專利名稱：礦用隔爆型雙電源切換控制箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電氣控制技術(shù)在礦用電氣領(lǐng)域的應(yīng)用，涉及一種井下監(jiān)控設(shè)備雙電源供給設(shè)備，即礦用隔爆型雙電源切換控制箱。
背景技術(shù)：
井下分站式安全監(jiān)控系統(tǒng)分站目前均采用單回路供電系統(tǒng)供電，雖然分站蓄電池在供電系統(tǒng)停電后可保證2個(gè)小時(shí)以上的自放電供電，但分站電源多與采掘供電共用，受采掘供電影響大，一旦采掘系統(tǒng)停電時(shí)間超過2小時(shí)以上，監(jiān)測分站蓄電池就會(huì)出現(xiàn)完全放電而造成監(jiān)控系統(tǒng)閉鎖停止工作，且分站蓄電池使用壽命與充放電次數(shù)有關(guān)，頻繁的充放電會(huì)縮短蓄電池的容量，相應(yīng)縮短了蓄電池自供電時(shí)間，對安全極為不利。國內(nèi)目前對監(jiān)控系統(tǒng)的供電方式有兩種，一種方式是專用線路供電，該方式需要 從地面往井下敷設(shè)專用電纜，雖然避免了井下采掘供電的影響，但敷設(shè)線路長，線徑較大，電壓降大，仍然為單回路供電，掉電現(xiàn)象還是沒有得到解決。另一種方式就是目前普遍采用的井下分站單回路供電，受采掘供電影響較大，監(jiān)控系統(tǒng)掉電頻繁。國外一些采煤國家監(jiān)控系統(tǒng)多采用總線式，專用變壓器及專用線路供電，供電較穩(wěn)定，監(jiān)控系統(tǒng)掉電現(xiàn)象相對較少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種使用方便、供電可靠的礦用隔爆型雙電源切換控制箱。本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明的礦用隔爆型雙電源切換控制箱，其特殊之處在于包括連接主電源的主變壓器和連接副電源的副變壓器，主、副變壓器的次級輸出端的一處分別經(jīng)主電源的主繼電器、副電源的副繼電器控制后共同經(jīng)保護(hù)器連接負(fù)載；主、副變壓器的次級輸出端的另一處分別經(jīng)主、副電源通斷檢測電路后接PLC控制器，PLC控制器連接主、副繼電器的輸入端，主電源通斷檢測電路設(shè)有用于切換主、副電源的手動(dòng)切換按鈕，副電源通斷檢測電路設(shè)有輸出斷開按鈕。所述的主電源通斷檢測電路包括經(jīng)保險(xiǎn)絲連接主變壓器的次級輸出端的另一處的主整流橋,主整流橋兩輸出端之間連接有吸能電阻,其中一個(gè)輸出端經(jīng)主繼電器連接PLC控制器，另一個(gè)輸出端的一支經(jīng)二極管連接PLC控制器，另一支經(jīng)二極管和輸出斷開按鈕連接PLC控制器，再一支經(jīng)手動(dòng)切換按鈕連接PLC控制器；副電源通斷檢測電路包括經(jīng)保險(xiǎn)絲連接副變壓器的次級輸出端的另一處的副整流橋，副整流橋兩輸出端之間連接有吸能電阻，其中一個(gè)輸出端經(jīng)副繼電器連接PLC控制器，另一個(gè)輸出端的一支經(jīng)二極管連接PLC控制器，另一支經(jīng)二極管和輸出斷開按鈕連接PLC控制器，再一支直接連接PLC控制器。本發(fā)明的有益效果是，安裝方便，操作簡單，安全可靠。它通過傳統(tǒng)繼電器控制和現(xiàn)代先進(jìn)的可編程邏輯控制器相結(jié)合的方式，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，大大減少了設(shè)備復(fù)雜繁瑣的接線。該發(fā)明可通過一臺(tái)可編程邏輯控制器完成對外部主、副兩路電源的通斷的判斷與分析，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)主副電源之間的自動(dòng)切換。同時(shí)該發(fā)明還可以根據(jù)負(fù)載設(shè)備的不同，通過編程指令修改部分功能，實(shí)現(xiàn)時(shí)間調(diào)節(jié)和對負(fù)載端的最佳控制。最終達(dá)到可靠穩(wěn)定的雙電源自動(dòng)切換，以實(shí)現(xiàn)井下監(jiān)測分站及自動(dòng)風(fēng)門等雙電源供電。同時(shí)該發(fā)明具有手動(dòng)切換和輸出斷開以及工作狀態(tài)顯示功能，十分方便井下工作人員隨時(shí)掌握該設(shè)備的工作狀態(tài)以及對該設(shè)備所接負(fù)載的檢修工作。在不影響其他負(fù)載工作的情況下，完成對監(jiān)測分站和其他接入該礦用隔爆型雙電源切換控制箱的負(fù)載設(shè)備的停電維修工作。


圖I為控制箱外形主視圖，圖2為控制流程圖，圖3為電氣原理圖。圖4為控制箱外形后視圖。 圖中，I主變壓器，2副變壓器，3、4保險(xiǎn)絲，5主整流橋，6副整流橋，7、8吸能電阻，9、10 二極管，11手動(dòng)切換按鈕，12輸出斷開按鈕，13 PLC控制器，14主繼電器，15副繼電器，16保護(hù)器，17接線處，18箱體，19壓線喇叭口，20按鈕，21觀察窗，22接地螺栓。
具體實(shí)施例方式附圖為本發(fā)明的一種具體實(shí)施例。本發(fā)明的礦用隔爆型雙電源切換控制箱，包括連接主電源的主變壓器I和連接副電源的副變壓器2，主、副變壓器的次級輸出端的一處分別經(jīng)主電源的主繼電器14、副電源的副繼電器15控制后共同經(jīng)保護(hù)器16連接負(fù)載；主、副變壓器的次級輸出端的另一處分別經(jīng)主、副電源通斷檢測電路后接PLC控制器13，PLC控制器連接主、副繼電器14、15的輸入端，主電源通斷檢測電路設(shè)有用于切換主、副電源的手動(dòng)切換按鈕11，副電源通斷檢測電路設(shè)有輸出斷開按鈕12。所述的主電源通斷檢測電路包括經(jīng)保險(xiǎn)絲3連接主變壓器I的次級輸出端的另一處的主整流橋5，主整流橋兩輸出端之間連接有吸能電阻7，其中一個(gè)輸出端經(jīng)主繼電器14連接PLC控制器13，另一個(gè)輸出端的一支經(jīng)二極管9連接PLC控制器，另一支經(jīng)二極管和輸出斷開按鈕連接PLC控制器，再一支經(jīng)手動(dòng)切換按鈕11連接PLC控制器；副電源通斷檢測電路包括經(jīng)保險(xiǎn)絲4連接副變壓器2的次級輸出端的另一處的副整流橋6，副整流橋兩輸出端之間連接有吸能電阻8，其中一個(gè)輸出端經(jīng)副繼電器15連接PLC控制器13，另一個(gè)輸出端的一支經(jīng)二極管10連接PLC控制器，另一支經(jīng)二極管10和輸出斷開按鈕12連接PLC控制器，再一支直接連接PLC控制器。本發(fā)明針對井下監(jiān)測分站頻繁掉電以及對安全生產(chǎn)所產(chǎn)生的重要影響出發(fā)，充分利用井下現(xiàn)有的雙回路電源，利用現(xiàn)代電氣控制技術(shù)設(shè)計(jì)出雙電源自動(dòng)切換控制箱。該控制箱根據(jù)現(xiàn)有井下監(jiān)測設(shè)備的電壓類別可涵蓋AC18-36V范圍內(nèi)電壓，可以為井下監(jiān)控設(shè)備終端提供穩(wěn)定可靠地電源供給，從而克服采掘頻繁停電對監(jiān)控系統(tǒng)造成的影響，保證監(jiān)控系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。不但對安全監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行有可靠的供電保障，還可以對井下礦壓觀測系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)以及主要提升系統(tǒng)連續(xù)供電都有可靠的保障。根據(jù)目前井下變電所對監(jiān)控分站接線情況，多為一個(gè)饋電開關(guān)即給監(jiān)控分站供電，又給其他設(shè)備供電。當(dāng)工作人員對監(jiān)控分站進(jìn)行檢修或其他工作時(shí)，需要斷開饋電開關(guān)控制回路，造成除了監(jiān)控分站斷電外其他設(shè)備也要斷電，嚴(yán)重影響井下工作效率和安全性。本發(fā)明針對這種現(xiàn)象，在設(shè)計(jì)防爆型雙電源切換控制箱時(shí)，設(shè)計(jì)了手動(dòng)切換和輸出斷開功能按鈕。井下工作人員可以定期通過手動(dòng)切換按鈕切換主副電源來檢測該設(shè)備是否能正常實(shí)現(xiàn)切換功能；該設(shè)備接在監(jiān)控分站和上一級電源之間，當(dāng)工作人員需要對監(jiān)控分站進(jìn)行檢修工作時(shí)，通過輸出斷開按鈕就可以斷開監(jiān)控分站的電源，在不影響其他設(shè)備工作的情況下完成檢修工作，方便快捷，大大的提高了工作效率和安全性。另外，該發(fā)明還設(shè)計(jì)有工作狀態(tài)指示燈，包括主副電源工作狀態(tài)指示和副電源故障顯示，安全可靠，工作狀態(tài)一目了然。本發(fā)明通過傳統(tǒng)繼電器控制和現(xiàn)代先進(jìn)的可編程邏輯控制器相結(jié)合的方式，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，大大減少了設(shè)備復(fù)雜繁瑣的接線。該發(fā)明可通過一臺(tái)可編程邏輯控制器完成對外部主、副兩路電源的通斷的判斷與分析，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)主副電源之間的自動(dòng)切換。同時(shí)該發(fā)明還可以根據(jù)負(fù)載設(shè)備的不同，通過編程指令修改部分功能，實(shí)現(xiàn)時(shí)間調(diào)節(jié)和 對負(fù)載端的最佳控制。最終達(dá)到可靠穩(wěn)定的雙電源自動(dòng)切換，以實(shí)現(xiàn)井下監(jiān)測分站及自動(dòng)風(fēng)門等雙電源供電。同時(shí)該發(fā)明具有手動(dòng)切換和輸出斷開以及工作狀態(tài)顯示功能，十分方便井下工作人員隨時(shí)掌握該設(shè)備的工作狀態(tài)以及對該設(shè)備所接負(fù)載的檢修工作。在不影響其他負(fù)載工作的情況下，完成對監(jiān)測分站和其他接入該礦用隔爆型雙電源切換控制箱的負(fù)載設(shè)備的停電維修工作。圖3中，為主、副電源的變壓器1、2，輸入電壓可以為交流1140V或者660V，該變壓器的次級輸出端的一處接主、副電源的控制繼電器14、15，另一處接控制回路的整流裝置5、6，其中還有保護(hù)控制回路的保險(xiǎn)裝置3、4;吸能電阻7、8，縮短主副電源的自動(dòng)切換時(shí)間；單向?qū)ǘO管9、10，實(shí)現(xiàn)可編程控制器13不斷電，同時(shí)監(jiān)測主副電源通斷情況；手動(dòng)切換按鈕11和輸出斷開按鈕12 ;輸出回路保護(hù)器16 ;設(shè)備最終負(fù)載通過接線處17接入，依次為主、副回路上電，設(shè)備進(jìn)入正常工作狀態(tài)。本發(fā)明的礦用隔爆型雙電源切換控制箱，其箱體18外部設(shè)有壓線喇叭口 19，觀察窗21，按鈕20，接地螺栓22。使用該設(shè)備的技術(shù)人員只需要根據(jù)設(shè)備接線示意圖接入主、副兩路電源和引出輸出電纜至負(fù)載設(shè)備，然后依次對主、副電源上電即可完成對該設(shè)備的安裝接線工作。上電后通過手動(dòng)切換和輸出斷開按鈕對設(shè)備的運(yùn)行和功能進(jìn)行測試工作。整機(jī)安裝調(diào)試完畢。安裝方便，操作簡單，安全可靠。
權(quán)利要求
1.一種礦用隔爆型雙電源切換控制箱，其特征在于包括連接主電源的主變壓器和連接副電源的副變壓器，主、副變壓器的次級輸出端的一處分別經(jīng)主電源的主繼電器、副電源的副繼電器控制后共同經(jīng)保護(hù)器連接負(fù)載；主、副變壓器的次級輸出端的另一處分別經(jīng)主、副電源通斷檢測電路后接PLC控制器，PLC控制器連接主、副繼電器的輸入端，主電源通斷檢測電路設(shè)有用于切換主、副電源的手動(dòng)切換按鈕，主、副電源通斷檢測電路設(shè)有輸出斷開按鈕。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用隔爆型雙電源切換控制箱，其特征在于主電源通斷檢測電路包括經(jīng)保險(xiǎn)絲連接主變壓器的次級輸出端的另一處的主整流橋，主整流橋兩輸出端之間連接有吸能電阻，其中一個(gè)輸出端經(jīng)主繼電器連接PLC控制器，另一個(gè)輸出端的一支經(jīng)二極管連接PLC控制器，另一支經(jīng)二極管和輸出斷開按鈕連接PLC控制器，再一支經(jīng)手動(dòng)切換按鈕連接PLC控制器；副電源通斷檢測電路包括經(jīng)保險(xiǎn)絲連接副變壓器的次級輸出端的另一處的副整流橋，副整流橋兩輸出端之間連接有吸能電阻，其中一個(gè)輸出端經(jīng)副繼電器連接PLC控制器，另一個(gè)輸出端的一支經(jīng)二極管連接PLC控制器，另一支經(jīng)二極管和輸出斷開按鈕連接PLC控制器，再一支直接連接PLC控制器。
全文摘要
本發(fā)明屬于電氣控制技術(shù)，涉及礦用隔爆型雙電源切換控制箱，包括連接主電源的主變壓器和連接副電源的副變壓器，主、副變壓器的次級輸出端的一處分別經(jīng)主電源的主繼電器、副電源的副繼電器控制后共同經(jīng)保護(hù)器連接負(fù)載；主、副變壓器的次級輸出端的另一處分別經(jīng)主、副電源通斷檢測電路后接PLC控制器，PLC控制器連接主、副繼電器的輸入端，主電源通斷檢測電路設(shè)有用于切換主、副電源的手動(dòng)切換按鈕，副電源通斷檢測電路設(shè)有輸出斷開按鈕。本發(fā)明的有益效果是，安裝方便，操作簡單，安全可靠。它通過傳統(tǒng)繼電器控制和現(xiàn)代先進(jìn)的可編程邏輯控制器相結(jié)合的方式，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，大大減少了設(shè)備復(fù)雜繁瑣的接線。
文檔編號H02J9/06GK102684295SQ201210134719
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月4日
發(fā)明者張盛英, 李勝鈞, 王煒, 譚曉林 申請人:濟(jì)南嘉宏科技有限責(zé)任公司