本发明专利技术涉及煤矿井下供电系统中分支馈电的防爆控制开关主动断电和送电及馈电本安先导闭锁。分别在防爆馈电开关、信号传输、本安先导闭锁、防爆控制开关和接线腔盖状态闭锁、检测做出了设计和改进。利用防爆控制开关中隔离开关的分合操作所引起的其辅助触点状态和防爆馈电开关主回路中电流变化，通过逻辑分析，决定是否停、送电。实现在防爆控制开关处，由操作人员通过操作隔离开关手把远距离停电，和送电申请按钮就地发送指令，远距离操作防爆馈电开关将电源送出。实现了仅能由申请停电的防爆控制开关送电的闭锁；消除了在井下打开门或盖时，防爆控制开关壳体内和电源接线腔内仍然有动力电的状况，增加了井下检修防爆控制开关的安全性。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及煤矿井下供电系统中分支馈电的防爆控制开关主动断电和送电及馈电本安先导闭锁。分别在防爆馈电开关、信号传输、本安先导闭锁、防爆控制开关和接线腔盖状态闭锁、检测做出了设计和改进。利用防爆控制开关中隔离开关的分合操作所引起的其辅助触点状态和防爆馈电开关主回路中电流变化，通过逻辑分析，决定是否停、送电。实现在防爆控制开关处，由操作人员通过操作隔离开关手把远距离停电，和送电申请按钮就地发送指令，远距离操作防爆馈电开关将电源送出。实现了仅能由申请停电的防爆控制开关送电的闭锁；消除了在井下打开门或盖时，防爆控制开关壳体内和电源接线腔内仍然有动力电的状况，增加了井下检修防爆控制开关的安全性。【专利说明】一、
本专利技术涉及煤矿井下供电系统中矿用电气的低压防爆开关(含具有隔离开关或隔离换向开关的防爆电气，下同)和对其分支连接的防爆馈电开关的断电和送电模式，尤其涉及一回路防爆馈电开关连接一台防爆控制开关(含防爆电磁启动器，下同)等情况下的防爆控制开关主动断电和送电及防爆馈电开关馈电先导闭锁。二、
技术介绍
1、煤矿井下供电系统中的低压防爆馈电开关作为总开关时一回路馈电线路连接有若干防爆控制开关，作为分支开关时连接一台防爆控制开关。目前，只要供电线路和控制开关无漏电、短路等故障状况，防爆馈电开关即可闭合送电，防爆控制开关的电源侧得电，使防爆控制开关处于待运行状态。当防爆控制开关的隔离开关或隔离换向开关(下同)，由隔离开关操作手把操作闭合后，处于正常待起动、控制电动机等用电负荷运行状态。为保证安全运行，AQ1023-2006《煤矿井下低压供电系统及装备通用安全技术要求》第6.2.6.3条规定:“正常运行时产生火花或电弧的电气设备，应设有联锁装置。当电源接通时壳盖不能打开；壳盖打开后电源不能接通”。所述电气设备包含防爆控制设备和防爆电磁启动器等。另外，《煤矿安全规程》2011第445条规定:“井下不得带电检修、搬迁电气设备。……所有开关的闭锁装置必须能可靠地防止擅自送电，防止擅自开盖操作，开关把手在切断电源时必须闭锁，并悬挂“有人工作，不准送电”字样的警示牌，只有执行这项工作的人员才有权取下此牌送电”。目前，所有的防爆控制开关均设置有可以在防爆壳体外由隔离开关操作手把操作防爆壳体内隔离开 关的连接机构，同时该隔离开关操作手把通过操作机构与防爆壳体的门或盖联锁，实现当馈电电源接通时防爆壳盖不能被打开，防爆壳盖打开后电源不能被接通的功能；同时实现开关的闭锁装置(即联锁装置)能可靠地防止擅自送电，防止擅自开盖操作，开关把手在切断电源时必须闭锁的功能。满足煤矿电气一般安全规定。以上规定的缺陷是:上述馈电电源接通时防爆壳盖不能打开，防爆壳盖打开后电源不能接通的情况，是指防爆控制开关内部隔离开关负荷侧没有动力电，其电源侧仍然存有动力电压。为了避免防爆壳盖打开后出现操作人员在检修时出现触电意外，往往采取将隔离开关电源侧的带电部分用绝缘防护板隔离的措施。2、随着，AQ1023-2006《煤矿井下低压供电系统及装备通用安全技术要求》第6.5.1条规定:“供电系统用电磁启动器除符合产品标准外，还应具有分级保护功能，保证在接线端子不带电情况下方能打开接线腔。负载接线腔闭锁于本级开关，电源接线腔和主腔闭锁于上级开关”，出现了分级保护或闭锁的多项专利。但是，这些专利技术的特点均是在防爆控制开关的电源接线腔上增加不同工作原理的开关和压板，使操作人员在违章打开电源接线腔盖以前先行动作压板和开关，发出信号，使上级馈电开关跳闸断电，实现分级闭锁。这些技术的缺点是:(I)它们解决的是操作人员在违章打开电源或接线腔盖的问题，没有解决在正常操作打开防爆控制开关门或盖时出现的防爆壳体内仍然带有动力电的问题。(2)在防爆控制开关的电源接线腔上增加的开关和压板破坏了防爆控制开关的原有设计结构和外观，不符合防爆电气的安全管理原则。(3)虽然有的专利技术具有选择性断电的功能，但是送电时仍然需要人员到馈电开关处去送电。(4)该种思路是将违章操作者的责任转嫁到设备制造方，并没有提高设备的安全性能。3、与本专利技术功能相近的技术是KDG3K远程馈电断电器，它利用井下信息网络的分站，将被控防爆开关的有电/无电信息采集，通过继电接点接入它们的控制回路，实现监控和断电。适合于对煤矿井下磁力启动器和馈电开关的安全监控，具有操控相应开关的控制回路，远程断电，实现主回路的自动断电功能。KDG3K虽然有远程断电功能，但其主要目的是对被控防爆开关的工作状态监测。也没有符合“专人停电、专人送电”原则的远程送电功能和相应的指示与闭锁，其工作原理和设计出发点均与本专利技术不同。三、
技术实现思路
1、要解决的问题针对现有
中存在的上述问题，本专利技术需要解决的技术问题是设计一套结构完整，功能完备，操作简单，技术合理，符合现有管理规程的煤矿防爆开关，即防爆馈电开关和防爆控制开关。除具备现有防爆馈电开关和防爆控制开关的基本功能外，具有在煤矿控制开关处，通过操作隔离开关手把完全切断防爆控制开关内，包括其电源接线腔内的动力电源；在防爆馈电开关处于正常工作状态和防爆控制开关具备受电条件下，通过操作防爆控制开关隔离开关手把和送电申请按钮就地操作防爆馈电开关将电源合上送出，使防爆控制开关得电，处于待工作状态。本专利技术可以彻底解决防爆馈电开关在井下正常检修操作中，因隔爆门或盖已经打开，隔爆外壳内仍然带有致命强电的危险和意外火花引起的瓦斯爆炸，提高井下供电系统的运行安全。2、解决方案为了解决上述技术问题，本专利技术分别在防爆馈电开关、信号传输、防爆控制开关和接线腔盖状态闭锁、检测做作出了技术改进和完善。2.1本专利技术技术基本思路是:利用防爆控制开关中隔离开关的分、合操作所引起的隔离开关辅助触点状态的变化和防爆馈电开关主回路中不同的电流值，在上级防爆馈电开关通过逻辑分析，判断防爆控制开关中隔离开关的分、合状态以及相关条件，决定是否由防爆馈电开关给防爆控制开关主回路送电。实现在防爆控制开关处，由操作人员远距离停电，完全将防爆控制开关壳体和接线腔内动力电源断电，和由操作人员发送指令远距离送电的功能。该思路同样适用于类似于下级有隔离开关需要操控上级电源的其它防爆电气。2.2主要装置技术变化:在防爆馈电开关内增加设计了小电流采集、电源和逻辑单元A ;信号传输在采用动力载波技术或专用控制信号芯线、光纤芯线的基础上设计了开关量数字化转换单元，将按钮等开关量信号经过数字化编译码，实现在强电环境下的安全传输；在防爆控制开关内设计了电源和逻辑单元B，保证了在防爆控制开关在没有动力电的情况下有本质安全电源提供的基本信号指示和逻辑电路的正常工作；在电源接线腔内设计了盖闭锁信号单元，实现对接线腔盖的检测和闭锁，为保证在电源接线腔盖闭合后，防爆馈电开关才具备送电条件和防爆控制开关具备受电条件。并且在接线腔内接线柱带有动力电时，盖闭锁信号单元内的电磁铁将动作，闭锁盖上的机构，使接线腔盖不能打开。2.3主动断电和送电的防爆开关装置:包括在煤矿分支供电系统中共同控制动力电运行的防爆馈电开关1、防爆控制开关13和连接电缆，以及隔爆外壳42、电源接线腔4和16、断路器2、电源变压器、隔离开关或隔离换向开关14、磁力起动器、控制和显本文档来自技高网...
【技术保护点】
主动断电和送电的防爆开关(含具有隔离开关或隔离换向开关的防爆电气)装置，包括在煤矿分支供电系统中共同控制动力电运行的防爆馈电开关、防爆控制开关(含防爆电磁启动器，下同)和连接电缆，以及隔爆外壳、电源接线腔、断路器、电源变压器、隔离开关或隔离换向开关(简称隔离开关)、磁力起动器、控制和显示单元、隔离开关操作手把、隔离开关辅助触点；本主动断电和送电的防爆控制开关装置特征在于，具有：1.1隔离开关状态判断系统，其采集、判断受电防爆控制开关的隔离开关工作状态，该系统由隔离开关辅助触点状态和防爆馈电开关主回路电流状态两部分组成，以隔离开关辅助触点状态为主、主回路电流状态为辅助依据，电源和逻辑单元A综合二者的信息、将判断结果作为输出，命令控制显示单元A做出相应控制动作；1.2本安电源先导馈电闭锁系统，防爆控制开关停电后发出信号、闭锁防爆馈电开关不能送电、由本质安全电源和闭锁信号系统组成，其由防爆馈电开关发送的动力载波高频能源形成本质安全电源，使防爆控制开关在没有动力电的情况下有弱电电源提供给基本信号指示和逻辑电路正常工作，并向电源和逻辑单元A提供相应状态信息，先导闭锁断路器的动作；1.3盖闭锁信号单元，对电源接线腔的盖板是否闭合状态的检测和闭锁、确保在电源接线腔盖闭合后防爆馈电开关才具备送电和防爆控制开关具备受电条件，由盖闭锁装置和盖闭合信号两部分组成、它们由不同的电源供电、达到对电源接线腔盖的闭锁和检测；1.4开关量数字化转换和传输系统，其将开关量信号转换为数字编码信号、在防爆控制开关与防爆馈电开关以及动力线或控制信号芯线、光纤芯线的强电环境下确保信号安全传输、在防爆控制开关与防爆馈电开关之间实现信息畅通。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张忠国，于向东，
申请(专利权)人：中国煤炭科工集团太原研究院，
类型：发明
国别省市：山西;14
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