礦用隔爆型直流電源屏的製作方法
2023-04-24 23:23:06
專利名稱：礦用隔爆型直流電源屏的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種直流電源屏，具體是指一種適用於煤礦井下 變電站做為礦用高壓防爆開關保護和操作電源的礦用隔爆型直流電 源屏。
背景技術：
直流電源屏是變電站(所)二次設備中非常重要的設備，承擔著 向變電站(所)提供直流控制保護電源的作用，同時提供給高壓開關 及斷路器的操作電源，是電力系統控制、保護的基礎，因此直流電源 屏的可靠性將直接關係到變電站(所)的安全運行。直流電源屏的發 展已經經歷了很長的時間，從早期的直流發電機、磁飽和直流充電機 到集成電路可控矽控制直流充電機、單片機控制可控矽充電機、高頻 開關電源充電機等，其蓄電池也由原來的鎘鎳電池改用鉛酸免維護蓄 電池。隨著科學技術的不斷發展，電子技術、計算機技術與通信技術 的日趨完善，使電力系統向著綜合自動化、電站無人值守和網絡化集 中管理的方向發展，作為電力系統重要組成部分的直流屏系統也因此 出現了更新和更高的要求，從電源質量、可靠性到自動化程度都有待 進一步提高。直流電源屏技術未來趨勢是向微機化，智能化，網絡化， 集測量、控制和數據通信一體化發展。
對於煤礦供電系統，雖然微機直流電源屏也得到了一定的應用， 但主要是針對地面供電系統，井下直流電源屏應用還是空白。長期以
來在我國煤礦井下高壓(6kV)供電系統中，絕大多數屬於變壓器中 性點絕緣運行方式(三相三線制)，通過動力電纜送電。由於井下供電 網絡環境惡劣、結構複雜、空間狹窄，採區變電所和工作面配電點供 電服務對象主要為採煤、掘進、運輸以及排水等主要生產環節，供電 負荷種類繁多、區域分布廣、負荷工作場所地質條件複雜，影響供電 系統運行的不確定因素也較多，事故發生率高，且存在著瓦斯、煤塵、水等有害介質，動力電纜長期處在潮溼、淋水、腐蝕的環境中，散熱 條件差絕緣性能易下降，經常發生單相漏電或單相接地故障。這種故 障引起正常相電壓升高，若不及時斷電，會造成多相短路，迫使供電 中斷。井下高壓防爆開關保護裝置一般是安裝在高壓防爆開關中，其 工作電源直接取自相電源交流供電，對井下電纜和用電設備的單相漏 電或單相接地、短路、過流、絕緣監視、過欠壓等故障進行綜合保護， 快速切除故障迴路，防止事故擴大，但動力電纜短路故障時往往造成 保護裝置和操作迴路工作電源失壓，致使本級高壓開關不能正常跳 閘，而使上級開關越級跳閘，使電力故障進一步擴大，直接影響井下 生命財產安全。儘管近年來，煤礦供電管理部門在改進井下配電裝備、 應用新技術成果的同時，不斷強化人員素質的管理，煤礦井下供電系 統的可靠性得到了提高，但由於人為因素造成的供電事故時有發生， 影響了煤礦的安全生產。因而，對井下供電系統保護裝置操作電源實 施改進十分迫切。
實用新型內容
本實用新型的目的是為了克服現有技術存在的缺點，而提供一種 安全性和可靠性好的礦用隔爆型直流電源屏。
為實現上述目的，本實用新型的技術方案是，包括有主箱體，所 述的主箱體為隔爆式主箱體，該隔爆式主箱體包括有用於安裝電氣設 備的隔爆型主體腔和用於與隔爆型主體腔內設備電氣連接的隔爆型 接線腔，所述的隔爆型主體腔內安裝有交流配電單元、直流配電單元、 高頻開關電源模塊、中央監控單元、微機電池監測裝置、蓄電池組、 智能電壓電流傳感器，增安表計、增安指示燈，
所述的交流配電單元輸入、輸出端分別與隔爆殼體接線腔接線盒 輸入端、高頻開關電源模塊輸入端連接；
所述的高頻開關電源模塊輸出端分別與蓄電池組輸入端、微機電 池監測裝置連接、直流配電單元輸出端；
所述的蓄電池組的輸入、輸出端分別與微機電池監測的輸出輸入 端相連接；所述的直流配電單元輸入、輸出端分別與蓄電池組的輸出端、隔
爆殼體接線腔接線盒輸入端連接；
所述的增安表計的輸入端、輸出端分別與高頻開關電源模塊輸入 端、蓄電池組的輸出端、直流配電單元輸入端連接；
所述的增安指示燈的輸入端、輸出端分別與高頻幵關電源模塊輸 入端、中央監控單元的輸出端、直流配電單元輸出端連接;
所述的中央監控單元設有二個通訊接口， 一個通過數據總線方式 高頻開關電源模塊、微機電池監測、智能電壓、電流傳感器連接，另 一個通過接線腔接線盒與上位計算機連接。
進一步設置是所述的高頻開關整流電源模塊固定在隔爆型主體 腔內中部的後壁上，所述的蓄電池組固定在隔爆殼體主體腔內的下 部，所述的交、直流配電單元、增安表計、增安指示燈分別安裝在隔 爆殼主體腔內的前門上，所述的中央監控單元和微機電池監測裝置安 裝在隔爆殼主體腔內的中上部。本設置優化了主體腔內的電氣設備的 布置，使得不同功能單元的電氣設備模塊化、積木式結構，組態靈活、 功能齊全、安裝方便。
本實用新型的優點在於
① 、採用防爆標誌為ExdI特製直流電源屏隔爆外殼，其外殼能 承受內部爆炸性氣體混合物的爆炸壓力並阻止內部的爆炸向外殼周 圍爆炸性混合物傳播。滿足直流電源屏在煤礦井下爆炸危險特殊場所 的使用。
② 、採用網絡通信功能的中央監控單元對直流電源屏運行狀況的 遠程監控和遠程維護，實現了直流電源的網絡化、智能化。
◎、採用支持現場總線的智能傳感器，實現直流電源屏數據傳送 的全數位化，增強了數據的準確性和安全性。
、採用兩隻高頻開關電源模塊冗餘熱備份設計，不但提升了產 品的技術性能，而且大大提高了產品的可靠性。
、採用不同功能單元，模塊化、積木式結構，組態靈活、功能 齊全、安裝方便。下面結合說明書附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步介紹。
圖1本實用新型具體實施方式
正視圖2本實用新型具體實施方式
前開門正視圖3本實用新型具體實施方式
電路原理方框圖。
具體實施方式
如圖1-3所示的本實用新型的具體實施方式
，包括有主箱體1， 本實用新型該主箱體為隔爆式主箱體且其包括有用於安裝電氣設備 的隔爆型主體腔I和用於和隔爆型主體腔內設備電氣連接的隔爆型接 線腔II，本實施方式所述的隔爆式主箱體採用防爆標誌為Exdl特製 直流電源屏隔爆外殼，其外殼能承受內部爆炸性氣體混合物的爆炸壓 力並阻止內部的爆炸向外殼周圍爆炸性混合物傳播，滿足直流電源屏 在煤礦井下爆炸危險特殊場所的使用。本實用新型所述的隔爆型主體 腔內安裝有交、直流配電單元l、高頻開關電源模塊2、中央監控單 元3、微機電池監測裝置4、蓄電池組5、智能電壓電流傳感器6，增 安表計7、增安指示燈8，這些機構的接線方式如圖3所示，
所述的交流配電單元11輸入、輸出端分別與隔爆型接線腔II 接線盒輸入端、高頻開關電源模塊2輸入端連接；
所述的高頻開關電源模塊2輸出端分別與蓄電池組5輸入端、 微機電池監測裝置4連接、直流配電單元12輸出端；
所述的蓄電池組5的輸入、輸出端分別與微機電池監測裝置4 的輸出輸入端相連接；
所述的直流配電單元12輸入、輸出端分別與蓄電池組5的輸 出端、隔爆型接線腔接線盒II輸入端連接；
所述的增安表計7的輸入端、輸出端分別與高頻開關電源模 塊2輸入端、蓄電池組5的輸出端、直流配電單元12輸入端連接; 所述的增安指示燈8的輸入端、輸出端分別與高頻開關電源模塊2輸入端、中央監控單元4的輸出端、直流配電單元12輸出 端連接；
所述的中央監控單元4設有二個通訊接口， 一個通過數據總 線方式高頻開關電源模塊3、微機電池監測裝置5、智能電壓電流 傳感器7連接，另一個通過接線腔II接線盒與上位計算機連接。 此外，本實施方式為了便於主體腔內的電氣設備的布置，便於所 述的高頻開關電源模塊2固定在隔爆型主體腔I內中部的後壁上，所 述的蓄電池組5固定在隔爆殼體主體腔I內的下部，所述的交、直流 配電單元l、增安表計7、增安指示燈8分別安裝在隔爆殼主體腔I 內的前門上，所述的中央監控單元3和微機電池監測裝置4安裝在隔 爆型主體腔I內的中上部，如此使得不同功能單元的電氣設備模塊化、 積木式結構，組態靈活、功能齊全、安裝方便。
權利要求1.一種礦用隔爆型直流電源屏，包括有主箱體，其特徵在於所述的主箱體為隔爆式主箱體，該隔爆式主箱體包括有用於安裝電氣設備的隔爆型主體腔和用於與隔爆型主體腔內設備電氣連接的隔爆型接線腔，所述的隔爆型主體腔內安裝有交流配電單元、直流配電單元、高頻開關電源模塊、中央監控單元、微機電池監測裝置、蓄電池組、智能電壓電流傳感器，增安表計、增安指示燈，所述的交流配電單元輸入、輸出端分別與隔爆型接線腔接線盒輸入端、高頻開關電源模塊輸入端連接；所述的高頻開關電源模塊輸出端分別與蓄電池組輸入端、微機電池監測裝置連接、直流配電單元輸出端；所述的蓄電池組的輸入、輸出端分別與微機電池監測裝置的輸出輸入端相連接；所述的直流配電單元輸入、輸出端分別與蓄電池組的輸出端、隔爆型接線腔接線盒輸入端連接；所述的增安表計的輸入端、輸出端分別與高頻開關電源模塊輸入端、蓄電池組的輸出端、直流配電單元輸入端連接；所述的增安指示燈的輸入端、輸出端分別與高頻開關電源模塊輸入端、中央監控單元的輸出端、直流配電單元輸出端連接；所述的中央監控單元設有二個通訊接口，一個通過數據總線方式高頻開關電源模塊、微機電池監測裝置、智能電壓、電流傳感器連接，另一個通過接線腔接線盒與上位計算機連接。
2. 根據權利要求l所述的礦用隔爆型直流電源屏，其特徵在於所 述的高頻開關電源模塊固定在隔爆型主體腔內中部的後壁上，所 述的蓄電池組固定在隔爆型主體腔內的下部，所述的交、直流配 電單元、增安表計、增安指示燈分別安裝在隔爆型主體腔內的前 門上，所述的中央監控單元和微機電池監測裝置安裝在隔爆型主 體腔內的中上部。
專利摘要本實用新型公開了一種礦用隔爆型直流電源屏，包括有主箱體，該主箱體為隔爆式主箱體，該隔爆式主箱體包括有用於安裝電氣設備的隔爆型主體腔和用於與隔爆型主體腔內設備電氣連接的隔爆型接線腔，所述的隔爆型主體腔內安裝有交流配電單元、直流配電單元、高頻開關電源模塊、中央監控單元、微機電池監測裝置、蓄電池組、智能電壓電流傳感器，增安表計、增安指示燈，本實用新型具有網絡化、智能化程度高，功能齊全，電磁兼容性好、操作簡單、維護方便等優點。
文檔編號H05K5/00GK201383681SQ20092011798
公開日2010年1月13日 申請日期2009年4月13日 優先權日2009年4月13日
發明者傑 夏, 潘家祥, 王炳林, 巍 郭, 郭永敏 申請人:浙江三辰電器有限公司