁機構真空斷路器ZDY的14號和13號端子分別對應與PLC的0. 0+,0. 1+端子相連，PLC的0. 0-端子通過近控合閘按鈕SBl與鈕子開關NKl的2號選擇端相連，PLC的0. 0-端子通過遠控合閘按鈕SB9與鈕子開關NKl的 3號選擇端相連，鈕子開關NKl的1號公共端與高壓永磁機構真空斷路器ZDY的14號端子相連，PLC的0. 0-端子通過依次串聯的門限位開關SQl和機芯到位開關SQ2與高壓永磁機構真空斷路器ZDY的34號端子相連，PLC的0. 1-端子與高壓永磁機構真空斷路器ZDY的 35號端子相連，PLC的0. 1-端子通過近控分閘按鈕SB2與鈕子開關NKl的5號選擇端相連，PLC的0. 1-端子通過遠控分閘按鈕SBlO與鈕子開關NKl的6號選擇端相連，鈕子開關 NKl的4號公共端與高壓永磁機構真空斷路器ZDY的13號端子相連，PLC的0. 0端子通過斷路器輔助開關與PLC的VO+端子相連。繼續參考圖1，信號調理板 XTB 的 UA、UB、UC、IA、IC、Ia、Ic、U0、GND、I0 和 Ur 端子分別對應與PLC的UA、UB、UC、IA、IC、la、Ic、U0、3M/2M、IO和Ur端子相連。顯示屏XS的 YK5,YK4,YK3,YK2,YK1端子分別對應通過復位按鈕SB8、上行按鈕SB7、下行按鈕SB6、移位按鈕SB5、確認按鈕SB4與顯示屏XS的MVD端子相連，顯示屏XS的RS232接口與PLC的 PORTl端子相連。PLC的PORTO端子通過RS485接口與上位機通訊。本實施例的礦用隔爆型永磁機構高壓真空配電裝置還包括電源DY和串接在三相動力電母線上的隔離開關QS。 電源DY的輸入端與三相五芯柱電壓互感器TV的開口三角形副邊相連，電源DY的MV+端子分別與顯示器XS的24V+端子、PLC的VI+端子相連，電源DY的MV-端子分別與顯示器 XS的24V-端子、PLC的VI-端子相連。 本實施例的礦用隔爆型永磁機構高壓真空配電裝置PLC接受檢測電路輸出的電壓信號、電流信號、接地信號、線纜絕緣信號及設備狀態信號用於人機界面的信號顯示，同時對這些信號進行判斷，若設備出現過載、短路、接地、線路絕緣下降等故障信號時，PLC輸出繼電器0. 1吸合，其觸點0. 0-,0. 1-閉合，使高壓永磁機構真空斷路器ZDY的13號端子、 35號端子短接，高壓永磁機構真空斷路器ZDY使分閘線圈得電，永磁機構分閘；若設備和設備運行正常，PLC輸出繼電器0. 1釋放，其觸點0. 0-,0. 1-斷開，使高壓永磁機構真空斷路器ZDY的13號端子、35號端子斷開，為高壓永磁機構真空斷路器ZDY的合閘提供條件，此時按下合閘按鈕SBl，則高壓永磁機構真空斷路器ZDY合閘，按下停止按鈕SB2，則高壓永磁機構真空斷路器ZDY分閘；PLC的輸出繼電器0.0是網絡合閘繼電器，上位機的網絡合閘信號通過RS485接口接入PLC的PORTO端子，使PLC的網絡合閘繼電器0. 0吸合，高壓永磁機構真空斷路器ZDY合閘。PLC的輸入繼電器0. 0,0. 1、0. 2分別對應設備外部的風電閉鎖、遠方分閘和瓦斯閉鎖輸入，此時PLC的輸出繼電器0. 1得電，其觸點0. 1+,0. 1-吸合，高壓永磁機構真空斷路器ZDY的13號端子、35號端子短接，高壓永磁機構真空斷路器ZDY使分閘線圈得電，永磁機構分閘。 以上的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，並非對本發明的範圍進行限定，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域普通工程技術人員對本發明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發明的權利要求書確定的保護範圍內。
權利要求
1.一種礦用隔爆型永磁機構高壓真空配電裝置，其特徵在於，包括檢測電路，用於採集三相動力電母線的電壓信號、電流信號、接地信號、線纜絕緣信號和設備狀態信號；信號調理電路，用於接收所述檢測電路採集到的電壓信號、電流信號、接地信號、線纜絕緣信號和設備狀態信號，並將其調理成PLC可識別的標準信號輸出；PLC，用於接收所述信號調理電路輸出的標準信號，將所述標準信號轉變成可顯示數據，並根據所述標準信號判斷設備是否出現過載、短路、接地和絕緣下降故障，如果出現過載、短路、接地或絕緣下降則輸出對應的控制信號；控制執行機構，用於接收所述PLC發送的控制信號，根據所述控制信號對應對設備進行電氣控制；人機互動界面，用於向所述PLC發送控制指令，或接收所述PLC發送的可顯示數據並輸出顯示。
2.根據權利要求1所述的礦用隔爆型永磁機構高壓真空配電裝置，其特徵在於，所述信號調理電路是型號為3108G-4的信號調理板(XTB)，所述檢測電路包括分別安裝於三相動力電母線的A相和C相上的第一雙線圈電流互感器(TAal)和第二雙線圈電流互感器(TAa2)，第一雙線圈電流互感器(TAal)的上線圈的上端、第一雙線圈電流互感器(TAal)的下線圈的上端、第二雙線圈電流互感器(TAa2)的上線圈的上端、第二雙線圈電流互感器(TAa2)的下線圈的上端分別對應與信號調理板(XTB)的IA+、la+、IC+、Ic+ 端子相連，第一雙線圈電流互感器(TAal)的上線圈的下端、第一雙線圈電流互感器(TAal) 的下線圈的下端、第二雙線圈電流互感器(TAa2)的上線圈的下端、第二雙線圈電流互感器 (TAa2)的下線圈的下端、以及信號調理板(XTB)的IA-、IC-、la-、Ic-端子均與信號調理板 (XTB)的COM端子相連，且該COM端子接地；其原邊通過第一熔斷器(FU1-3)並接於三相動力電母線上的三相五芯柱電壓互感器 (TV)，三相五芯柱電壓互感器(TV)的開口三角形副邊通過第二熔斷器(FU4-6)與所述信號調理板(XTB)的UAI、UBI、UCI、和UOI端子相連；其輸入端並接於三相動力電母線上且其輸出端接地的阻容吸收器(RC-3)；安裝於三相動力電母線上的零序電流互感器(LHO)，零序電流互感器(LHO)上繞有第一線圈(L86)和第二線圈(L87)，第一線圈(L86)的一端依次通過RC濾波電路、漏電檢測按鈕(SB3)與信號調理板(XTB)的UOI端子相連，第一線圈(L86)的另一端接地，第二線圈 (L87)的兩端分別對應與信號調理板(XTB)的10+、IO-端子相連，第二線圈(L87)與信號調理板IO-端子相連的一端接地；線纜絕緣檢測電阻(似)的一端接地，另一端與第三線纜 (L88)的一端相連，第三線纜(L88)的另一端繞過三相動力電母線的包層後與信號調理板 (XTB)的JS端子相連。
3.根據權利要求2所述的礦用隔爆型永磁機構高壓真空配電裝置，其特徵在於，所述 PLC的型號為3108G，所述人機互動界面包括型號為TFT480272-4. 3的顯示屏(XS)，所述控制執行機構包括型號為I2Y-10/630-12. 5的高壓永磁機構真空斷路器(ZDY)，高壓永磁機構真空斷路器(ZDY)的主觸點與三相動力電母線相連，高壓永磁機構真空斷路器(ZDY)的1號和2號端子分別與三相五芯柱電壓互感器(TV)的開口三角形副邊相連，高壓永磁機構真空斷路器(ZDY)的14號和13號端子分別對應與PLC的0. 0+,0. 1+端子相連，PLC的0. 0-端子通過近控合閘按鈕(SBl)與鈕子開關(NKl)的2號選擇端相連，PLC的0. 0-端子通過遠控合閘按鈕(SB9)與鈕子開關(NKl)的3號選擇端相連，鈕子開關(NKl)的1號公共端與高壓永磁機構真空斷路器(ZDY)的14號端子相連，PLC的0. 0-端子通過依次串聯的門限位開關 (SQl)和機芯到位開關(SQ2)與高壓永磁機構真空斷路器(ZDY)的34號端子相連，PLC的 0. 1-端子與高壓永磁機構真空斷路器(ZDY)的35號端子相連，PLC的0. 1_端子通過近控分閘按鈕(SB2)與鈕子開關(NKl)的5號選擇端相連，PLC的0. 1_端子通過遠控分閘按鈕 (SBlO)與鈕子開關(NKl)的6號選擇端相連，鈕子開關(NKl)的4號公共端與高壓永磁機構真空斷路器(ZDY)的13號端子相連，PLC的0. 0端子通過斷路器輔助開關與PLC的VO+ 端子相連。
4.根據權利要求3所述的礦用隔爆型永磁機構高壓真空配電裝置，其特徵在於，信號調理板(XTB)的 UA、UB、UC、IA、IC、Ia、Ic、U0、GND、I0 和 Ur 端子分別對應與 PLC 的 UA、UB、 UC、ΙΑ、IC、la、Ic、U0、3M/2M、IO 和 Ur 端子相連。
5.根據權利要求4所述的礦用隔爆型永磁機構高壓真空配電裝置，其特徵在於，顯示屏(XS)的15、14、13、12、11端子分別對應通過復位按鈕(SB8)、上行按鈕(SB7)、下行按鈕(SB6)、移位按鈕(SB5)、確認按鈕(SB4)與顯示屏(XQ的MVD端子相連，顯示屏(XS) 的RS232接口與PLC的PORTl端子相連。
6.根據權利要求5所述的礦用隔爆型永磁機構高壓真空配電裝置，其特徵在於，還包括電源(DY)，電源(DY)的輸入端與三相五芯柱電壓互感器(TV)的開口三角形副邊相連，電源(DY)的MV+端子分別與顯示器(XS)的MV+端子、PLC的VI+端子相連，電源(DY)的 24V-端子分別與顯示器(XQ的MV-端子、PLC的VI-端子相連。
7.根據權利要求6所述的礦用隔爆型永磁機構高壓真空配電裝置，其特徵在於，PLC的 PORTO端子通過RS485接口與上位機通訊。
8.根據權利要求7所述的礦用隔爆型永磁機構高壓真空配電裝置，其特徵在於，還包括串接在三相動力電母線上的隔離開關tos)。
全文摘要
本發明公開了一種礦用隔爆型永磁機構高壓真空配電裝置，包括檢測電路用於採集三相動力電母線的電壓信號、電流信號、接地信號、線纜絕緣信號和設備狀態信號。信號調理電路用於接收檢測電路採集到的電壓信號、電流信號、接地信號、線纜絕緣信號和設備狀態信號，並將其調理成PLC可識別的標準信號輸出。PLC用於接收信號調理電路輸出的標準信號，將標準信號轉變成可顯示數據，並根據標準信號判斷設備是否出現過載、短路、接地和絕緣下降故障，如果出現過載、短路、接地或絕緣下降則輸出對應的控制信號。控制執行機構用於接收PLC發送的控制信號，根據控制信號對應對設備進行電氣控制。該裝置抗幹擾能力強、性能穩定。
文檔編號H02B1/24GK102361228SQ201110145878
公開日2012年2月22日 申請日期2011年6月1日 優先權日2011年6月1日
發明者餘子先, 倪瑞, 劉保倫, 劉保華, 華莉, 吳建鑫, 孔德全, 孔祥婷, 常國輝, 方亮, 李放, 郭春風 申請人:淮南萬泰電子股份有限公司