專利名稱：礦用低壓電網(wǎng)選擇性漏電保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種礦用低壓電網(wǎng)選擇性漏電保護(hù)裝置，尤其適用于煤礦低壓井下電網(wǎng)為中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的低壓供電系統(tǒng)選擇性漏電保護(hù)裝置。
煤礦井下供電電網(wǎng)低壓(1140V、660V、380V)為中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，單相漏電時(shí)，漏電電流很小，如直接接地，漏電電流不超過400mA，但長時(shí)漏電易造成人身觸電事故，或形成相間短路造成更大事故。過去一直采用附加直流電源原理的檢漏繼電器，電網(wǎng)一處漏電，檢漏繼電器動(dòng)作造成整個(gè)電網(wǎng)停電。為此1988年開始在煤礦系統(tǒng)推廣通過了部級(jí)鑒定的KXL-I選擇性漏電保護(hù)裝置，它采用了零序電流方向型等檢測和控制電路，能夠區(qū)分故障支路和非故障支路，并具備有防止向故障點(diǎn)強(qiáng)迫送電的漏電閉鎖功能，并只斷開故障支路，而不影響其它支路的正常運(yùn)行，從而減少電網(wǎng)停電范圍，可安裝在分支饋電開關(guān)防爆殼內(nèi)，無須改變原變電硐室，因此在實(shí)際使用中取得了用戶一致好評(píng)。但該裝置也有某些不足，如器件多，有兩只變壓器，兩個(gè)插件，體積大，比較重，需要將兩只變壓器和信號(hào)板零序電流互感器等器件和電路放在開關(guān)芯子背后，出故障時(shí)不易維護(hù)，裝置本身故障與線路故障不易區(qū)分，線路故障時(shí)不能測絕緣等。
本發(fā)明的目的是提供一種礦用低壓電網(wǎng)選擇性漏電保護(hù)裝置，在KXL-I型裝置的基礎(chǔ)上和充分考慮該裝置的安裝使用及維護(hù)需要的條件下，通過對(duì)其部分機(jī)械結(jié)構(gòu)、電子線路進(jìn)行改進(jìn)，以達(dá)到不僅能保留原裝置所有功能，且在裝置有故障時(shí)可迅速整體取下來更換新件，如線路有故障可搖測絕緣，并能延長裝置壽命，使工作更可靠，為用戶節(jié)省安裝維護(hù)時(shí)間和費(fèi)用，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
本實(shí)用新型的目的是通過以下方案來實(shí)現(xiàn)的，礦用低壓電網(wǎng)選擇性漏電保護(hù)裝置與支路饋電開關(guān)連接，該裝置包括電源變壓器(T1)，零序電流互感器(CT)，脫扣線圈(TQ)，實(shí)驗(yàn)電阻(R)，電感線圈(L)，安裝有取樣零序電壓、直流電壓、漏電閉鎖及開關(guān)合閘信號(hào)電路的信號(hào)電路板(XHB)，集成有選擇性漏電保護(hù)和漏電閉鎖信號(hào)處理及接點(diǎn)轉(zhuǎn)換繼電器電路的線路板(XLB)，并將電源變壓器(T1)、實(shí)驗(yàn)電阻(R)、電感線圈(L)和信號(hào)電路板(XHB)及線路板(XLB)組裝于插件盒(5)內(nèi)，該插件盒(5)固定在插件盒安裝板(6)上，插件盒安裝板(6)通過斷路器固定螺栓(7)安裝在饋電開關(guān)芯子(3)的側(cè)面。這樣裝置有故障時(shí)不需拆換開關(guān)，就可迅速整體取下來更換新件，能夠顯著節(jié)省安裝維護(hù)時(shí)間和費(fèi)用，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
為減小插件的體積，并可工作于煤氣、潮濕、粉塵嚴(yán)重的惡劣環(huán)境，將零序電流互感器(CT)，安裝有取樣零序電壓、直流電壓、漏電閉鎖及開關(guān)合閘信號(hào)電路的信號(hào)電路板(XHB)，分別采用樹脂灌封成一個(gè)整體。從而使電路得到密封，體積小，壽命長，故障少，并可直接固裝在饋電開關(guān)的芯子側(cè)面，便于維修和更換。
為使本裝置同時(shí)具有選擇性漏電保護(hù)和漏電閉鎖功能，饋電開關(guān)中的脫扣線圈(TQ)直接由主回路供電，在脫扣線圈(TQ)與供電主回路之間串入一個(gè)電感線圈(L)，將原裝置中變壓器(T1)線圈中的42V繞組去掉。這樣選漏動(dòng)作時(shí)，由于脫扣線圈不串入電感線圈，線圈匝數(shù)少，動(dòng)作電流大，電磁鐵吸合快；閉鎖動(dòng)作時(shí)脫扣線圈串入電感線圈，動(dòng)作電流小，電磁鐵動(dòng)作速度慢，可長時(shí)帶電吸合，串入的電感線圈可防止脫扣線圈長時(shí)通電燒壞。當(dāng)饋電開關(guān)分?jǐn)嗪笕缬新╇姽收蠒r(shí)，脫扣線圈處于吸合狀態(tài)，致使開關(guān)手把的機(jī)械機(jī)構(gòu)不能掛上鉤，而實(shí)現(xiàn)漏電閉鎖功能，該方法簡便易行。由于采用由660V/380V直接向原脫扣線圈(TQ)供電，減少了接入開關(guān)電源側(cè)的線路板供電變壓器(T1)的負(fù)荷容量和體積，使(T1)變壓器容量由53W變?yōu)?W，體積大大減小。
開關(guān)合閘送電信號(hào)取樣電路包括二極管(D8)、電阻(R17)、場效應(yīng)管(Q2)，場效應(yīng)管(Q2)門極連接在信號(hào)電路板(XHB)的輸出端(5)上，并通過電阻(R17)與地相連，其(Q2)源極與地相連，(Q2)漏極與二極管(D8)的陰極和繼電器(3ZJ)、(4ZJ)的線圈一端相并連，(3ZJ)、(4ZJ)線圈由電源側(cè)變壓器(T1)直接供電，取消原裝置開關(guān)負(fù)荷側(cè)變壓器(T2)及整流穩(wěn)壓電路。從而節(jié)省了變壓器(T2)和整流穩(wěn)壓電路，改由二級(jí)管、電阻取樣及開關(guān)送電信號(hào)，推動(dòng)場效應(yīng)管導(dǎo)通(3ZJ)、(4ZJ)有電動(dòng)作；場效應(yīng)管截止(3ZJ)、(4ZJ)無電，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換。
插件盒(5)采用標(biāo)準(zhǔn)L6.2(12)芯接插件(4)與外電路相連。使660V/380V電源直接通過接插件(4)進(jìn)入插件盒(5)的內(nèi)部電路相通，器件成本低，插接更可靠。撥下標(biāo)準(zhǔn)的L6.2(12)芯接插件，即可測量外部線路的絕緣。
裝置零序電流互感器采用內(nèi)徑57mm，外徑66mm，1J85鐵芯，成品內(nèi)徑47mm。穿電纜線更為方便，并可加大電纜芯線截面，增加了開關(guān)在大負(fù)荷時(shí)的安全性。
零序電流互感器(CT)加在進(jìn)線側(cè)、出線側(cè)或其后面。
試驗(yàn)電阻由一個(gè)電阻改為多個(gè)電阻相并聯(lián)或串聯(lián)，從而總電阻體積減小。
本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)1、該裝置直接安裝于分支饋電開關(guān)芯子(3)的側(cè)面，因此可以在不減少原保護(hù)功能情況下，實(shí)現(xiàn)不拆開關(guān)芯子就可以進(jìn)行安裝和更換。這樣當(dāng)裝置有故障時(shí)可迅速整體取下更換新件，如線路有故障可取下標(biāo)準(zhǔn)接插件(4)搖測絕緣，能為用戶節(jié)省維修時(shí)間和費(fèi)用，減少煤礦生產(chǎn)停工時(shí)間，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
2、該裝置直接安裝于分支饋電開關(guān)內(nèi)部，故無需另設(shè)防爆設(shè)備，無需增加外部電纜接線，無須改變原變電酮室，便于標(biāo)準(zhǔn)化管理。
3、由于去掉了開關(guān)負(fù)荷側(cè)的(T2)變壓器和整流穩(wěn)壓電路，減小了T1變壓器和試驗(yàn)電阻的體積，因而可將除零序電流互感器外的所有部件(信號(hào)板XHB，T1變壓器，實(shí)驗(yàn)電阻，電感線圈，線路板XLB)組合在一個(gè)盒子內(nèi)，并保存了原保護(hù)裝置選漏和漏電閉鎖功能，使裝置維護(hù)電源線路更方便，并可在不拆卸開關(guān)芯子的情況下直接加裝本保護(hù)裝置，并可以通過一個(gè)L6.2標(biāo)準(zhǔn)接插件與外電路相連，這樣既降低了生產(chǎn)成本，工作更可靠，當(dāng)電網(wǎng)側(cè)絕緣或裝置損壞時(shí)撥下L6.2標(biāo)準(zhǔn)接插件即可測量外部線路的絕緣情況。
4、具有選擇性漏電保護(hù)、漏電閉鎖功能，可防止向故障點(diǎn)強(qiáng)制性送電，增加了供電安全性。穿電纜線更為方便，并可加大電纜芯線截面，增加了開關(guān)在大負(fù)荷時(shí)的安全性。
本實(shí)用新型的
如下圖1為本實(shí)用新型在饋電開關(guān)芯子側(cè)面的安裝示意圖。
圖2為插件盒安裝板的主視圖；圖3為插件盒安裝板的俯視圖；圖4為原T1變壓器42V繞組與脫扣線圈(TQ)連接電路圖5為本實(shí)用新型之脫扣線圈(TQ)與主回路連接電路圖6為原T2變壓器及整流穩(wěn)壓電路圖7本實(shí)用新型之開關(guān)合閘送電信號(hào)電路
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的詳細(xì)結(jié)構(gòu)予以描述。
在圖1所示的礦用低壓電網(wǎng)選擇性漏電保護(hù)裝置與支路饋電開關(guān)連接，該裝置包括電源變壓器(T1)，零序電流互感器(CT)，脫扣線圈(TQ)，實(shí)驗(yàn)電阻(R)，電感線圈(L)，安裝有取樣零序電壓、直流電壓、漏電閉鎖及開關(guān)合閘信號(hào)電路的信號(hào)電路板(XHB)，集成有選擇性漏電保護(hù)和漏電閉鎖信號(hào)處理及接點(diǎn)轉(zhuǎn)換繼電器電路的線路板(XLB)，并將電源變壓器(T1)、實(shí)驗(yàn)電阻(R)、電感線圈(L)和信號(hào)電路板(XHB)及線路板(XLB)組裝于插件盒(5)內(nèi)，該插件盒(5)固定在插件盒安裝板(6)上，插件盒安裝板(6)通過斷路器固定螺栓(7)安裝在饋電開關(guān)芯子(3)的側(cè)面。這種安裝方式使得插件盒易于更換或維修。
圖2為插件盒安裝板(6)的主視圖，圖3為其俯視圖。插件盒安裝板(6)通過其上的安裝孔(8)與饋電開關(guān)芯子(3)經(jīng)斷路器固定螺栓(7)連接在一起。
上述的零序電流互感器(CT)，安裝有取樣零序電壓、直流電壓、漏電閉鎖及開關(guān)合閘信號(hào)電路的信號(hào)電路板(XHB)，分別用樹脂灌封。從而使電路得到密封，體積減小，壽命延長，故障減少，并可工作于潮濕、粉塵嚴(yán)重的惡劣環(huán)境。
在圖4、圖5所示的電路中，將圖4所示的原(T1)變壓器的42V繞組去掉，饋電開關(guān)中的脫扣線圈(TQ)直接由主回路供電，在脫扣線圈(TQ)與供電主回路之間串入一個(gè)電感線圈(L)，這樣選漏動(dòng)作時(shí)，由于脫扣線圈(TQ)不串入電感線圈(L)，線圈匝數(shù)少，動(dòng)作電流大，電磁鐵吸合快；閉鎖動(dòng)作時(shí)脫扣線圈(TQ)串入一個(gè)電感線圈(L)，動(dòng)作電流小，電磁鐵動(dòng)作速度慢，可長時(shí)帶電吸合，串入的電感線圈可防止脫扣線圈長時(shí)通電燒壞。當(dāng)饋電開關(guān)分?jǐn)嗪笕缬新╇姽收蠒r(shí)，脫扣線圈處于吸合狀態(tài)，致使開關(guān)手把的機(jī)械機(jī)構(gòu)不能掛上鉤，而實(shí)現(xiàn)漏電閉鎖功能，該方法簡便易行。由于采用由660V/380V直接向原TQ線圈供電，減少了接入開關(guān)電源側(cè)的線路板供電變壓器T1的負(fù)荷容量，使T1變壓器容量由53W變?yōu)?W，體積大大減小。
圖6為原T2變壓器及整流穩(wěn)壓電路，在本實(shí)用新型中，該電路已經(jīng)被去掉。使電路更精減，線路板更小，并降低了成本。
在圖7所示的開關(guān)合閘送電信號(hào)取樣電路包括二極管(D8)、電阻(R17)、場效應(yīng)管(Q2)，場效應(yīng)管(Q2)門極連接在信號(hào)電路板(XHB)的輸出端(5)上，并通過電阻(R17)與地相連，其(Q2)源極與地相連，(Q2)漏極與二極管(D8)的陰極和繼電器(3ZJ)、(4ZJ)的線圈一端相并連，(3ZJ)、(4ZJ)線圈由電源側(cè)變壓器(T1)直接供電，取消原裝置開關(guān)負(fù)荷側(cè)變壓器(T2)及整流穩(wěn)壓電路。從而節(jié)省了變壓器(T2)和整流穩(wěn)壓電路，改由二級(jí)管、電阻取樣及開關(guān)送電信號(hào)，推動(dòng)場效應(yīng)管導(dǎo)通(3ZJ)、(4ZJ)有電動(dòng)作；場效應(yīng)管截止(3ZJ)、(4ZJ)無電，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換。
插件盒(5)采用標(biāo)準(zhǔn)L6.2(12)芯接插件(4)與外電路相連，使660V/380V電源直接通過接插件(4)進(jìn)入插件盒(5)的內(nèi)部電路相通，器件成本低，插接更可靠。撥下L6.2標(biāo)準(zhǔn)接插件(4)即可測量外部線路的絕緣情況。
本實(shí)用新型零序電流互感器，它采用了內(nèi)徑57mm，外徑66mm，1J85鐵芯，成品內(nèi)徑47mm。穿電纜線更為方便，并可加大電纜芯線截面，增加了開關(guān)在大負(fù)荷時(shí)的安全性。零序電流互感器(CT)加在進(jìn)線側(cè)、出線側(cè)或其后面。
試驗(yàn)電阻R由一個(gè)電阻改為多個(gè)電阻相并聯(lián)或串聯(lián)，從而總電阻體積減小。
由于本實(shí)用新型是在KXL-I礦用低壓電網(wǎng)選擇性漏電保護(hù)裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)行的改進(jìn)，因此對(duì)于原電路和結(jié)構(gòu)未作改進(jìn)的部分在此不再詳述。
權(quán)利要求1.一種礦用低壓電網(wǎng)選擇性漏電保護(hù)裝置，與支路饋電開關(guān)連接，包括電源變壓器(T1)，零序電流互感器(CT)，脫扣線圈(TQ)，實(shí)驗(yàn)電阻(R)，電感線圈(L)，安裝有取樣零序電壓、直流電壓、漏電閉鎖及開關(guān)合閘信號(hào)電路的信號(hào)電路板(XHB)，集成有選擇性漏電保護(hù)和漏電閉鎖信號(hào)處理及接點(diǎn)轉(zhuǎn)換繼電器電路的線路板(XLB)，其特征在于，該裝置將電源變壓器(T1)、實(shí)驗(yàn)電阻(R)、電感線圈(L)和信號(hào)電路板(XHB)及線路板(XLB)組裝于插件盒(5)內(nèi)，該插件盒(5)固定在插件盒安裝板(6)上，插件盒安裝板(6)通過斷路器固定螺栓(7)安裝在饋電開關(guān)芯子(3)的側(cè)面。
2.如權(quán)利要求1所述的低壓選擇性漏電保護(hù)裝置，其特征在于，零序電流互感器(CT)，安裝有取樣零序電壓、直流電壓、漏電閉鎖及開關(guān)合閘信號(hào)電路的信號(hào)電路板(XHB)，分別用樹脂灌封。
3.如權(quán)利要求2所述的低壓選擇性漏電保護(hù)裝置，其特征在于，所說的饋電開關(guān)中的脫扣線圈(TQ)直接由主回路供電，在脫扣線圈(TQ)與供電主回路之間串入一個(gè)電感線圈(L)，將原裝置中變壓器(T1)線圈中的42V繞組去掉。
4.如權(quán)利要求2所述的低壓選擇性漏電保護(hù)裝置，其特征在于，開關(guān)合閘送電信號(hào)取樣電路包括二極管(D8)、電阻(R17)、場效應(yīng)管(Q2)，場效應(yīng)管(Q2)門極連接在信號(hào)電路板(XHB)的輸出端(5)上，并通過電阻(R17)與地相連，其(Q2)源極與地相連，(Q2)漏極與二極管(D8)的陰極和繼電器(3ZJ)、(4ZJ)的線圈一端相并連，(3ZJ)、(4ZJ)線圈由電源側(cè)變壓器(T1)直接供電，取消原裝置開關(guān)負(fù)荷側(cè)變壓器(T2)及整流穩(wěn)壓電路。
5.如權(quán)利要求1所述的低壓選擇性漏電保護(hù)裝置，其特征在于，插件盒(5)采用標(biāo)準(zhǔn)L6.2(12)芯接插件(4)。
6.如權(quán)利要求1所述的低壓選擇性漏電保護(hù)裝置，其特征在于，裝置零序電流互感器采用內(nèi)徑57mm，外徑66mm，1J85鐵芯，成品內(nèi)徑47mm。
7.如權(quán)利要求1所述的低壓選擇性漏電保護(hù)裝置，其特征在于，零序電流互感器(CT)加在進(jìn)線側(cè)或出線側(cè)。
專利摘要一種礦用低壓電網(wǎng)選擇性漏電保護(hù)裝置，具有選擇性漏電保護(hù)、漏電閉鎖、漏電后備保護(hù)、人工漏電試驗(yàn)四種功能，是對(duì)通過了部級(jí)鑒定的KXL－I型漏電保護(hù)裝置的重大改進(jìn)。它保留了原有功能，并考慮了安裝及維護(hù)需要，把易換和影響查找線路故障原因的部件組裝在一個(gè)插件盒內(nèi)，如裝置有故障可整體取下來更換新件，如線路故障可取下插件搖測絕緣。它可安裝在分支饋電開關(guān)防爆殼內(nèi)，無須改變原變電硐室，不需增加外部電纜接線，設(shè)備投資少，易安裝，維護(hù)維修方便快捷。
文檔編號(hào)H02H3/32GK2679899SQ200320128049
公開日2005年2月16日 申請日期2003年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月18日
發(fā)明者張玉國 申請人:張玉國