專利名稱：礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開了一種礦用隔爆饋電開關(guān)的綜合保護(hù)裝置及方法。涉及礦用隔爆真空饋電開關(guān)的綜合保護(hù)裝置及方法，特別涉及礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器的綜合保護(hù)裝置及方法。
背景技術(shù)：
目前煤礦井下使用的礦用隔爆饋電開關(guān)或礦用隔爆真空饋電開關(guān)的綜合保護(hù)裝置，既有基于模擬電路的保護(hù)器，又有基于單片機(jī)和數(shù)顯的綜合保護(hù)裝置?；趩纹瑱C(jī)和數(shù)顯的綜合保護(hù)裝置在殼體中其主要包括以CPU電路為核心的模擬量采集電路、開關(guān)量輸入輸出電路、通信電路、鍵盤液晶指示電路。有判斷漏電信號(hào)功能。還有短路、過載、斷相等一般保護(hù)功能。
基于專利申請(qǐng)?zhí)枮?3284896.X及200420031205.8的專利技術(shù)，其實(shí)用新型名稱均為礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器。在電源輸入接線腔或電源輸出接線腔帶電開蓋情況下能實(shí)現(xiàn)分級(jí)閉鎖斷電，但是其綜合保護(hù)裝置卻沒有工人帶電違章開蓋記錄功能，無法同時(shí)區(qū)分正常漏電跳閘和分級(jí)閉鎖跳閘，違章操作信息自然不能上傳到監(jiān)控系統(tǒng)。以下“電源輸入接線腔”簡(jiǎn)稱為電源腔，“電源輸出接線腔”簡(jiǎn)稱為負(fù)載腔。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，提供一種礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)裝置及方法，設(shè)計(jì)分級(jí)閉鎖開關(guān)動(dòng)作電路，在電源腔或負(fù)載腔帶電開蓋分級(jí)閉鎖動(dòng)作時(shí)由分級(jí)閉鎖開關(guān)動(dòng)作記錄電路判斷違章信息，保存并上傳到監(jiān)控系統(tǒng)，區(qū)分分級(jí)閉鎖跳閘。記錄工人帶電違章開電源腔或負(fù)載腔蓋的信息。提供電源腔違章開蓋、負(fù)載腔違章開蓋、正常漏電跳閘判別綜合保護(hù)方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，提供一種礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)裝置，在殼體中主要包括以CPU電路為核心的模擬量采集電路、開關(guān)量輸入輸出電路、通信電路、鍵盤液晶指示電路，特征在于，還包括由分級(jí)閉鎖開關(guān)動(dòng)作電路與分級(jí)閉鎖開關(guān)動(dòng)作記錄電路構(gòu)成的電路。
分級(jí)閉鎖開關(guān)動(dòng)作電路與分級(jí)閉鎖開關(guān)動(dòng)作記錄電路構(gòu)成的電路主要為在電源腔分級(jí)閉鎖開關(guān)XK1上增加一個(gè)常閉接點(diǎn)，對(duì)應(yīng)PK1和PK2，由分級(jí)閉鎖開關(guān)動(dòng)作記錄電路接入CPU電路，在負(fù)載腔分級(jí)閉鎖開關(guān)XK2上增加一個(gè)常開接點(diǎn)，對(duì)應(yīng)LK1和LK2，由分級(jí)閉鎖開關(guān)動(dòng)作記錄電路接入CPU電路。
通信電路采用RS485總線型電路或頻率型電路。
提供一種礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)方法，特征在于，當(dāng)本級(jí)礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)裝置通信電路采用頻率型電路時(shí)，本級(jí)礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)裝置，P3.1為高電平，上傳約定頻率信號(hào)a之后不工作為電源腔違章開蓋；P3.0為低電平，上傳約定頻率信號(hào)b為負(fù)載腔違章開蓋。
其上級(jí)保護(hù)裝置，r＝Rj時(shí)跳閘前收到約定頻率信號(hào)a，跳閘后收到0Hz頻率信號(hào)為電源腔違章開蓋；絕緣電阻r大于標(biāo)準(zhǔn)漏電電阻時(shí)收到約定頻率信號(hào)b為負(fù)載腔違章開蓋；絕緣電阻r小于等于漏電標(biāo)準(zhǔn)電阻時(shí)，跳閘前收到約定頻率信號(hào)c，跳閘后收到0Hz頻率信號(hào)為正常漏電跳閘。
其中a可為200Hz，b可為300Hz，c可為1000Hz。
提供一種礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)方法，特征在于，當(dāng)本級(jí)礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)裝置通信電路采用RS485總線型電路時(shí)，本級(jí)礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)裝置，P3.1為高電平，上傳約定特征字節(jié)信號(hào)d之后不工作為電源腔違章開蓋；P3.0為低電平，上傳約定特征字節(jié)信號(hào)e為負(fù)載腔違章開蓋。
其上級(jí)保護(hù)裝置，r＝Rj時(shí)跳閘前收到約定特征字節(jié)信號(hào)d，跳閘后通信故障為電源腔違章開蓋；絕緣電阻r大于標(biāo)準(zhǔn)漏電電阻時(shí)收到約定特征字節(jié)信號(hào)e為負(fù)載腔違章開蓋；絕緣電阻r小于等于漏電標(biāo)準(zhǔn)電阻時(shí)，跳閘前收到約定特征字節(jié)信號(hào)f，跳閘后通信故障為正常漏電跳閘。
其中d可為01H，e可為02H，f可為FFH。
本發(fā)明的有益效果分級(jí)閉鎖開關(guān)動(dòng)作電路簡(jiǎn)單，由CPU判斷分級(jí)閉鎖開關(guān)的分合狀態(tài)，將電源腔或負(fù)載腔開蓋動(dòng)作記錄特征字節(jié)或頻率值保存在非易失性存儲(chǔ)芯片中，通過通信電路上傳監(jiān)控系統(tǒng)。提供電源腔違章開蓋、負(fù)載腔違章開蓋、正常漏電跳閘判別綜合保護(hù)方法。


附圖編號(hào)附圖中101.CPU電路，102.模擬量采集電路，103.開關(guān)量輸入輸出電路，104.分級(jí)閉鎖開關(guān)動(dòng)作記錄電路，105.通信電路，106.鍵盤液晶指示電路，107.分級(jí)閉鎖開關(guān)動(dòng)作電路。
圖1本發(fā)明原理框圖；圖2本發(fā)明分級(jí)閉鎖開關(guān)動(dòng)作記錄電路原理圖；圖3本發(fā)明分級(jí)閉鎖開關(guān)動(dòng)作電路原理圖；圖4本發(fā)明CPU電路原理圖；圖5本發(fā)明模擬量采集電路原理圖；
圖6本發(fā)明開關(guān)量輸入輸出電路原理圖；圖7本發(fā)明鍵盤液晶指示電路原理圖；圖8本發(fā)明通信電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，一種礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)裝置，在殼體中主要包括以CPU電路101為核心的模擬量采集電路102、開關(guān)量輸入輸出電路103、通信電路105、鍵盤液晶指示電路106，特征在于，還包括由分級(jí)閉鎖開關(guān)動(dòng)作電路107與分級(jí)閉鎖開關(guān)動(dòng)作記錄電路104構(gòu)成的電路。
如圖4所示，其中CPU電路中CPU主要元件為單片機(jī)U1——W77E58，A/D芯片U2——AD0848，精密基準(zhǔn)電壓芯片U3——TL431，有源晶振U4——12MHz和看門狗及存儲(chǔ)芯片U5——X5045。濾波電容C1，C2，C3，C4。CPU電路與液晶鍵盤電路之間的三十四腳插座J1。J2，J3，J4為跳線開關(guān)。當(dāng)三個(gè)跳線開關(guān)同時(shí)接圖示位置時(shí)，P3.0，P3.1，P3.5分別對(duì)應(yīng)接通LOADK，POWERK，CH4GAS；當(dāng)三個(gè)跳線開關(guān)同時(shí)接圖示另外位置時(shí)，P3.0，P3.1，P3.5分別對(duì)應(yīng)接通RXD，TXD，RS485。J5為數(shù)據(jù)總線對(duì)應(yīng)的上拉排阻。
如圖5所示，參見圖4，其中模擬量采集電路對(duì)應(yīng)輸入的模擬量有A相電流——IA、B相電流——IB、C相電流——IC、電壓——VSAMPLE、漏電電阻——INSUR和瓦斯?jié)舛取狢H4GAS。A相電流——IA、B相電流——IB、C相電流——IC采用了量程自動(dòng)切換電路，分成高低兩檔，形成了A相電流高檔——IABIG、B相電流高檔——IBBIG、C相電流高檔——ICBIG、A相電流低檔——IASMALL、B相電流低檔——IBSMALL、C相電流低檔——ICSMALL。
電流高檔只經(jīng)過阻容濾波，以IABIG為例，只經(jīng)過R3、C5構(gòu)成的阻容濾波電路。電流低檔還需進(jìn)一步處理，以IASMALL為例，首先經(jīng)過R3、C5構(gòu)成的濾波電路，再經(jīng)過U6A構(gòu)成電壓跟隨，再經(jīng)過R6、R7、R12和U6C構(gòu)成反向放大電路，再經(jīng)過隔直電容C8，最后經(jīng)過R15、R16、C11構(gòu)成的阻容濾波電路，生成A相電流低檔——IASMALL。
電壓——V1、V2經(jīng)過穩(wěn)壓管W1、整流橋Q1、分壓濾波R23，R24，C14生成電壓采樣值VSAMPLE。
電流和電壓采樣值IASMALL、IBSMALL、ICSMALL、IABIG、IBBIG、ICBIG、VSAMPLE進(jìn)入八選一多路轉(zhuǎn)換開關(guān)4051——U8，在選通控制——P2.5、P2.6、P2.7作用下的八選一信號(hào)X經(jīng)過電壓跟隨——U7A和直流偏置——VREF、R21、R22，生成信號(hào)——SIGNAL，最后進(jìn)入AD0848的CH1。電流保護(hù)算法采用直流采樣算法。D1、D2用來保護(hù)運(yùn)放。
漏電信號(hào)經(jīng)R25、R26分壓，經(jīng)U7D電壓跟隨后生成漏電電阻采樣值INSUR，直接進(jìn)入AD0848的CH8。D3、D4用來保護(hù)運(yùn)放。
由瓦斯?jié)舛葌鞲衅鱾鱽淼耐咚節(jié)舛阮l率信號(hào)經(jīng)過R27、R28、U9構(gòu)成的光電隔離后生成頻率信號(hào)CH4GAS，經(jīng)過跳線開關(guān)J4進(jìn)入單片機(jī)的P3.5。
如圖6所示，參見圖4，開關(guān)量輸入輸出電路輸入的開關(guān)量分別為聯(lián)機(jī)啟動(dòng)反饋——REPLY、啟動(dòng)/停止——START、單機(jī)/聯(lián)機(jī)——SINGLEM。開關(guān)量分別通過光電隔離芯片U12、U13、U14進(jìn)入單片機(jī)。
輸出的開關(guān)量分別為啟動(dòng)下一臺(tái)——NEXT、本機(jī)跳閘閉鎖——BJ。兩者驅(qū)動(dòng)過程相同。以啟動(dòng)下一臺(tái)——NEXT為例，啟動(dòng)信號(hào)NEXT為低電平時(shí)，光隔U10導(dǎo)通，經(jīng)過三級(jí)管——T1放大，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)控制繼電器——K1動(dòng)作，其輔助接點(diǎn)作為驅(qū)動(dòng)輸出。反向并聯(lián)二極管D6、D7分別為與直流繼電器K1、K2配合。
如圖8所示，參見圖4，通信電路為200-1000Hz頻率型和RS485總線型。前者用于與監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，后者用于調(diào)試。200-1000Hz頻率信號(hào)FOUT首先經(jīng)過非門U17驅(qū)動(dòng)后，經(jīng)R43限流，再經(jīng)本安隔離變壓器GB，最后經(jīng)穩(wěn)壓元件——W2、W3、W4、W5和限流元件——R44、R45與監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。RS485通信回路的電壓隔離，由DC-DC變換器U21——5S5和濾波電容C15組成。RS485通信回路的光電隔離，由光電隔離芯片——U18、U19、U20及附屬電阻——R46、R47、R48、R49、R50、R51組成。RS485的收發(fā)控制芯片為MAX487——U22，R52為匹配電阻，一般不接。
如圖7所示，參見圖4，鍵盤液晶指示電路構(gòu)成為鍵盤采用四個(gè)按鍵，分別為“確定”——KEY1、“上”——KEY2、“下”——KEY3、“復(fù)位”——RESET。無鍵按下時(shí)，由于下拉電阻——R53、R54、R55，進(jìn)入芯片U23——4078的電平為低電平，U23的輸出w為高電平，不會(huì)引起中斷。只要有鍵按下，進(jìn)入芯片U23——4078的電平將變?yōu)楦唠娖?，U23的輸出w為低電平，會(huì)引起中斷INTO。這時(shí)AD0848的CH2、CH3和CH4開始采集，進(jìn)而判斷那個(gè)鍵被按下。R57為液晶模塊的對(duì)比度調(diào)節(jié)電位器。J6為與液晶模塊連接的十八腳插座。液晶模塊采用金鵬電子有限公司生產(chǎn)的內(nèi)含標(biāo)準(zhǔn)字庫(kù)的中文液晶模塊OCMJ5X10。J7為液晶鍵盤電路與CPU電路之間的三十四腳插座。電源指示回路由限流電阻R59和電源指示發(fā)光二極管L2組成，上電后L2亮。故障指示電路由R58、發(fā)光二極管L1組成，高電平驅(qū)動(dòng)。
參見圖2、圖3，由分級(jí)閉鎖開關(guān)動(dòng)作電路107與分級(jí)閉鎖開關(guān)動(dòng)作記錄電路104構(gòu)成的電路主要為在電源腔分級(jí)閉鎖開關(guān)XK1上增加一個(gè)常閉接點(diǎn)，對(duì)應(yīng)PK1和PK2，由分級(jí)閉鎖開關(guān)動(dòng)作記錄電路接入CPU電路，在負(fù)載腔分級(jí)閉鎖開關(guān)XK2上增加一個(gè)常開接點(diǎn)，對(duì)應(yīng)LK1和LK2，由分級(jí)閉鎖開關(guān)動(dòng)作記錄電路接入CPU電路。
如圖2所示，參見圖3、圖4，分級(jí)閉鎖開關(guān)動(dòng)作記錄電路104為分級(jí)閉鎖開關(guān)XK1的輔助常閉接點(diǎn)對(duì)應(yīng)PK1和PK2。PK1和PK2的接通與斷開對(duì)應(yīng)光隔U15的導(dǎo)通與截止，進(jìn)而改變POWERK的電平值，并通過跳線開關(guān)J3進(jìn)入單片機(jī)的P3.1。分級(jí)閉鎖開關(guān)XK2的輔助常開接點(diǎn)對(duì)應(yīng)LK1和LK2。LK1和LK2的接通與斷開對(duì)應(yīng)光隔U16的導(dǎo)通與截止，進(jìn)而改變LOADK的電平值，并通過跳線開關(guān)J2進(jìn)入單片機(jī)的P3.0。
礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)裝置的電源采用外置開關(guān)電源。開關(guān)電源為三路輸出，分別為VCC，-5和+12，其中VCC有一個(gè)獨(dú)立“地”DGND，而-5和+12共用一個(gè)“地”SGND。+12為漏電閉鎖檢測(cè)提供附加直流電源。所選用的開關(guān)電源按容量要求選擇。
礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)裝置記錄問題。根據(jù)礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器專利技術(shù)，對(duì)于電源腔開蓋，其常閉接點(diǎn)接在漏電電阻回路中。正常運(yùn)行時(shí)常閉接點(diǎn)斷開，如果開蓋后則該接點(diǎn)接通漏電電阻，由上一級(jí)饋電開關(guān)跳閘。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)“MT871-2000礦用隔爆型低壓交流真空饋電開關(guān)”，上級(jí)開關(guān)的1kΩ電阻動(dòng)作時(shí)間，對(duì)1140V，動(dòng)作時(shí)間≤50mS；對(duì)660V，動(dòng)作時(shí)間≤80mS；對(duì)380V，動(dòng)作時(shí)間≤80mS。實(shí)際情況是，將電阻采集時(shí)間、判斷時(shí)間和接觸器跳閘固有時(shí)間加一起，上級(jí)饋電開關(guān)動(dòng)作時(shí)間一般不小于20mS。而本級(jí)保護(hù)裝置判斷的是開關(guān)量，單片機(jī)能夠在自身失電之前儲(chǔ)存并上傳故障信息。對(duì)于負(fù)載腔開蓋，其常開接點(diǎn)接在控制回路中。正常運(yùn)行時(shí)常開接點(diǎn)閉合，如果開蓋后則該接點(diǎn)斷開，真空交流接觸器失電跳閘。由于跳閘并不影響控制電路的電源，所以能記錄負(fù)載腔開蓋閉鎖故障。
對(duì)于監(jiān)控系統(tǒng)而言，對(duì)上級(jí)饋電開關(guān)的跳閘信息，正常漏電故障不會(huì)產(chǎn)生開關(guān)閉鎖信息，因此能夠區(qū)分正常漏電以及由于帶電違章開蓋所對(duì)應(yīng)的人為漏電。當(dāng)然，無電情況下的作業(yè)檢修，由于沒有信息上傳，監(jiān)控系統(tǒng)可以區(qū)分。
為更清楚本發(fā)明的技術(shù)方案，參見圖3，介紹一下礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)裝置的動(dòng)作保護(hù)原理①原礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器專利技術(shù)的基本原理如果發(fā)生工人帶電違章打開電源腔，則XK1的常閉接點(diǎn)閉合，接通漏電電阻Rj，造成上級(jí)跳閘，切斷電磁啟動(dòng)器電源，防止電火花引起瓦斯爆炸。
如果發(fā)生工人帶電違章打開負(fù)載腔，則XK2的常開接點(diǎn)斷開，真空交流接觸器失電跳閘，切斷電磁啟動(dòng)器負(fù)載，防止電火花引起瓦斯爆炸。
②礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器合閘之前的漏電閉鎖附加直流電源+12正極接大地，經(jīng)絕緣電阻r后進(jìn)入電網(wǎng)，再經(jīng)過常閉接點(diǎn)CJ1進(jìn)入漏電電阻測(cè)量端INSURES。根據(jù)分壓的大小以及取樣電阻值反算出電網(wǎng)對(duì)地絕緣電阻，如果低于標(biāo)準(zhǔn)值則通過BJ-BJ1、BJ2閉鎖。
③礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器的啟動(dòng)如果漏電閉鎖檢測(cè)通過，則說明可以啟動(dòng)。此時(shí)BJ對(duì)應(yīng)的BJ1、BJ2是閉合的。負(fù)載腔蓋好后，XK1是斷開的，XK2是閉合的。
如果為近控/遠(yuǎn)控開關(guān)1K打到近控，則按下啟動(dòng)按鈕QA后，控制回路導(dǎo)通，本安插件動(dòng)作，其對(duì)應(yīng)的信號(hào)繼電器XJ閉合，真空交流接觸器CJ吸合線圈帶電，CJ動(dòng)作，合閘，通過CJ2進(jìn)入單片機(jī)的START，判斷啟動(dòng)是否成功，啟動(dòng)結(jié)束。
如果為近控/遠(yuǎn)控開關(guān)1K打到遠(yuǎn)控，則通過遠(yuǎn)控按鈕進(jìn)行啟動(dòng)。其動(dòng)作過程與近控相同。
④礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器的聯(lián)機(jī)檢查單機(jī)/聯(lián)機(jī)開關(guān)2K，判斷為聯(lián)機(jī)狀態(tài)。本機(jī)啟動(dòng)后CJ3是閉合的，經(jīng)過延時(shí)，啟動(dòng)下一臺(tái)，NEXT-NEXT1、NEXT2動(dòng)作，聯(lián)控用的K5、K6、K7與下一臺(tái)的K1、K2、K3對(duì)應(yīng)相連，相當(dāng)于對(duì)下一臺(tái)遠(yuǎn)控。
再經(jīng)過延時(shí)，通過REPLY判斷下一臺(tái)是否啟動(dòng)，如果啟動(dòng)則聯(lián)機(jī)成功，否則聯(lián)機(jī)失敗。
⑤礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器的保護(hù)電流保護(hù)電流信號(hào)通過電流互感器LH進(jìn)入保護(hù)器的IA、IB、IC、DGND端。
電壓保護(hù)電壓信號(hào)通過變壓器KB的36V進(jìn)入保護(hù)器的V1、V2端。
漏電閉鎖漏電閉鎖回路由附加直流電源+12，電網(wǎng)對(duì)地絕緣電阻，合閘前的通路CJ1進(jìn)入保護(hù)器的INSURES端。
瓦斯超限斷電保護(hù)瓦斯?jié)舛刃盘?hào)直接進(jìn)入保護(hù)器的CH4GAS1、CH4GAS2端。
分級(jí)閉鎖保護(hù)根據(jù)分級(jí)閉鎖開關(guān)的動(dòng)作情況儲(chǔ)存、上傳故障信息、作用于本級(jí)跳閘或上級(jí)跳閘。
礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)方法如下當(dāng)本級(jí)礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)裝置通信電路采用頻率型電路時(shí)，本級(jí)礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)裝置，P3.1為高電平，上傳約定頻率信號(hào)200Hz之后不工作為電源腔違章開蓋；P3.0為低電平，上傳約定頻率信號(hào)300Hz為負(fù)載腔違章開蓋；上級(jí)保護(hù)裝置，r＝Rj時(shí)跳閘前收到約定頻率信號(hào)200Hz，跳閘后收到0Hz頻率信號(hào)為電源腔違章開蓋；絕緣電阻r大于標(biāo)準(zhǔn)漏電電阻時(shí)收到約定頻率信號(hào)300Hz為負(fù)載腔違章開蓋；絕緣電阻r小于等于標(biāo)準(zhǔn)漏電電阻時(shí)，跳閘前收到約定頻率信號(hào)1000Hz，跳閘后收到0Hz頻率信號(hào)為正常漏電跳閘。
為實(shí)現(xiàn)上述涉及上級(jí)保護(hù)裝置的判斷方法，上級(jí)饋電開關(guān)智能綜合保護(hù)裝置現(xiàn)有電路通過頻率型接口，由軟件編程實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)本級(jí)礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)裝置通信電路采用RS485總線型電路時(shí)，本級(jí)礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)裝置，P3.1為高電平，上傳約定特征字節(jié)信號(hào)01H之后不工作為電源腔違章開蓋；P3.0為低電平，上傳約定特征字節(jié)信號(hào)02H為負(fù)載腔違章開蓋；上級(jí)保護(hù)裝置，r＝Rj時(shí)跳閘前收到約定特征字節(jié)信號(hào)01H，跳閘后通信故障為電源腔違章開蓋；絕緣電阻r大于標(biāo)準(zhǔn)漏電電阻時(shí)收到約定特征字節(jié)信號(hào)02H為負(fù)載腔違章開蓋；絕緣電阻r小于等于標(biāo)準(zhǔn)漏電電阻時(shí)，跳閘前收到約定特征字節(jié)信號(hào)FFH，跳閘后通信故障為正常漏電跳閘。
為實(shí)現(xiàn)上述涉及上級(jí)保護(hù)裝置的判斷方法，上級(jí)饋電開關(guān)智能綜合保護(hù)裝置現(xiàn)有電路通過RS485總線型接口，由軟件編程實(shí)現(xiàn)。
其具體綜合保護(hù)方法還可參見如下敘述電源腔違章開蓋判別方法本級(jí)礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)裝置的單片機(jī)檢測(cè)到P3.1由低電平變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，說明與之相連的POWERK為高電平，光隔U15從截止變?yōu)閷?dǎo)通，PK1和PK2由斷開變?yōu)閷?dǎo)通，說明分級(jí)閉鎖開關(guān)XK1的常閉接點(diǎn)由正常時(shí)的斷開變?yōu)殚]合，認(rèn)定發(fā)生電源腔帶電開蓋。本級(jí)礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)裝置在上級(jí)漏電跳閘時(shí)間內(nèi)首先在X5045內(nèi)保存其特征字節(jié)01H，然后上傳信息。采用頻率型電路，上傳200Hz的頻率信號(hào)；采用RS485型電路，上傳特征字節(jié)01H。
上級(jí)饋電開關(guān)保護(hù)裝置檢測(cè)到電網(wǎng)絕緣電阻r＝Rj時(shí)，采用頻率型電路，同時(shí)收到200Hz的頻率信號(hào)；采用RS485型電路，同時(shí)收到01H的特征字節(jié)。上級(jí)保護(hù)裝置認(rèn)定下級(jí)開關(guān)發(fā)生電源腔帶電開蓋。
負(fù)載腔違章開蓋判別方法本級(jí)礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)裝置的單片機(jī)檢測(cè)到P3.0由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，說明與之相連的LOADK為低電平，光隔U16從導(dǎo)通變?yōu)榻刂?，LK1和LK2由導(dǎo)通變?yōu)閿嚅_，說明分級(jí)閉鎖開關(guān)XK2的常開接點(diǎn)由正常時(shí)的閉合變?yōu)閿嚅_，認(rèn)定發(fā)生負(fù)載腔帶電開蓋。本保護(hù)首先在X5045內(nèi)保存其特征字節(jié)02H，然后上傳信息。采用頻率型電路，上傳300Hz的頻率信號(hào)；采用RS485型電路，上傳特征字節(jié)02H。
上級(jí)饋電開關(guān)保護(hù)裝置檢測(cè)到電網(wǎng)絕緣電阻r大于標(biāo)準(zhǔn)漏電電阻時(shí)，對(duì)于頻率型電路，收到300Hz的頻率信號(hào)；對(duì)于RS485型電路，收到02H的特征字節(jié)。上級(jí)保護(hù)裝置認(rèn)定下級(jí)開關(guān)發(fā)生負(fù)載腔帶電開蓋。
正常漏電跳閘判別方法正常漏電跳閘之前，本級(jí)礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)裝置一直上傳正常運(yùn)行信息。采用頻率型電路，上傳1000Hz的頻率信號(hào)；采用RS485型電路，上傳特征字節(jié)FFH。
正常漏電跳閘之后，本級(jí)礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)裝置因停電而停止工作。采用頻率型電路，因?yàn)椴还ぷ骺烧J(rèn)為輸出頻率信號(hào)為0Hz；采用RS485型電路，造成通信故障。
上級(jí)饋電開關(guān)保護(hù)裝置跳閘前檢測(cè)到電網(wǎng)絕緣電阻r小于等于標(biāo)準(zhǔn)漏電電阻時(shí)，采用頻率型電路，跳閘前收到1000Hz的頻率信號(hào)，跳閘后收到0Hz的頻率信號(hào)；采用RS485型電路，跳閘前收到FFH的特征字節(jié)，跳閘后發(fā)生通信故障。上級(jí)保護(hù)裝置認(rèn)定下級(jí)開關(guān)發(fā)生正常漏電跳閘。
權(quán)利要求
1.一種礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)裝置，在殼體中主要包括以CPU電路為核心的模擬量采集電路、開關(guān)量輸入輸出電路、通信電路、鍵盤液晶指示電路，特征在于還包括由分級(jí)閉鎖開關(guān)動(dòng)作電路與分級(jí)閉鎖開關(guān)動(dòng)作記錄電路構(gòu)成的電路。
2.權(quán)利要求1所述的一種礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)裝置，特征在于分級(jí)閉鎖開關(guān)動(dòng)作電路與分級(jí)閉鎖開關(guān)動(dòng)作記錄電路構(gòu)成的電路主要為在電源腔分級(jí)閉鎖開關(guān)XK1上增加一個(gè)常閉接點(diǎn)，對(duì)應(yīng)PK1和PK2，由分級(jí)閉鎖開關(guān)動(dòng)作記錄電路接入CPU電路，在負(fù)載腔分級(jí)閉鎖開關(guān)XK2上增加一個(gè)常開接點(diǎn)，對(duì)應(yīng)LK1和LK2，由分級(jí)閉鎖開關(guān)動(dòng)作記錄電路接入CPU電路。
3.權(quán)利要求2所述的一種礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)裝置，特征在于通信電路采用RS485總線型電路。
4.權(quán)利要求2所述的一種礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)裝置，特征在于通信電路采用頻率型電路。
5.權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)裝置，特征在于分級(jí)閉鎖開關(guān)動(dòng)作記錄電路(104)為分級(jí)閉鎖開關(guān)XK1的輔助常閉接點(diǎn)對(duì)應(yīng)PK1和PK2。PK1和PK2的接通與斷開對(duì)應(yīng)光隔U15的導(dǎo)通與截止，并通過跳線開關(guān)J3進(jìn)入單片機(jī)的P3.1。分級(jí)閉鎖開關(guān)XK2的輔助常開接點(diǎn)對(duì)應(yīng)LK1和LK2。LK1和LK2的接通與斷開對(duì)應(yīng)光隔U16的導(dǎo)通與截止，并通過跳線開關(guān)J2進(jìn)入單片機(jī)的P3.0。
6.一種礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)方法，特征在于當(dāng)本級(jí)礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)裝置通信電路采用頻率型電路時(shí)，本級(jí)礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)裝置，P3.1為高電平，上傳約定頻率信號(hào)a之后不工作為電源腔違章開蓋；P3.0為低電平，上傳約定頻率信號(hào)b為負(fù)載腔違章開蓋。
7.權(quán)利要求6所述的一種礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)方法，特征在于a為200Hz，b為300Hz。
8.一種礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)方法，特征在于當(dāng)本級(jí)礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)裝置通信電路采用RS485總線型電路時(shí)，本級(jí)礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)裝置，P3.1為高電平，上傳約定特征字節(jié)信號(hào)d之后不工作為電源腔違章開蓋；P3.0為低電平，上傳約定特征字節(jié)信號(hào)e為負(fù)載腔違章開蓋。
9.權(quán)利要求8所述的一種礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)方法，特征在于d為01H，e為02H。
10.權(quán)利要求6所述的一種礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)方法，特征在于上級(jí)保護(hù)裝置，r＝Rj時(shí)跳閘前收到約定頻率信號(hào)a，跳閘后收到OHz頻率信號(hào)為電源腔違章開蓋；絕緣電阻r大于標(biāo)準(zhǔn)漏電電阻時(shí)收到約定頻率信號(hào)b為負(fù)載腔違章開蓋；絕緣電阻r小于等于標(biāo)準(zhǔn)漏電電阻時(shí)，跳閘前收到約定頻率信號(hào)c，跳閘后收到OHz頻率信號(hào)為正常漏電跳閘。
11.權(quán)利要求8所述的一種礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)方法，特征在于上級(jí)保護(hù)裝置，r＝Rj時(shí)跳閘前收到約定特征字節(jié)信號(hào)d，跳閘后通信故障為電源腔違章開蓋；絕緣電阻r大于標(biāo)準(zhǔn)漏電電阻時(shí)時(shí)收到約定特征字節(jié)信號(hào)e為負(fù)載腔違章開蓋；絕緣電阻r小于等于標(biāo)準(zhǔn)漏電電阻時(shí)，跳閘前收到約定特征字節(jié)信號(hào)f，跳閘后通信故障為正常漏電跳閘。
12.權(quán)利要求10所述的一種礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)方法，特征在于a為200Hz，b為300Hz，c為1000Hz。
13.權(quán)利要求11所述的一種礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)方法，特征在于d為01H，e為02H，f為FFH。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種礦用分級(jí)閉鎖隔爆真空電磁起動(dòng)器綜合保護(hù)裝置及方法，其綜合保護(hù)裝置在殼體中主要包括以CPU電路為核心的模擬量采集電路、開關(guān)量輸入輸出電路、通信電路、鍵盤液晶指示電路，特點(diǎn)在于還包括由分級(jí)閉鎖開關(guān)動(dòng)作電路與分級(jí)閉鎖開關(guān)動(dòng)作記錄電路構(gòu)成的電路。分級(jí)閉鎖開關(guān)動(dòng)作電路簡(jiǎn)單，由CPU判斷分級(jí)閉鎖開關(guān)的分合狀態(tài)，將電源腔或負(fù)載腔開蓋動(dòng)作記錄特征字節(jié)或頻率值保存在非易失性存儲(chǔ)芯片中，通過通信電路上傳監(jiān)控系統(tǒng)。其綜合保護(hù)方法提供了電源腔違章開蓋、負(fù)載腔違章開蓋、正常漏電跳閘判別方法。
文檔編號(hào)H02B1/00GK101071944SQ20071001053
公開日2007年11月14日 申請(qǐng)日期2007年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月7日
發(fā)明者孟慶海 申請(qǐng)人:煤炭科學(xué)研究總院撫順分院