專利名稱：礦用設(shè)備地面檢測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及礦用設(shè)備檢測(cè)領(lǐng)域，具體說是一種礦用設(shè)備地面檢測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，由于礦用供電系統(tǒng)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式為中性點(diǎn)不接地，礦用設(shè)備都要有漏電檢測(cè)，而礦用漏電檢測(cè)的方式有多種，如附加電源直流檢測(cè)式、零序電壓式、零序電流式、 零序功率方向式、旁路接地式等，這些方法既有非選擇性漏電又有選擇性漏電。對(duì)于礦用過流保護(hù)，過流保護(hù)包括短路保護(hù)與過流保護(hù)，主要是通過時(shí)限保護(hù)來實(shí)現(xiàn)的。礦用設(shè)備在生產(chǎn)過程中、下井之前都必須進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而目前國(guó)內(nèi)的實(shí)驗(yàn)裝置，大都比較落后，只是就某一項(xiàng)或某一個(gè)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，最終靠在煤礦井下的實(shí)際檢驗(yàn)。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種礦用設(shè)備地面檢測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，利用地面供電系統(tǒng)在同一設(shè)備上同時(shí)檢測(cè)多種不同漏電方式，并結(jié)合控制對(duì)應(yīng)保護(hù)進(jìn)行動(dòng)作。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
礦用設(shè)備地面檢測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，中性點(diǎn)接地的地面供電線路經(jīng)過隔離變壓器后分成模擬正常供電和模擬人體漏電兩個(gè)支路，每個(gè)支路均順次連接有待測(cè)礦用設(shè)備、三相電流互感器、零序電流互感器和三相五柱電壓互感器，其中模擬人體漏電支路中零序電流互感器和三相五柱電壓互感器之間連接有模擬人體對(duì)地電阻，所述三相電流互感器、零序電流互感器和三相五柱電壓互感器分別與嵌入式系統(tǒng)檢測(cè)分站連接，所述嵌入式系統(tǒng)檢測(cè)分站與 PLC系統(tǒng)連接，將檢測(cè)數(shù)據(jù)輸入PLC系統(tǒng)，PLC系統(tǒng)與待測(cè)礦用設(shè)備連接，顯示各種檢測(cè)結(jié)果并通過分析檢測(cè)結(jié)果控制待測(cè)礦用設(shè)備動(dòng)作。兩個(gè)支路上零序電流互感器和三相五柱電壓互感器之間的每相線路上連接有可變的對(duì)地電阻和對(duì)地電容，用以模擬長(zhǎng)距離的供電線路。每個(gè)支路中還連接有附加直流保護(hù)裝置，所述附加直流保護(hù)裝置與嵌入式系統(tǒng)檢測(cè)分站連接。每個(gè)支路中還連接有電流發(fā)生器，用以模擬用電設(shè)備的大的用電負(fù)荷，所述電流發(fā)生器與嵌入式系統(tǒng)檢測(cè)分站連接。所述嵌入式系統(tǒng)檢測(cè)分站以單片機(jī)或者ARM、DSP、CPLD、FPGA為核心，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)配置有各種檢測(cè)儀表。所述PLC系統(tǒng)通過通訊模塊與上位機(jī)連接，用以通過網(wǎng)絡(luò)查詢檢測(cè)結(jié)果。所述待測(cè)礦用設(shè)備上連接有電秒表。本發(fā)明在地面供電線路上連接隔離變壓器，將中性點(diǎn)接地系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在中性點(diǎn)接地的情況下檢測(cè)中性點(diǎn)不接地時(shí)的多樣化參數(shù)，比如零序電壓、零序電流、零序電壓與零序電流之間相位的檢測(cè)，通過電流檢測(cè)和電壓檢測(cè)判斷過流或者過壓，實(shí)現(xiàn)在同一臺(tái)設(shè)備上檢測(cè)多種不同漏電方式；檢測(cè)的參數(shù)精度高，檢測(cè)的電壓參數(shù)是毫伏級(jí)、電流參數(shù)是毫安級(jí)；檢測(cè)手段高，既可獨(dú)立檢測(cè)，又可結(jié)合控制對(duì)應(yīng)保護(hù)進(jìn)行動(dòng)作，在獨(dú)立檢測(cè)中應(yīng)用虛擬儀器，功能得以擴(kuò)展；設(shè)計(jì)了嵌入式系統(tǒng)檢測(cè)分站和PLC控制系統(tǒng)， 通過檢測(cè)結(jié)果控制設(shè)備動(dòng)作，并可以通過上位機(jī)網(wǎng)上查詢結(jié)果，提高了設(shè)備的智能化、可視化、通訊化。


附圖為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述
如圖所示為本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，將中性點(diǎn)接地的地面供電線路經(jīng)過隔離變壓器 1后分成模擬正常供電和模擬人體漏電兩個(gè)支路。每個(gè)支路均順次連接有待測(cè)礦用設(shè)備2、 三相電流互感器3、零序電流互感器4和三相五柱電壓互感器5，其中模擬人體漏電支路中零序電流互感，4和三相五柱電壓互感器5之間連接有模擬人體對(duì)地電阻15。所述三相電流互感器3、零序電流互感器4和三相五柱電壓互感器5分別與嵌入式系統(tǒng)檢測(cè)分站8連接，所述嵌入式系統(tǒng)檢測(cè)分站8與PLC系統(tǒng)9連接，將檢測(cè)數(shù)據(jù)輸入PLC系統(tǒng)9，PLC系統(tǒng)9 與待測(cè)礦用設(shè)備2連接，顯示各種檢測(cè)結(jié)果并通過分析檢測(cè)結(jié)果控制待測(cè)礦用設(shè)備2動(dòng)作。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要，可以在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中兩個(gè)支路上零序電流互感器4和三相五柱電壓互感器5之間的每相線路上連接有可變的對(duì)地電阻13和對(duì)地電容14，用以模擬長(zhǎng)距離的供電線路。每個(gè)支路中連接有附加直流保護(hù)裝置6，并與嵌入式系統(tǒng)檢測(cè)分站8連接，用以進(jìn)行附加直流檢測(cè)和相應(yīng)的保護(hù)。每個(gè)支路中連接有電流發(fā)生器7，用以模擬用電設(shè)備的大的用電負(fù)荷，并將其與嵌入式系統(tǒng)檢測(cè)分站8連接，進(jìn)行電流檢測(cè)。所述嵌入式系統(tǒng)檢測(cè)分站8以單片機(jī)或者ARM、DSP、CPLD、FPGA為核心，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)配置有高精度的電壓表、電流表和虛擬示波器等檢測(cè)儀表，以便于檢測(cè)結(jié)果的比較。所述PLC系統(tǒng)9設(shè)置有觸摸屏12，方便現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)的修改和相應(yīng)監(jiān)控；再通過通訊模塊11與裝有組態(tài)軟件的上位機(jī)10連接，上位機(jī)10的組態(tài)軟件不僅具有常規(guī)的監(jiān)控和相關(guān)數(shù)據(jù)處理，更要面向工業(yè)以太網(wǎng)，具有網(wǎng)絡(luò)發(fā)布功能，所有檢測(cè)結(jié)果可以通過網(wǎng)絡(luò)查詢。 在通訊方式上可以采用RS232、RS485、Modbus、CAN、Prof ibus、Prifinet等煤礦常用的通訊方式(總線)。在待測(cè)礦用設(shè)備2上連接有電秒表16，來測(cè)量待測(cè)礦用設(shè)備2的動(dòng)作時(shí)間，實(shí)現(xiàn)時(shí)限保護(hù)。實(shí)驗(yàn)過程中，在同一臺(tái)設(shè)備上能夠同時(shí)檢測(cè)多種不同漏電方式，既有選擇性漏電也有非選擇性漏電，各種漏電方式可以自由選擇。三相電流互感器3完成對(duì)三相電流的檢測(cè)，零序電流互感器4完成對(duì)零序電流的檢測(cè)，三相五柱電壓互感器5完成三相電壓和零序電壓的檢測(cè)，附加直流保護(hù)裝置6完成非選擇性漏電檢測(cè)，其中包括直流回路檢測(cè)和交流檢測(cè)，電流發(fā)生器7完成對(duì)大負(fù)荷電流的模擬及對(duì)應(yīng)參數(shù)檢測(cè)。將上述檢測(cè)得到的參數(shù)結(jié)果送入嵌入式系統(tǒng)檢測(cè)分站8，通過將結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)電壓表、電流表和虛擬示波器等檢測(cè)儀器進(jìn)行比較，使結(jié)果更加精準(zhǔn)。嵌入式系統(tǒng)檢測(cè)分站8將檢測(cè)結(jié)果送入可編程控制器PLC為核心的PLC控制系統(tǒng)9，PLC系統(tǒng)9得出過流、過壓或漏電的結(jié)論，一方面通過觸摸屏12進(jìn)行顯示，另一方面將結(jié)論通過通訊模塊11傳到上位機(jī)10上，上位機(jī)10的組態(tài)軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，通過網(wǎng)絡(luò)查詢可獲得。綜上所述，本發(fā)明不僅實(shí)現(xiàn)了漏電保護(hù)的檢測(cè)，還實(shí)現(xiàn)了選擇性和非選擇性漏電的鑒別；不僅實(shí)現(xiàn)了過流保護(hù)，還實(shí)現(xiàn)了時(shí)限保護(hù)和過壓保護(hù)。當(dāng)然，上述說明并非是對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.礦用設(shè)備地面檢測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，中性點(diǎn)接地的地面供電線路經(jīng)過隔離變壓器(1)后分成模擬正常供電和模擬人體漏電兩個(gè)支路，每個(gè)支路均順次連接有待測(cè)礦用設(shè)備(2)、三相電流互感器(3)、零序電流互感器(4)和三相五柱電壓互感器(5)，其中模擬人體漏電支路中零序電流互感器(4)和三相五柱電壓互感器(5)之間連接有模擬人體對(duì)地電阻(15)，所述三相電流互感器(3)、零序電流互感器(4)和三相五柱電壓互感器(5)分別與嵌入式系統(tǒng)檢測(cè)分站(8)連接，所述嵌入式系統(tǒng)檢測(cè)分站(8)與PLC系統(tǒng)(9)連接，將檢測(cè)數(shù)據(jù)輸入PLC系統(tǒng)(9)，PLC系統(tǒng)(9)與待測(cè)礦用設(shè)備(2)連接，顯示各種檢測(cè)結(jié)果并通過分析檢測(cè)結(jié)果控制待測(cè)礦用設(shè)備(2)動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用設(shè)備地面檢測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，兩個(gè)支路上零序電流互感器(4)和三相五柱電壓互感器(5)之間的每相線路上連接有可變的對(duì)地電阻(13) 和對(duì)地電容(14)，用以模擬長(zhǎng)距離的供電線路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用設(shè)備地面檢測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)支路中還連接有附加直流保護(hù)裝置(6)，所述附加直流保護(hù)裝置(6)與嵌入式系統(tǒng)檢測(cè)分站(8)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用設(shè)備地面檢測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)支路中還連接有電流發(fā)生器(7)，用以模擬用電設(shè)備的大的用電負(fù)荷，所述電流發(fā)生器(7)與嵌入式系統(tǒng)檢測(cè)分站(8)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用設(shè)備地面檢測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述嵌入式系統(tǒng)檢測(cè)分站(8)以單片機(jī)或者ARM、DSP、CPLD、FPGA為核心，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)配置有各種檢測(cè)儀表。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用設(shè)備地面檢測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述PLC系統(tǒng)(9) 通過通訊模塊(11)與上位機(jī)(10)連接，用以通過網(wǎng)絡(luò)查詢檢測(cè)結(jié)果。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用設(shè)備地面檢測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述待測(cè)礦用設(shè)備(2)上連接有電秒表(16)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種礦用設(shè)備地面檢測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，涉及礦用設(shè)備檢測(cè)領(lǐng)域，在地面供電線路上連接隔離變壓器(1)，將中性點(diǎn)接地系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在中性點(diǎn)接地的情況下檢測(cè)中性點(diǎn)不接地時(shí)的多樣化參數(shù)，通過電流檢測(cè)和電壓檢測(cè)判斷過流或者過壓，實(shí)現(xiàn)在同一臺(tái)設(shè)備上檢測(cè)多種不同漏電方式；檢測(cè)的參數(shù)精度高，檢測(cè)手段高，設(shè)計(jì)了嵌入式系統(tǒng)檢測(cè)分站和PLC控制系統(tǒng)，通過檢測(cè)結(jié)果控制設(shè)備動(dòng)作，并可以通過上位機(jī)網(wǎng)上查詢結(jié)果，提高了設(shè)備的智能化、可視化、通訊化。
文檔編號(hào)G01R31/02GK102419407SQ20111023687
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月18日
發(fā)明者吳士濤, 張紀(jì)良, 王進(jìn)野 申請(qǐng)人:山東科技大學(xué)