架空線自動通斷電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種礦用電氣設(shè)備，具體涉及一種架空線自動通斷電系統(tǒng)，電機(jī)車通過集電弓與架空線連接，架空線包括輸電線和接地線，輸電線上均設(shè)置控制模塊，輸電線上串聯(lián)繼電器I常閉觸點(diǎn)和電流互感器一次側(cè)，電流互感器二次側(cè)一端接地，另一端接入PLC控制芯片，PLC控制芯片兩組電壓輸出端分別并聯(lián)繼電器I、II線圈，輸電線接入恒流源，恒流源通過集電弓連接電機(jī)車，集電弓兩端并聯(lián)電壓變送器，電壓變送器順次串接繼電器II常開觸點(diǎn)串聯(lián)和PLC控制芯片；電機(jī)車啟動開關(guān)設(shè)為單刀雙擲開關(guān)，啟動開關(guān)一邊串聯(lián)電機(jī)車用電線路，另一邊串聯(lián)電感。本實用新型使用方便，能夠根據(jù)電機(jī)車的運(yùn)行狀態(tài)，自動進(jìn)行架空線的通斷電處理，消除安全隱患。
【專利說明】架空線自動通斷電系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種礦用電氣設(shè)備，具體涉及一種架空線自動通斷電系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]礦用電機(jī)車主要用于井下運(yùn)輸大巷和地面的長距離運(yùn)輸，適于常用的礦用設(shè)備。電機(jī)車運(yùn)行過程中需要依賴架空線對其進(jìn)行供電，但是一般礦區(qū)內(nèi)架空線高度較低，礦區(qū)工作人員在礦內(nèi)走動時，存在較大安全隱患，為保證礦區(qū)內(nèi)用電安全，電機(jī)車運(yùn)行途徑的架空線通常采用分段式供電，僅在電機(jī)車運(yùn)行的架空線區(qū)間供電。但是電機(jī)車停止在架空線下方時，仍然會認(rèn)為該段架空線區(qū)間內(nèi)有電機(jī)車運(yùn)行，對其進(jìn)行供電，如此對于在此區(qū)域活動的操作工人存在觸電危險。
實用新型內(nèi)容
[0003]為解決上述技術(shù)問題中的不足，本實用新型的目的在于:提供一種架空線自動通斷電系統(tǒng)，使用方便，安全可靠，能夠根據(jù)電機(jī)車的運(yùn)行狀態(tài)，自動進(jìn)行架空線的通斷電處理，消除安全隱患。
[0004]本實用新型為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:
[0005]所述架空線自動通斷電系統(tǒng)，電機(jī)車通過集電弓與架空線連接，架空線分為若干個供電區(qū)間，包括輸電線和接地線，每個區(qū)間內(nèi)的輸電線上均設(shè)置控制模塊，控制模塊包括PLC控制芯片、繼電器和電流互感器，輸電線上串聯(lián)繼電器I常閉觸點(diǎn)和電流互感器一次偵牝電流互感器二次側(cè)一端接地，另一端接入PLC控制芯片信號輸入端，PLC控制芯片一組電壓輸出端串聯(lián)繼電器I線圈，PLC控制芯片另一組電壓輸出端串聯(lián)繼電器II線圈，輸電線上繼電器I常閉觸點(diǎn)遠(yuǎn)離電流互感器的一端接入恒流源，恒流源通過集電弓與電機(jī)車電連接，集電弓兩端并聯(lián)電壓變送器，電壓變送器與繼電器II常開觸點(diǎn)串聯(lián)，繼電器II常開觸點(diǎn)接入PLC控制芯片另一個信號輸入端；電機(jī)車啟動開關(guān)設(shè)為單刀雙擲開關(guān)，單刀雙擲開關(guān)一邊串聯(lián)電機(jī)車用電線路，與集電弓形成閉合回路，另一邊串聯(lián)電感，與集電弓形成閉合回路。
[0006]當(dāng)電機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)時，架空線正常供電，并通過集電弓為電機(jī)車提供運(yùn)行電源，當(dāng)電機(jī)車需要停運(yùn)時，司機(jī)拉下電機(jī)車啟動開關(guān)，電機(jī)車用電線路與集電弓之間斷開，停止供電，此時，輸電線路上僅有電壓，無電流，相應(yīng)地，電流互感器輸出端沒有電流輸出，PLC控制芯片信號輸入端接收O信號，觸發(fā)電壓輸出端輸出電壓信號，吸合繼電器I和繼電器II線圈，繼電器I常閉觸點(diǎn)斷開，輸電線上的供電回路斷開，架空線停止向電機(jī)車供電，同時，繼電器II常開觸點(diǎn)閉合，電壓變送器采集電機(jī)車兩端的電壓并傳送至PLC控制芯片。在拉下啟動開關(guān)后，電機(jī)車上設(shè)置的電感回路被接通，因為電感阻值很小，電壓變送器采集到的電機(jī)車兩端電壓值也非常小，PLC控制芯片接收到該電壓數(shù)據(jù)后，不做任何動作，直至電機(jī)車需要再次啟動，拉上啟動開關(guān)，電機(jī)車用電線路接通，恒流源電流I和功率P恒定，電機(jī)車兩端電壓增加，理論值為P/I，此時，PLC控制芯片電壓輸出端不再對外輸出電壓，繼電器I常閉觸點(diǎn)重新閉合，輸電線開始供電，為電機(jī)車正常運(yùn)行提供電源，繼電器II常開觸點(diǎn)斷開，PLC控制芯片停止接收電壓信號。
[0007]在實際應(yīng)用中，PLC控制芯片可以采用常用的西門子、三菱系列，其公開的技術(shù)資料非常齊全，為達(dá)技術(shù)效果而使用的PLC控制芯片控制程序?qū)儆诒绢I(lǐng)域技術(shù)人員公知常識，無需進(jìn)行任何改進(jìn)。
[0008]優(yōu)選地，所述恒流源電流為0.8-1.5A，功率為5-8W，可以設(shè)定，當(dāng)電壓變送器采集到的電壓值大于3V即可觸發(fā)PLC控制芯片停止電壓輸出端的電壓輸出。
[0009]優(yōu)選地，所述控制模塊設(shè)置在輸電線下方，防止控制模塊阻擋集電弓在架空線上的正常運(yùn)行
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果:
[0011]本實用新型使用方便，安全可靠，能夠根據(jù)電機(jī)車的運(yùn)行狀態(tài)，自動進(jìn)行架空線的通斷電處理，消除安全隱患。當(dāng)電機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)時，架空線正常供電，并通過集電弓為電機(jī)車提供運(yùn)行電源，當(dāng)電機(jī)車需要停運(yùn)時，司機(jī)拉下電機(jī)車啟動開關(guān)，電機(jī)車用電線路與集電弓之間斷開，停止供電，此時，輸電線路上僅有電壓，無電流，相應(yīng)地，電流互感器輸出端沒有電流輸出，PLC控制芯片信號輸入端接收O信號，觸發(fā)電壓輸出端輸出電壓信號，吸合繼電器I和繼電器II線圈，繼電器I常閉觸點(diǎn)斷開，輸電線上的供電回路斷開，架空線停止向電機(jī)車供電，同時，繼電器II常開觸點(diǎn)閉合，電壓變送器采集電機(jī)車兩端的電壓并傳送至PLC控制芯片。在拉下啟動開關(guān)后，電機(jī)車上設(shè)置的電感回路被接通，因為電感阻值很小，電壓變送器采集到的電機(jī)車兩端電壓值也非常小，PLC控制芯片接收到該電壓數(shù)據(jù)后，不做任何動作，直至電機(jī)車需要再次啟動，拉上啟動開關(guān)，電機(jī)車用電線路接通，恒流源電流I和功率P恒定，電機(jī)車兩端電壓增加，理論值為P/I，此時，PLC控制芯片電壓輸出端不再對外輸出電壓，繼電器I常閉觸點(diǎn)重新閉合，輸電線開始供電，為電機(jī)車正常運(yùn)行提供電源，繼電器II常開觸點(diǎn)斷開，PLC控制芯片停止接收電壓信號。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1本實用新型電路連接圖。
[0013]圖2本實用新型結(jié)構(gòu)簡圖。
[0014]圖中:1、電機(jī)車;2、集電弓；3、輸電線；4、接地線；5、電感；6、控制模塊；7、PLC控制芯片；8、電流互感器；9、繼電器I常閉觸點(diǎn)；10、繼電器I線圈；11、繼電器II線圈；12、恒流源；13、電壓變送器；14、繼電器II常開觸點(diǎn)；15、啟動開關(guān)；16、電機(jī)車用電線路。

【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本實用新型實施例做進(jìn)一步描述:
[0016]如圖1-2所示，本實用新型所述架空線自動通斷電系統(tǒng)，電機(jī)車I通過集電弓2與架空線連接，架空線分為若干個供電區(qū)間，包括輸電線3和接地線4，每個區(qū)間內(nèi)的輸電線3上均設(shè)置控制模塊6，控制模塊6包括PLC控制芯片7、繼電器和電流互感器8，輸電線3上串聯(lián)繼電器I常閉觸點(diǎn)9和電流互感器8 一次側(cè)，電流互感器8 二次側(cè)一端接地，另一端接入PLC控制芯片7信號輸入端，PLC控制芯片7 —組電壓輸出端并聯(lián)繼電器I線圈10，PLC控制芯片7另一組電壓輸出端并聯(lián)繼電器II線圈11，輸電線上繼電器I常閉觸點(diǎn)9遠(yuǎn)離電流互感器8的一端接入恒流源12，恒流源12通過集電弓2與電機(jī)車I電連接，集電弓2兩端并聯(lián)電壓變送器13，電壓變送器13與繼電器II常開觸點(diǎn)14串聯(lián)，繼電器II常開觸點(diǎn)14接入PLC控制芯片7另一個信號輸入端；電機(jī)車I啟動開關(guān)15設(shè)為單刀雙擲開關(guān)，單刀雙擲開關(guān)一邊串聯(lián)電機(jī)車用電線路16，與集電弓2形成閉合回路，另一邊串聯(lián)電感5，與集電弓2形成閉合回路。
[0017]其中，所述恒流源電流為0.8-1.5A，功率為5-8W，可以設(shè)定，當(dāng)電壓變送器采集到的電壓值大于3V即可觸發(fā)PLC控制芯片停止電壓輸出端的電壓輸出；控制模塊6設(shè)置在輸電線3下方，防止控制模塊6阻擋集電弓2在架空線上的正常運(yùn)行。
[0018]當(dāng)電機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)時，架空線正常供電，并通過集電弓2為電機(jī)車I提供運(yùn)行電源，當(dāng)電機(jī)車I需要停運(yùn)時，司機(jī)拉下電機(jī)車啟動開關(guān)15，電機(jī)車用電線路16與集電弓2之間斷開，停止供電，此時，輸電線3路上僅有電壓，無電流，相應(yīng)地，電流互感器8輸出端沒有電流輸出，PLC控制芯片8信號輸入端接收O信號,觸發(fā)電壓輸出端輸出電壓信號,吸合繼電器I線圈10和繼電器II線圈11，繼電器I常閉觸點(diǎn)9斷開，輸電線3上的供電回路斷開，架空線停止向電機(jī)車I供電，同時，繼電器II常開觸點(diǎn)14閉合，電壓變送器13采集電機(jī)車I兩端的電壓并傳送至PLC控制芯片7。在拉下啟動開關(guān)15后，電機(jī)車I上設(shè)置的電感5回路被接通，因為電感阻值很小，電壓變送器13采集到的電機(jī)車兩端電壓值也非常小，PLC控制芯片7接收到該電壓數(shù)據(jù)后，不做任何動作，直至電機(jī)車I需要再次啟動，拉上啟動開關(guān)15，電機(jī)車用電線路16接通，恒流源12電流I和功率P恒定，電機(jī)車I兩端電壓增加，理論值為P/I，此時，PLC控制芯片7電壓輸出端不再對外輸出電壓，繼電器I常閉觸點(diǎn)9重新閉合，輸電線3開始供電，為電機(jī)車I正常運(yùn)行提供電源，繼電器II常開觸點(diǎn)14斷開，PLC控制芯片7停止接收電壓信號。
[0019]在實際應(yīng)用中，PLC控制芯片7可以采用常用的西門子、三菱系列，其公開的技術(shù)資料非常齊全，為達(dá)技術(shù)效果而使用的PLC控制芯片控制程序?qū)儆诒绢I(lǐng)域技術(shù)人員公知常識，無需進(jìn)行任何改進(jìn)。
【權(quán)利要求】
1.一種架空線自動通斷電系統(tǒng)，電機(jī)車(I)通過集電弓(2)與架空線連接，架空線分為若干個供電區(qū)間，包括輸電線⑶和接地線(4)，其特征在于，每個區(qū)間內(nèi)的輸電線(3)上均設(shè)置控制模塊(6)，控制模塊(6)包括PLC控制芯片(7)、繼電器和電流互感器(8)，輸電線(3)上串聯(lián)繼電器I常閉觸點(diǎn)(9)和電流互感器⑶一次側(cè)，電流互感器⑶二次側(cè)一端接地，另一端接入PLC控制芯片(7)信號輸入端，PLC控制芯片(7) —組電壓輸出端并聯(lián)繼電器I線圈(10)，PLC控制芯片(7)另一組電壓輸出端并聯(lián)繼電器II線圈(11)，輸電線(3)上繼電器I常閉觸點(diǎn)(9)遠(yuǎn)離電流互感器⑶的一端接入恒流源(12)，恒流源(12)通過集電弓⑵與電機(jī)車⑴電連接，集電弓⑵兩端并聯(lián)電壓變送器(13)，電壓變送器(13)與繼電器II常開觸點(diǎn)(14)串聯(lián)，繼電器II常開觸點(diǎn)(14)接入PLC控制芯片(7)另一個信號輸入端；電機(jī)車(I)啟動開關(guān)(15)設(shè)為單刀雙擲開關(guān)，單刀雙擲開關(guān)一邊串聯(lián)電機(jī)車用電線路(16)，與集電弓(2)形成閉合回路，另一邊串聯(lián)電感(5)，與集電弓⑵形成閉合回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的架空線自動通斷電系統(tǒng)，其特征在于，所述恒流源(12)電流為 0.8-1.5A，功率為 5-8W。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的架空線自動通斷電系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊(6)設(shè)置在輸電線⑶下方。
【文檔編號】B60M1/12GK203995748SQ201420430632
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】趙尊行, 鄭祥呈, 陳剛, 宋尚民 申請人:山東華聯(lián)礦業(yè)股份有限公司