专利名称：矿用隔爆电池直流电源屏的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种直流电源屏。
背景技术：
直流电源屏用于地面变电站、配电所的直流合闸和操作电源。现有的直流电源屏的输入电压为380V以下，380V交流电源经交直流变换装置变换成直流电源后输出直流电源。煤矿井下变电站、配电所中是以10KV或6KV的电压供电，现有的直流电源屏输入电压低，不能直接与电压为10kV(6kV)供电系统连接。另外不具有隔爆功能，不能用于煤矿井下。
发明内容
为了克服现有直流电源屏的输入电压低，在10kV(6kV)供电系统中不能直接使用的不足，本实用新型提供一种输入电压为10kV(6kV)，外壳具备防爆性能，符合矿用要求的电池直流电源屏。
本直流电源屏由直流屏主箱与蓄电池副箱两部分组成，直流屏主箱包括主箱隔爆外壳、电缆引入装置、提升式快开门、电源投入电路、监控整流电路、调压装置、电池储能装置。电缆引入装置与隔离开关手柄分别设置在主箱隔爆外壳的两侧。提升式快开门铰接连接在主箱隔爆外壳并能用门扣将该门与主箱隔爆外壳扣主，在提升式快开门设置着显示窗。电源投入电路、监控整流电路、调压装置安装在主箱隔爆外壳内。蓄电池副箱由隔爆外壳、增安外壳、电池储能装置组成，电池储能装置由电池组合开关QS3与蓄电池构成。电池组合开关QS3的手柄设置在隔爆外壳内，该开关的手柄设置在隔爆外壳外，隔爆外壳与增安外壳紧固为一体，蓄电池组成的蓄电池组安装在增安外壳内。电源投入电路由工作电压为10kV或6kV的隔离开关QS1组成；监控整流电路由监控整流模块A、合闸电源断路器QF2、控制电源断路器QF3、直流电源组合开关QS2、充放电熔断器FU4组成；调压装置是指调压硅链D1；控制电源馈电回路由若干个控制电源馈电断路器与控制电源正母线KM+及控制电源负母线KM-组成，合闸电源馈电回路由若干个合闸电源馈电断路器与合闸电源正母线HM+及合闸电源负母线HM-组成。本实用新型的特征是在直流屏主箱内还设置着降压电路，降压电路由三个避雷器、三个高压熔断器、三相降压变压器T、交流断路器QF1组成。
10kV或6kV电源经电源投入电路引入到降压电路的输入端，降压电路将10kV或6kV交流电源降为380V交流电源，再经断路器QF1输出，连接到监控整流电路的输入端，经监控整流模块A变换为直流电源，监控整流电路的一组输出端与电池储能装置的正、负极连接，另一组输出端的正、负输出端分别与合闸电源正母线HM+，合闸电源负母线HM-连接，第三组输出端的正、负输出分别与正母线KM-，控制电源负母线KM-连接，调压装置的输出端与监控整流电路的控制端连接，合闸电源馈电回路与合闸电源正母线HM+和合闸电源负母线HM-相连接，控制电源馈电回路与控制电源正母线KM+和控制电源负母线KM-相连接。
上述的直流电源屏，其特征是10kV(或6KV)三线电源与10kV(或6KV)隔离开关QS1的三个输入端相连，10kV(或6KV)隔离开关QS1的三个输出端分别与三个避雷器RV1、RV2、RV3的一端及三个高压熔断器FU1、FU2、FU3的一端相连，三个避雷器RV1、RV2、RV3的另一端接地，三个高压熔断器FU1、FU2、FU3的另一端与三相降压变压器T的三个10kV(或6KV)输入端相连，经三相降压变压器T将电压为10kV(或6KV)三相交流电源转换成电压为380V三相交流电源，三相降压变压器T的三个输出端与交流断路器QF1一端的三个接线端子相连，交流断路器QF1的另一端的三个接线端子与监控整流模块A的输入端J7的6脚、7脚、8脚相连，将380V三相交流电源送给监控整流模块A，监控整流电路中的监控整流模块A将380V三相交流电转换成直流电，经监控整流模块A的正、负输出端J7的2脚、4脚分别与合闸电源断路器QF2一端的两个接线端子、直流电源组合开关QS2一端的两个接线端子相连，合闸电源断路器QF2另一端的两个接线端子分别与合闸电源正母线HM+及合闸电源负母线HM-相连，直流电源组合开关QS2另一端的负极与电池组合开关QS3一端的负极相连，正极与充放电熔断器FU4的一端相连，充放电熔断器FU4的另一端与电池组合开关QS3的一端正极相连，电池组合开关QS3另一端的两个接线端子分别与电池组的正、负极相连。监控整流模块A的接线端子J8的8脚与调压硅链D1的正输入端联接，3脚与调压硅链D1的负输入端联接，7脚、6脚、5脚、4脚分别与调压硅链D1的4个串联点相连，J7的1脚、3脚与控制电源断路器QF3一端的两个接线端子相连，J7的1脚还与调压硅链D1的负输入端联接，控制电源断路器QF3另一端的两个接线端子分别与控制电源正母线KM+及控制电源负母线KM-相连，若干合闸电源馈电断路QFH与合闸电源正母线HM+及合闸电源负母线HM-联接，经相应的合闸电源输出接线端子XH输出合闸电源；若干个控制电源馈电断路器QFK与控制电源正母线KM+及控制电源负母线KM-相连，经相对应的控制电源输出接线端子XK输出控制电源。
本直流电源屏设置降压电路，可以直接与煤矿井下变电站、配电所的10kV或6kV的供配电系统联接使用，不需要设置外线电力变压器。结构简单，成本低。直流屏主箱、蓄电池副箱均有隔爆外壳，蓄电池副箱还有增安外壳，可在对防爆要求的矿山特别是煤矿井下使用，并且结实耐用工作可靠，维修方便。
图1是本实用新型实施例的电路框图。
图2是本实用新型实施例的电路图。
图3是本实用新型实施例的直流屏主箱外形图。
图4是电气元件在直流屏主箱内的布置图。
图5是本实用新型实施例的的蓄电池副箱结构图，图中箱盖打开。
上述图1中1、电源投入电路2、降压电路 3、监控整流电路 4、调压装置5、电池储能装置6、控制电源馈电回路 7、合闸电源馈电回路图2中G蓄电池组 QS3电池组合开关 QS1 10kV隔离开关RV1-3避雷器FU1-3高压熔断器 FU4充放电熔断器QS2直流电源组合开关T三相降压变压器电 压变比为10kV(6kV)/380V，一次绕组接线方式为星形三线输出，二次绕组接线方式为星形四线输出，容量为3kVA，外形尺寸470×350×170mm半封闭式 A监控整流模块 型号为LS10-2D1调压硅链 QF1交流断路器 QF2合闸电源断路器QF3控制电源断路器 QFH1-8合闸电源馈电断路器
QFK1-8控制电源馈电断路器 R1、R2、R3、R4、R5限流电阻V1、V2、V3、V4、V5发光二极管 HM+合闸电源正母线HM-合闸电源负母线 KM+控制电源正母线KM-控制电源负母线 XH1-16合闸电源输出接线端子XK1-16控制电源输出接线端子 J7、J8接线端子图3中8、电缆引入装置 9、显示窗 10、提升式快开门11、隔离开关手柄 12、提升手柄图4中 13、绝缘板 14、底座 15、机芯(安装着A、D1、QF1、QF3、QFH1-8、QHK1-8、FU4的组件) 16、主箱隔爆外壳 17、右侧电流输出板图5中18、开关手柄 19、隔爆外壳 20、联接线 21、蓄电池 22、增安外壳具体实施方式
下面结合实施例及其附图详细说明本直流电源屏的具体实施方式
，但本直流电源屏的具体实施方式
不局限于下述的实施例。
本直电源屏由直流屏主箱、蓄电池副箱两部分组成。图3与图4分别描述了直流屏主箱的外形及电子元件在主箱内的安装。直流屏主箱包括主箱隔爆外壳16、电缆引入装置8、提升式快开门10、隔离开关手柄11、电源投入电路1、降压电路2、监控整流电路3、调压装置4、控制电源馈电回路6及合闸电源馈电回路7。电缆引入装置8与隔离开关手柄11分别设置在图3中的主箱隔爆外壳16的左右两侧。提升式快开门10铰接连接在主箱隔爆外壳16并能用门扣将提升式快开门10与主箱隔爆外壳16扣主，在提升式快开门10设置着显示窗9，用于显示。电源投入电路1、降压电路2、监控整流电路3、调压装置4、控制电源馈电回路6及合闸电源馈电回路7的电子元件安装在主箱隔爆外壳16内。
图5中蓄电池副箱由隔爆外壳19、增安外壳22、电池组合开关QS3与蓄电池21构成。电池组合开关QS3设置在隔爆外壳19内，开关手柄18设置在隔爆外壳19外，隔爆外壳19设置在图5中增安外壳22之上两者紧固为一体，9个蓄电池21组成的蓄电池组G安装在增安外壳22内。
下面介绍本直流电源屏的电路的基本组成，见图1、图2，10kV交流电源经电源投入电路1引入到降压电路2的输入端，10kV交流电源经降压电路2将交流电压降为380V的交流电源，经降压电路2的输出端联接到监控整流电路3，经监控整流电路3中的监控整流模块A将交流电转换为直流电，经其中一输出端与电池储能装置5联接给电池充电，同时与合闸电源馈电回路7联接输出合闸电源，另一输出端与调压装置4联接，调压装置4的输出端在监控整流模块A的控制下输出稳定的控制电源与控制电源馈电回路6联接输出控制电源。合闸电源馈电回路7和控制电源馈电回路6为多路输出形式。
电源投入电路1是由10kV隔离开关QS1组成；降压电路2是由避雷器RV1-3、高压熔断器FU1-3、三相降压变压器T、交流断路器QF1组成；监控整流电路3是由监控整流模块A、合闸电源断路器QF2、控制电源断路器QF3、直流电源组合开关QS2、充放电熔断器FU4组成；调压装置4是由调压硅链D1组成；控制电源馈电回路6是由8个控制电源馈电断路器QFK1-8组成；合闸电源馈电回路7是由8个合闸电源馈电断路器QFH1-8组成；电池储能装置5是由蓄电池组G、电池组合开关QS3组成。
在图2所示实施例中，10kV三线电源与10kV隔离开关QS1的三个输入端相连，10kV隔离开关QS1的三个输出端分别与三个避雷器RV1、RV2、RV3的一端及三个高压熔断器FU1、FU2、FU3的一端相连，三个避雷器RV1、RV2、RV3的另一端接地，三个高压熔断器FU1、FU2、FU3的另一端与三相降压变压器T的三个10kV输入端相连，经三相降压变压器T将电压为10kV三相交流电源转换成电压为380V三相交流电源，三相降压变压器T的三个输出端与交流断路器QF1一端的三个接线端子相连，交流断路器QF1的另一端的三个接线端子与监控整流模块A的输入端J7的6脚、7脚、8脚相连，将380V三相交流电源送给监控整流模块A，在监控整流模块A控制下将380V三相交流电转换成直流电，经监控整流模块A的正、负输出端J7的2脚、4脚分别与合闸电源断路器QF2一端的两个接线端子、直流电源组合开关QS2一端的两个接线端子相连，合闸电源断路器QF2另一端的两个接线端子分别与合闸电源正母线HM+及合闸电源负母线HM-相连，直流电源组合开关QS2另一端的负极与电池组合开关QS3一端的负极相连，正极与充放电熔断器FU4的一端相连，充放电熔断器FU4的另一端与电池组合开关QS3的一端正极相连，电池组合开关QS3另一端的两个接线端子分别与电池组的正、负极相连。监控整流模块A的接线端子J8的8脚与调压硅链D1的正输入端联接，3脚与调压硅链D1的负输入端联接，7脚、6脚、5脚、4脚分别与调压硅链D1的4个串联点相连，J7的1脚、3脚与控制电源断路器QF3一端的两个接线端子相连，J7的1脚还与调压硅链D1的负输入端联接，控制电源断路器QF3另一端的两个接线端子分另与控制电源正母线KM+及控制电源负母线KM-相连。8个合闸电源馈电断路器QFH1、QFH2、QFH3、QFH4、QFH5、QFH6、QFH7及QFH8与合闸电源正母线HM+及合闸电源负母线HM-联接，经16个合闸电源输出接线端子XH1-16输出合闸电源；控制电源馈电断路器QFK1、QFK2、QFK3、QFK4、QFK5、QFK6、QFK7、QFK8与控制电源正母线KM+及控制电源负母线KM-相连，经16个控制电源输出接线端子XK1-16输出控制电源。本实施例在直流电源组合开关QS2的正负两极之间联接着串联的发光二极管V1与电阻器R1。每个合闸电源馈电断路器及每个控制电源馈电断路器另一端的正负极之间也联接着串联的发光二极管与电阻器，如图2中左下角合闸电源馈电断路器串联的发光二极管V2与电阻器R2。
本实用新型的工作过程1、系统有电时本装置的工作过程本实施例的输入是以三相三线制引入，当10kV系统有电时，系统电源送到10kV隔离开关QS1，闭合10kV隔离开关QS1，10kV电源送到避雷器RV1-3、高压熔断器FU1-3，避雷器是用来消除系统电源中的冲击高电压，10kV电源经高压熔断器FU1-3送到三相降压变压器T，10kV电压经三相降压变压器T降压，转换成电压为380V的三相交流电源，送到交流断路器QF1，闭合交流断路器QF1，380V的三相交流电源送到监控整流模块A，将380V的三相交流电源转换成可调的110V直流电源，一路送到直流电源组合开关QS2，闭合直流电源组合开关，110V的直流电源经充放电熔断器FU4送到电池组合开关QS3，闭合电池组合开关QS3，110V的直流电源送到蓄电池组G，给蓄电池充电；另一路送到合闸电源断路器QF2，闭合合闸电源断路器QF2，110V的直流电源送到合闸电源正母线HM+与合闸电源负母线HM-，110V的直流电源经合闸电源馈电断路器QFH1-8和合闸电源输出接线端子输出合闸电源。同时蓄电池组G经闭合的电池组合开关QS3、闭合的合闸电源断路器QF2给合闸电源正母线HM+及合闸电源负母线HM-提供较大的合闸电流，实现合闸所需的大电流。另外监控系统控制调压硅链D1输出稳定的110V控制直流电源，经闭合的控制电源断路器QF3送到控制电源正母线KM+及控制电源负母线KM-，再经控制电源馈电断路器QFK1-8及控制电源输出接线端子XK1-16输出控制电源。
2、系统停电时本装置的工作过程当10kV系统停电时，本实施例在监控整流模块A中的监控系统的控制下，由蓄电池组G经闭合的电池组合开关QS3、闭合的直流电源组合开关QS2、闭合的合闸电源断路器QF2给合闸电源正母线HM+及合闸电源负母线HM-提供110V直流电源，经合闸电源馈电断路器QFH1-8和合闸电源输出接线端子输出合闸电源。同时将110V直流电源送到监控整流模块A，调压硅链D1在监控系统的控制下输出110V控制直流电源，经闭合的控制电源断路器QF3送到控制电源正母线KM+及控制电源负母线KM-，再经控制电源馈电断路器QFK1-8及控制电源输出接线端子XK1-16输出控制电源。系统来电时监控整流模块A中的监控系统控制本装置自动转成系统有电时本装置的工作状态。
本实施例的直流电源组合开关QS2、合闸电源馈电断路器QFH1-8、控制电源馈电断路器QFK1-8在合闸状态时，相应的发光二极管V1-9发光指示其为合闸状态。监控整流模块A有自带的显示器及整定按钮。
本实施例在10kV系统中工作时配用的三相降压变压器T的电压变比为10kV/380V，本实施例也可在6kV系统中工作，在6KV系统中工作时配用的三相降压变压器T的电压变比为6kV/380V。
本实施例输入电压10kV 输出标称电压110V输出合闸电源回路8路 输出控制电源回路8路 输出合闸电流100A输出控制电流10A主箱隔爆外壳16、隔爆外壳19及增安外壳22符合标准GB3836.1-2000、GB3836.2-2000、GB3836.3-2000。
主箱隔爆外壳16与隔爆外壳19应能够承受通过外壳任何接合面或结构间隙渗透到外壳内的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏，并且不会引起外部由一种、多种气体或蒸气形成的爆炸性环境的点燃。
权利要求1.一种矿用隔爆增安电池直流电源屏，它由直流屏主箱、蓄电池副箱两部分组成，直流屏主箱包括主箱隔爆外壳、电缆引入装置、提升式快开门、电源投入电路、监控整流电路、调压装置、电池储能装置；电缆引入装置与隔离开关手柄分别设置在主箱隔爆外壳的两侧，提升式快开门铰接连接在主箱隔爆外壳；电源投入电路、监控整流电路、调压装置安装在主箱隔爆外壳内；蓄电池副箱由隔爆外壳、增安外壳、电池蓄能装置组成，电池储能装置由电池组合开关QS3与蓄电池构成；电池组合开关设置在隔爆外壳内，该开关的手柄设置在隔爆外壳外，隔爆外壳与增安外壳紧固为一体，蓄电池组成的蓄电池组安装在增安外壳内；电源投入电路由工作电压为10kV或6kV隔离开关QS1组成；监控整流电路是由监控整流模块A、合闸电源断路器QF2、控制电源断路器QF3、直流电源组合开关QS2、充放电熔断器FU4组成；调压装置由调压硅链D1组成；控制电源馈电回路由若干个控制电源馈电断路器与控制电源正母线KM+及控制电源负母线KM-组成，合闸电源馈电回路由若干个合闸电源馈电断路器与合闸电源正母线HM+及合闸电源负母线HM-组成，其特征是在直流屏主箱内还设置着降压电路，降压电路由三个避雷器、三个高压熔断器、三相降压变压器T、交流断路器QF1组成；降压电路的输出经断路器QF1连接到监控整流电路的输入端，经监控整流电路变换为直流电源，监控整流电路的一组输出端与电池储能装置的正、负极连接，另一组输出端的正、负输出端分别与合闸电源正母线HM+及合闸电源负母线HM-及连接，第三组输出端的正、负输出端分别与控制电源正母线KM+、负母线KM-连接，调压装置的输出端与监控制整流模块A的控制端子连接，合闸电源馈电回路与合闸电源正母线HM+和合闸电源负母线HM-相连接，控制电源馈电回路与控制电源正母线KM+和控制电源负母线KM-相连接。
2.根据权利要求1所述的直流电源屏，其特征是隔离开关QS1的三个输出端分别与三个避雷器RV1、RV2、RV3的一端及三个高压熔断器FU1、FU2、FU3的一端相连，三个避雷器RV1、RV2、RV3的另一端接地，三个高压熔断器FU1、FU2、FU3的另一端与三相降压变压器T的三个输入端相连，经三相降压变压器T将电压不低于6KV的三相交流电源转换成电压为380V三相交流电源，三相降压变压器T的三个输出端与交流断路器QF1一端的三个接线端子相连，交流断路器QF1的另一端的三个接线端子与监控整流模块A的输入端J7的6脚、7脚、8脚相连，将380V三相交流电源送给监控整流模块A转换成直流电，经监控整流模块A的正、负输出端J7的2脚、4脚分别与合闸电源断路器QF2一端的两个接线端子、直流电源组合开关QS2一端的两个接线端子相连，合闸电源断路器QF2另一端的两个接线端子分别与合闸电源正母线HM+及合闸电源负母线HM-相连，直流电源组合开关QS2另一端的负极与电池组合开关QS3一端的负极相连，正极与充放电熔断器FU4的一端相连，充放电熔断器FU4的另一端与电池组合开关QS3的一端正极相连，电池组合开关QS3另一端的两个接线端子分别与电池组的正、负极相连；监控整流模块A的接线端子J8的8脚与调压硅链D1的正输入端联接，3脚与调压硅链D1的负输入端联接，7脚、6脚、5脚、4脚分别与调压硅链D1的4个串联点相连，J7的1脚、3脚与控制电源断路器QF3一端的两个接线端子相连，J7的1脚还与调压硅链D1的负输入端联接，控制电源断路器QF3另一端的两个接线端子分另与控制电源正母线KM+及控制电源负母线KM-相连，若干合闸电源馈电断路器QFH与合闸电源正母线HM+及合闸电源负母线HM-联接，经相应的合闸电源输出接线端子XH输出合闸电源；若干个控制电源馈电断路器QFK与控制电源正母线KM+及控制电源负母线KM-相连，经相对应的控制电源输出接线端子XK输出控制电源。
专利摘要一种矿用隔爆增安电池直流电源屏，它由直流屏主箱、蓄电池副箱组成，直流屏主箱包括主箱隔爆外壳、电缆引入装置、提升式快开门与安装在主箱隔爆外壳内的电源投入电路、监控整流电路、调压装置。蓄电池副箱由隔爆外壳、增安外壳、电池蓄能装置组成，电池蓄能装置由电池组合开关与蓄电池构成，隔爆外壳与增安外壳紧固为一体。控制电源馈电回路由若干个控制电源馈电断路器与控制电源母线KM组成，合闸电源馈电回路由若干个合闸电源馈电断路器与合闸电源母线HM组成。在直流屏主箱内还设置着降压电路。本实用新型可以直接与10kV或6kV的供配电系统联接在煤矿井下使用。
文档编号H02J1/00GK2836311SQ20052010468
公开日2006年11月8日 申请日期2005年11月14日 优先权日2005年11月14日
发明者兰秀林, 王玉生, 郭春红, 柏永青, 张跃飞, 陈荣海 申请人:汾西机器厂