專利名稱：一種隔爆型煤礦照明綜合保護(hù)開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于控制電器領(lǐng)域。
已有技術(shù)對(duì)煤礦照明控制電器的研究尚屬起步，而對(duì)較遠(yuǎn)距離的短路、均勻負(fù)載斷線及單相漏電目前都尚未解決。
本發(fā)明的目的在于解決較遠(yuǎn)距離的短路問題、均勻負(fù)載的斷線問題及用一個(gè)整流二極管直接從電網(wǎng)上取得電壓構(gòu)成直流附加電源，直接反映電網(wǎng)的絕緣水平的單相漏電檢測(cè)問題。
一種隔爆型煤礦照明綜合保護(hù)開關(guān)，其主要由組合開關(guān)、熔斷器、主變壓器、交流接觸器組成地主迥路；由控制變壓器、按鈕組成的控制迥路及由取樣、鑒別、雙穩(wěn)態(tài)、或門、驅(qū)動(dòng)、顯示、執(zhí)行電路、直流穩(wěn)壓電源等組成的漏電檢測(cè)、斷線和短路三個(gè)保護(hù)電路所構(gòu)成。
圖4為隔爆型煤礦照明綜合保護(hù)開關(guān)電原理圖，本電路各主要元件見表1。
當(dāng)隔爆型煤礦照明綜合保護(hù)開關(guān)接好照明負(fù)荷后，合上組合開關(guān)，主變壓器及控制變壓器帶電。由整流橋、穩(wěn)壓塊等構(gòu)成的直流穩(wěn)壓電源分別向直流繼電器及三個(gè)保護(hù)電路的集成電路(四與非門)供電，這時(shí)漏電檢測(cè)保護(hù)電路、斷線保護(hù)電路、短路保護(hù)電路各通過一個(gè)二極管(該三個(gè)二極管組成或門輸出)向由功率三極管所驅(qū)動(dòng)的直流繼電器的前一級(jí)的與非門輸出。如無故障與非門的輸入為“0”，輸出為“1”，功率三極管基極有信號(hào)，該管導(dǎo)通，直流繼電器線圈得電，因此串在控制迥路中的直流繼電器的常開觸點(diǎn)是合上的，按下起動(dòng)按鈕，交流接觸器的線包有電，并自保，主迥路有電，照明燈組亮。如有故障(漏電、斷線、短路)與非門的輸入為“1”，輸出為“0”，功率三極管基極無信號(hào)，該管截止，直流繼電器線包失電，串在控制迥路中的直流繼電器的常開觸點(diǎn)打開，交流接觸器的線圈失電，主迥路的常開主觸頭斷開，主迥路失電，達(dá)到故障保護(hù)的目的。由于短路保護(hù)電路、漏電檢測(cè)保護(hù)電路采用雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)電路，具有記憶性能，只有故障排除后，再重新合一次組合開關(guān)才能重新投入工作。


圖1為漏電檢測(cè)示意圖。從127V電網(wǎng)直接取出電壓，經(jīng)二極管整流、電阻限流后，通過電位器接地，構(gòu)成直流附加電源對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行絕緣檢測(cè)。當(dāng)電網(wǎng)和地之間的絕緣水平降低，必定有一個(gè)檢測(cè)電流從二極管的負(fù)極→電阻R2→電位器RW1→地→127V電網(wǎng)→電阻R1→二極管的正極。電網(wǎng)絕緣愈低，檢測(cè)電流則愈大；檢測(cè)電流愈大，則電位器RW1上的壓降也愈大。當(dāng)壓降增大至某一個(gè)值時(shí)，鑒別電路鑒別發(fā)出信號(hào)，使雙穩(wěn)態(tài)電路翻轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)電路失電，執(zhí)行電路跳閘執(zhí)行，最終使交流接觸器跳閘，設(shè)備負(fù)載側(cè)失電，同時(shí)顯示電路顯示故障狀態(tài)，起到了檢測(cè)電網(wǎng)的絕緣作用。
圖2為斷線保護(hù)示意圖。用《“0.1”斷相保護(hù)方法》的概念是有、無；存在與不存在；是與非，然后再賦予物理意義。如果設(shè)備的斷線問題，規(guī)定不斷線存在負(fù)荷，在網(wǎng)路中存在電流，則互感器中有感應(yīng)信號(hào)，即為“1”。反之?dāng)嗑€失去負(fù)荷，在網(wǎng)路中沒有電流，則互感器中沒有感應(yīng)信號(hào)，即為“0”。設(shè)備一投入工作，互感器有感應(yīng)交流信號(hào)電壓經(jīng)二極管整流，送至鑒別電路，稱為“1”。當(dāng)發(fā)生斷線，鑒別電路鑒別，使驅(qū)動(dòng)電路失電，執(zhí)行電路跳閘，接著交流接觸器跳閘，設(shè)備的負(fù)載側(cè)失電，同時(shí)顯示電路顯示故障狀態(tài)，防止了故障進(jìn)一步擴(kuò)大。
由于照明負(fù)載是每隔30米至50米均勻分布，燈泡內(nèi)的燈絲斷也可以認(rèn)為是小范圍內(nèi)的斷線，這里可以人為規(guī)定多少個(gè)燈絲斷后，為設(shè)備的“0”狀態(tài)，由鑒別電路來決定。
圖3為短路保護(hù)示意圖。千米以遠(yuǎn)的短路電流僅在10A以下，額定負(fù)載電流往往超過短路電流，要以短路電流來考慮保護(hù)問題，額定負(fù)載電流大于短路電流，無法保護(hù)。為解決此問題，首先將主變壓器設(shè)置有二個(gè)相同的低壓線圈，分別使用于照明及信號(hào)(聲光電鈴信號(hào))，所以在煤礦井下帶負(fù)載后，就投入一種穩(wěn)定的工作狀態(tài)。即如帶白灼燈或熒光燈，它們的個(gè)數(shù)就不可能再增多，因此相對(duì)應(yīng)必定有一個(gè)穩(wěn)定不變的額定負(fù)載電流。本發(fā)明用額定負(fù)載電流和短路電流疊加原理，解決了供電線路遠(yuǎn)、短路電流小的保護(hù)問題。即電路中IB＝Ie＋I(xiàn)d。IB－保護(hù)動(dòng)作電流；Ie－額定負(fù)載電流；Id－短路電流。
設(shè)備投入運(yùn)行狀態(tài)之前，帶負(fù)載試送電，互感器感應(yīng)一個(gè)額定負(fù)載下反映穩(wěn)定不變的額定負(fù)載電流的額定信號(hào)電壓，通過調(diào)整電位器，總能使鑒別電路鑒別動(dòng)作，雙穩(wěn)態(tài)電路翻轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)電路失電，執(zhí)行電路跳閘，交流接觸器跳閘，然后反向微微調(diào)整電位器，使之在額定負(fù)載下能正常投入運(yùn)行。
當(dāng)網(wǎng)路發(fā)生短路時(shí)，由于存在額定負(fù)載電流和短路電流疊加的關(guān)系，鑒別電路受到額定負(fù)載電流和短路電流相疊加的電流沖擊，使之鑒別電路鑒別動(dòng)作，雙穩(wěn)態(tài)電路翻轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)電路失電，執(zhí)行電路跳閘，交流接觸器斷開，同時(shí)顯示故障狀態(tài)，設(shè)備負(fù)載失電，從而解決了遠(yuǎn)距離短路電流小的短路保護(hù)問題。
127V的信號(hào)系統(tǒng)也可按上面所述處理。
本發(fā)明的斷線保護(hù)和短路保護(hù)適用于三相照明綜合保護(hù)開關(guān)(或裝置)及地面的電器設(shè)備。
權(quán)利要求一種用于煤礦照明的隔爆型綜合保護(hù)開關(guān)，屬于控制電器領(lǐng)域，其主要由組合開關(guān)、熔斷器、主變壓器、交流接觸器組成的主迥路；由控制變壓器、按鈕組成的控制迥路及由取樣、鑒別、雙穩(wěn)態(tài)、或門、驅(qū)動(dòng)、顯示、執(zhí)行電路、直流穩(wěn)壓電源等組成的漏電檢測(cè)，斷線和短路三個(gè)保護(hù)電路所構(gòu)成，其特征在于
1、漏電極測(cè)保護(hù)電路的直流附加電源由二極管整流、電阻限流構(gòu)成，對(duì)主迥路電網(wǎng)的絕緣進(jìn)行檢測(cè)。
2、主變壓器二次側(cè)設(shè)有二個(gè)相同的低壓線圈，分別使用于照明及信號(hào)(聲光電鈴信號(hào))，使之照明系統(tǒng)有一個(gè)穩(wěn)定不變的額定負(fù)載電流；
3、短路保護(hù)電路設(shè)有互感器、電位器 利用組裝在主迥路的互感器所得的短路電流和額定負(fù)載電流的疊加方法來解決供電線路長(zhǎng)、短路電流小的短路保護(hù)問題；
4、斷線保護(hù)電路設(shè)有互感器、整流二極管 ，運(yùn)用《“0.1”斷相保護(hù)方法》解決照明，負(fù)載的斷線保護(hù)問題。
專利摘要一種隔爆型煤礦照明綜合保護(hù)開關(guān)。 本實(shí)用新型屬于煤礦照明控制電器類，它具有漏電、斷線、短路和運(yùn)行故障顯示，是煤礦127V照明供電系統(tǒng)進(jìn)行綜合保護(hù)的開關(guān)。 本實(shí)用新型由取樣、信號(hào)鑒別、翻轉(zhuǎn)、驅(qū)動(dòng)、執(zhí)行等部分組成。 本實(shí)用新型完全適用于三相照明綜合保護(hù)開關(guān)(或裝置)及地面電器設(shè)備的斷線、短路保護(hù)。
文檔編號(hào)H02H3/08GK2036326SQ8820332
公開日1989年4月19日 申請(qǐng)日期1988年2月12日 優(yōu)先權(quán)日1988年2月12日
發(fā)明者張培娟, 顏鴻梁 申請(qǐng)人:煤炭部煤炭科學(xué)院南京研究所