一种矿用隔爆兼本安型绝缘在线监测联动联控装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种矿用隔爆兼本安型绝缘在线监测联动联控装置，包括：主控机用于采集数据并对测控机进行监控同时触发采样；多台测控机用于将相应支路的数据上传至主控机，由主控机根据各支路绝缘电阻和对地分布电容进行判断；多台监控机用于对电缆的绝缘进行在线检测并判断绝缘下降故障的区域；低频电源发生模块用于产生低频电源；低频隔离输出模块用于对低频电压进行隔离；模拟/数字转换模块用于将模拟信号转换为数字信号；信号调理模块用于滤除工频分量；隔离变压模块用于对由母线输出的电压进行隔离；DO输出驱动模块用于输出驱动电流。本实用新型专利技术可以实现对在发生故障时进行快速处理，有效地防止电气故障蔓延扩大而引发瓦斯爆炸事故。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及煤矿安全
，特别涉及一种矿用隔爆兼本安型绝缘在线监测联动联控装置。
技术介绍
传统的煤矿井下缺乏成熟的绝缘在线监测产品，通常使用JY82 (JJB)-1140/660/380矿用隔爆型检漏继电器等装置配合DW80 (81)或DZKD低压馈电开关进行漏电保护。井下漏电保护装置不仅减少了人身触电伤亡事故，还在一定程度上降低了因漏电引起的瓦斯、煤尘爆炸的危险性。但是，传统的井下漏电保护装置无法实现每条支路的在线监测。早期的JY82等检漏继电器采用的是附加直流原理，虽然能够检测电网的整体绝缘水平，但是不能测量每一条电缆的对电绝缘电阻，无法实现选择性漏电保护。此外，采用零序电流或零序功率方向性原理的漏电保护能够虽然可以选择性切除故障线路，但是不能测量三相对地的绝缘电阻，不能实时在线监测电网的绝缘状况以及对每一条线路进行绝缘监测。
技术实现思路
本技术的目的旨在至少解决上述技术缺陷，特别提出一种矿用隔爆兼本安型绝缘在线监测联动联控装置。为此，本技术的实施例提供了一种矿用隔爆兼本安型绝缘在线检测联动联控装置，包括主控机，所述主控机采集数据并通过中断方式对测控机进行监控同时触发采样，其中，采样信号通过硬件信号调理以及FFT滤波算法，获得低频基波，其中所述主控机提供风电瓦斯闭锁信号接点和通信协议，以及通过光耦隔离的DO端口发出采样触发信号，其中，所述采样信号包括母线三相电流值和相位、低频电源电压值和相位以及通过接地回路的电流值和相位；多台测控机，每台所述测控机将相应支路的数据上传至所述主控机，由所述主控机根据所述各支路绝缘电阻和对地分布电容进行判断，其中，所述多台测控机的采样值包括各个支路的电流值和相位，所述采样值包括工频分量和低频分量；多台监控机，每台所述监控机在电网处于工作状态下对电缆的绝缘进行在线检测，并通过所述多台测控机的所在位置判断绝缘下降故障的区域；低频电源发生模块，所述低频电源发生模块产生低频电源，其中，所述低频电源发生模块包括陷波器，所述陷波器滤除预定频率的信号；功率放大器，所述功率放大器与所述陷波器相连，对输入信号进行功率放大；低通滤波器，所述低通滤波器与所述功率放大器相连，滤除信号中的高频分量；低频隔离输出模块，所述低频隔离输出模块对低频电压进行隔离，其中，所述低频隔离输出模块包括三相电抗器，所述三相电抗器与母线相连，对由所述母线输入的电压进行电抗处理；保护电阻，所述保护电阻与所述三相电抗器相连，对电抗处理后的电压进行保护；隔离变压器，所述隔离变压器与所述保护电阻相连，对输入的电压进行低频隔离；模拟/数字转换模块，所述模拟/数字转换模块将输入的模拟信号转换为数字信号；信号调理模块，所述信号调理模块与所述模拟/数字转换模块相连，对来自所述模拟/数字转换模块的数字信号进行处理以滤除所述数字信号中的工频分量；隔离变压模块，所述隔离变压模块对由母线输出的电压进行隔离处理；D0输出驱动模块，所述DO输出驱动模块输出驱动电流。本技术实施例的矿用隔爆兼本安型绝缘在线监测联动联控装置还包括中央控制单元，中央控制单元为数字信号处理器DSP。根据本技术实施例的矿用隔爆兼本安型绝缘在线监测联动联控装置，可以实现对电缆绝缘的在线监测和自然选线，并通过工业总线并入监控平台，实现与井下分站的联动联控，从而可以在发生故障时进行快速处理，有效地防止电气故障蔓延扩大而引发瓦斯爆炸事故。本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明 本技术上述的和/或附加的方面和优点从以下结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中图I为根据本技术实施例的矿用隔爆兼本安型绝缘在线监测联动联控装置的结构框图；图2为根据本技术实施例的矿用隔爆兼本安型绝缘在线监测联动联控装置的不意图；图3为根据本技术实施例的矿用隔爆兼本安型绝缘在线监测联动联控装置的各个腔室的内部示意图图4为根据本技术的又一个实施例的矿用隔爆兼本安型绝缘在线监测联动联控装置的主视图；以及图5为根据本技术的再一个实施例的矿用隔爆兼本安型绝缘在线监测联动联控装置的俯视图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能解释为对本技术的限制。参照下面的描述和附图，将清楚本技术的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本技术的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本技术的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本技术的实施例的范围不受此限制。相反，本技术的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。下面参考图I和图2描述根据本技术实施例的矿用隔爆兼本安型绝缘在线监测联动联控装置。如图I所示，本技术实施例提供的矿用隔爆兼本安型绝缘在线监测联动联控装置100包括主控机、多台测控机、多台监控机、低频的电源发生模块110、低频隔离输出模块120、模拟/数字转换模块130、信号调理模块140、隔离变压模块150和DO输出驱动模块160。其中，主控机和多台测控机通过CAN总线进行通信。主控机用于采集数据并通过中断方式对测控及进行监控同时出发采样，其中采样信号通过硬件信号调理以及FFT滤波算法获得低频基波，其中主控机提供风电瓦斯闭锁信号接点和通信协议，以及通过光耦隔离的DO端口发出采样触发信号，其中，采样信号包括母线三相电流值和相位、低频电源电压值和相位以及通过接地回路的电流值和相位。每台测控机用于将相应支路的数据上传到主控机，由主控机根据各个支路的绝缘电阻和对地分布电容进行判断，其中，多台测控机采样值包括各个支路的电流值和低频分量。在本技术的一个实施例中，绝缘电阻检测精度为10 %，分布电容检测精度为15 %。多台监控机，用于在电网处于工作状态下对电缆的绝缘进行在线检测并通过多台测控机的所在位置判断绝缘下降故障的区域。低频电源发生模块110用于产生低频电源。其中，低频电源发生模块110包括陷波器111、功率放大器112和低通滤波器113。其中，陷波器111用于滤除预定频率的信号， 功率放大器112与陷波器111相连,用于对输入信号进行功率放大,低通滤波器113与功率放大器112相连，用于滤除信号中的高频分裂。在本技术的一个实施例中，低频电源的最高空载电压不大于500V，并且低频电源的最大输出电流不大于100mA，低频电源的频率可以为10Hz。低频隔离输出模块120用于对低频电源进行隔离，其中，低频隔离输出模块120包括三相电抗器121、保护电阻122和隔离变压器123，其中三相电抗器121与母线相连，用于对由母线输入的电压进行电抗处理，保护电阻122与三相电抗器121相连，用于对电抗处理后的电压进行保护。在本技术的一个实施例中，保护电阻122的阻值可以为5kQ，电压等级为1140V。隔离变压器123与保护电阻122相连，用于对输入的电压进行低频隔离。模拟/数字转换模块130用于将输入的模拟信号转换为数字信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿用隔爆兼本安型绝缘在线监测联动联控装置，其特征在于，包括：主控机，所述主控机采集数据并通过中断方式对测控机进行监控同时触发采样，其中，采样信号通过硬件信号调理以及FFT滤波算法，获得低频基波，其中所述主控机提供风电瓦斯闭锁信号接点和通信协议，以及通过光耦隔离的DO端口发出采样触发信号，其中，所述采样信号包括母线三相电流值和相位、低频电源电压值和相位以及通过接地回路的电流值和相位；多台测控机，每台所述测控机将相应支路的数据上传至所述主控机，由所述主控机根据所述各支路绝缘电阻和对地分布电容进行判断，其中，所述多台测控机的采样值包括各个支路的电流值和相位，所述采样值包括工频分量和低频分量；多台监控机，每台所述监控机在电网处于工作状态下对电缆的绝缘进行在线检测，并通过所述多台测控机的所在位置判断绝缘下降故障的区域；低频电源发生模块，所述低频电源发生模块产生低频电源，其中，所述低频电源发生模块包括：陷波器，所述陷波器滤除预定频率的信号；功率放大器，所述功率放大器与所述陷波器相连，对输入信号进行功率放大；低通滤波器，所述低通滤波器与所述功率放大器相连，滤除信号中的高频分量；低频隔离输出模块，所述低频隔离输出模块对低频电压进行隔离，其中，所述低频隔离输出模块包括：三相电抗器，所述三相电抗器与母线相连，对由所述母线输入的电压进行电抗处理；保护电阻，所述保护电阻与所述三相电抗器相连，对电抗处理后的电压进行保护；隔离变压器，所述隔离变压器与所述保护电阻相连，对输入的电压进行低频隔离；模拟/数字转换模块，所述模拟/数字转换模块将输入的模拟信号转换为数字信号；信号调理模块，所述信号调理模块与所述模拟/数字转换模块相连，对来自所述模拟/数字转换模块的数字信号进行处理以滤除所述数字信号中的工频分量；隔离变压模块，所述隔离变压模块对由母线输出的电压进行隔离处理；DO输出驱动模块，所述DO输出驱动模块输出驱动电流。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：殷大发，孟庆勇，邸鹏浩，
申请(专利权)人：煤炭科学研究总院，
类型：实用新型
国别省市：