采用两路直流控制和保护电源的隔爆型开关柜的电路制造技术

本发明专利技术公开了采用两路直流控制和保护电源的隔爆型开关柜的电路，包括设于隔爆型开关柜内部的电压互感器、调压整流切换模块、设于隔爆型开关柜外部的隔爆型直流电源箱，电压互感器和隔爆型直流电源箱均与调压整流切换模块连接；调压整流切换模块包括交流输入端子、直流输入端子、直流输出端子、调压元件、整流元件、滤波元件、放电电阻、切换元件、防倒灌二极管和防误操作闭锁元件。本发明专利技术根除了煤矿井下隔爆型开关柜至今不能采用直流控制和保护电源、易导致煤矿井下停电事故频发的缺陷，提高了煤矿井下隔爆型开关柜运行和检修的可靠性和便利性，具有防误操作闭锁功能，保障煤矿井下的供电运行安全，提高了煤矿井下供电系统的智能化、网络化水平。

【技术实现步骤摘要】
采用两路直流控制和保护电源的隔爆型开关柜的电路
本专利技术涉及煤矿井下隔爆型开关柜控制和保护电源的供电
，更具体地说，特别涉及煤矿井下隔爆型开关柜采用两路可自动切换直流电源作为控制和保护电源的电路。
技术介绍
高低压开关柜广泛应用于电力配电线路中，是电力配电的关键设备。它的作用是控制电能的分配及电力传输的通断，并具有各类保护功能。其广泛应用于各类地面变电站和煤矿井下变电硐室。迄今为止，所有煤矿井下的隔爆型开关柜的控制和保护电源全部采用的是与系统电源同源的交流电源。请参阅图1，其具体电路主要包括：电压互感器PT、控制和保护元器件ZKB，其中，所述控制和保护元器件ZKB的电源是通过隔爆型开关柜内电压互感器PT二次线圈输出的交流AC100V进行供电。当电力线路正常停电时，控制和保护元器件ZKB失电，将无法显示、记录设备信息和状态；当电力线路故障停电时，由于隔爆型开关柜没有独立的控保电源，控制和保护元器件ZKB失电，无法及时查找故障信息，延长了井下停电时间，存在一定的安全隐患。目前，煤矿井下隔爆型开关柜控制和保护电源采用电压互感器输出的交流电源供电最为严重的缺陷是；当电力供电线路出现短路故障时，连接在线路上的电压互感器(PT)二次线圈输出的交流电源电压瞬时急速下降，导致控制和保护元器件ZKB工作电源失电而无法发出保护命令，造成故障线路隔爆型开关柜的断路器无法及时分闸，从而引起上一级开关或井上变电所出现越级跳闸，引发大面积停电事故，而煤矿井下大面积停电对于煤矿的安全运行的危害尤为严重。2016年国家安全监管总局规划科技司发布《淘汰落后安全技术装备目录》(2016年第一批公示)，其中煤矿领域第九条就明确指出了煤矿井下隔爆型开关柜的供电安全性问题，明确交流电源作为控制和保护电源的技术属于落后淘汰技术，需要在五年内进行改造升级。为此，有必要设计一种能解决上述技术问题的、采用两路可切换直流电源作为隔爆型开关柜控制和保护电源的电路。考虑到运行的安全性，防止煤矿井下安全事故的发生，在采用两路直流电源作为控制和保护电源的电路中，加入了防误操作闭锁元件FW，能够切断和闭锁隔爆型直流电源箱向隔爆型开关柜的输出，满足煤矿井下多瓦斯环境中防爆设备开门断电的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种采用两路直流控制和保护电源的隔爆型开关柜的电路，以解决现有技术中所存在的技术缺陷。为了方便述说，我们对于由电压互感器输出的交流电源经过调压整流后输出的直流电源简称：内供直流电源；对于隔爆型开关柜外部由隔爆型直流电源箱输入的直流电源称为：外供直流电源。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种采用两路直流控制和保护电源的隔爆型开关柜的电路，包括设于隔爆型开关柜内部的电压互感器、调压整流切换模块、以及设于隔爆型开关柜外部的隔爆型直流电源箱，所述电压互感器的输出端和隔爆型直流电源箱的输入端均与调压整流切换模块连接；所述调压整流切换模块包括交流输入端子、直流输入端子、直流输出端子、调压元件、整流元件、滤波元件、放电电阻、切换元件、保护元件、防误操作闭锁元件和防倒灌二极管。所述电压互感器二次线圈的输出端通过调压整流切换模块的交流输入端子与调压元件的输入端连接，所述调压元件的输出端与整流元件的交流输入端连接，所述滤波元件及放电电阻并联在整流元件的输出端，所述整流元件的输出端还与切换元件连接，所述切换元件的输出端通过直流输出端子与隔爆型开关柜中的控制和保护电路连接；所述隔爆型直流电源箱经过隔爆型开关柜的电缆引入装置、接线腔穿墙端子，与调压整流切换模块的直流输入端子连接，外供直流电源的正极经过防倒灌二极管与切换元件连接。进一步地，所述切换元件为常开常闭转换型继电器，以下简称继电器；所述整流元件的输出端的正负极分别与继电器的正、负极常闭接点连接；所述外供直流电源的正极通过防倒灌二极管与继电器的正极常开接点连接，所述外供直流电源的负极直接与继电器负极常开接点的一端连接，继电器的公共端作为输出端。进一步地，两路直流控制和保护电源不采用继电器进行切换，所述调压整流切换模块中整流元件的输出内供直流电源的正极与第二防倒灌二极管的正极连接；所述外供直流电源与第一防倒灌二极管的正极连接，两个防倒灌二极管的负极并接在一起后与直流输出端子的正极连接，两路直流电源的负极直接并接在一起后与直流输出端子负极的连接。进一步地，所述调压元件为变压器、单相交流固态调压器或可控硅调压器。进一步地，所述调压元件、整流元件、滤波元件、放电电阻、切换元件、防误操作闭锁元件和防倒灌二极管等可为相互独立分散安装的元件，或为一体式封装的模块。进一步地，所述继电器的线圈并联在外供直流电源的正负极上。进一步地，所述继电器为电磁继电器、固态继电器、电子开关或者接触器。进一步地，所述继电器为常开常闭转换型、常开型或常闭型。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1、本专利技术创新的采用外供(常用)和内供(备用)两路直流电源为隔爆型开关柜控制和保护电路供电，外供直流电源由设于隔爆型开关柜外部为其提供直流电源的隔爆型直流电源箱提供，内供直流电源由隔爆型开关柜内部电压互感器输出的交流电源，经过调压整流滤波后输出的直流电源提供。当外部隔爆型直流电源箱需要停电检修时，可以通过调压整流切换模块将外供直流电源自动切换到内供直流电源供电。此外，还可以把外供直流电源源作为备用电源，当内供直流电源出现故障时自动切换至外供直流电源源供电。两路直流电源可以依据使用者的要求自由选择常用或备用电源。2、本专利技术通过防误操作闭锁元件实现外供直流电源的控制和闭锁，当开启隔爆型开关柜设备腔门时，切断隔爆型直流电源箱的输出，保证井下维护检修时的安全，大大降低安全事故的发生几率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有技术中采用交流控制和保护电源的隔爆型开关柜的电路原理框图。图2是本专利技术所述采用两路直流控制和保护电源的隔爆型开关柜的电路的原理框图。图3是本专利技术所述采用两路直流控制和保护电源的隔爆型开关柜的电路的一种电路原理图。图4是本专利技术所述采用两路直流控制和保护电源的隔爆型开关柜的电路的另一种电路原理图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的优选实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。实施例一参阅图2所示，本实施例提供一种采用两路直流控制和保护电源的隔爆型开关柜GK的电路，包括设于隔爆型开关柜GK内部的电压互感器PT、调压整流切换模块TZQ、以及设于隔爆型开关柜GK外部的隔爆型直流电源箱DXJL，所述电压互感器PT和隔爆型直流电源箱DXJL均与调压整流切换模块TZQ连接。参阅图3所示，所述调压整流切换模块TQZ包括交流输入端子(L1、L2)、直流输入端子(IN+、IN-)、直流输出端子(OUT+、OUT-)、调压元件TY、整流元件D、滤波元件C、放电电阻FR、切换元件K、防误操作闭锁元件FW、防倒灌二极管D1、D2、保护元件FU1；本文档来自技高网...

【技术保护点】
采用两路直流控制和保护电源的隔爆型开关柜的电路，其特征在于：包括设于隔爆型开关柜内部的电压互感器、调压整流切换模块、以及设于隔爆型开关柜外部的隔爆型直流电源箱，所述电压互感器和隔爆型直流电源箱均与调压整流切换模块连接；所述调压整流切换模块包括交流输入端子、直流输入端子、直流输出端子、调压元件、整流元件、滤波元件、放电电阻、切换元件、防误操作闭锁元件和防倒灌二极管；所述电压互感器二次线圈输出端接入调压整流切换模块的交流输入端子与调压元件的输入端连接，所述调压元件的输出端与整流元件的交流输入端连接，所述整流元件的直流输出端并联有滤波元件及放电电阻，并与切换元件连接，所述切换元件的输出端通过直流输出端子与隔爆型开关柜中的控制和保护电路连接；所述隔爆型直流电源的正极通过直流输入端子与防倒灌二极管的正极连接，所述防倒灌二极管的负极与切换元件连接；所述防误操作闭锁元件用于切断和闭锁隔爆型直流电源箱向隔爆型开关柜的电源输出。

【技术特征摘要】
1.采用两路直流控制和保护电源的隔爆型开关柜的电路，其特征在于：包括设于隔爆型开关柜内部的电压互感器、调压整流切换模块、以及设于隔爆型开关柜外部的隔爆型直流电源箱，所述电压互感器和隔爆型直流电源箱均与调压整流切换模块连接；所述调压整流切换模块包括交流输入端子、直流输入端子、直流输出端子、调压元件、整流元件、滤波元件、放电电阻、切换元件、防误操作闭锁元件和防倒灌二极管；所述电压互感器二次线圈输出端接入调压整流切换模块的交流输入端子与调压元件的输入端连接，所述调压元件的输出端与整流元件的交流输入端连接，所述整流元件的直流输出端并联有滤波元件及放电电阻，并与切换元件连接，所述切换元件的输出端通过直流输出端子与隔爆型开关柜中的控制和保护电路连接；所述隔爆型直流电源的正极通过直流输入端子与防倒灌二极管的正极连接，所述防倒灌二极管的负极与切换元件连接；所述防误操作闭锁元件用于切断和闭锁隔爆型直流电源箱向隔爆型开关柜的电源输出。2.根据权利要求1所述的采用两路直流控制和保护电源的隔爆型开关柜的电路，其特征在于：所述切换元件为常开常闭转换型继电器，所述整流元件的正负极输出端并联有滤波元件、放电电阻，并分别与常开常闭转换型继电器的两个常闭接点连接；所述隔爆型直流电源箱的正极通过防倒灌二极管与常开常闭转换型继电器的常开接点连接；所述隔爆型直流电源箱的负极直接与常开常闭转换型继电器的常开接点连接。3.根据权利要求1所述的采用两路直流控制和保护电源的隔爆型开关柜的电路，其特征在于：所述整流元件输出端并联...

【专利技术属性】
技术研发人员：成汉平，
申请(专利权)人：成汉平，
类型：发明
国别省市：湖北,42