专利名称：煤矿掘进工作面停电应急供电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种在煤矿掘进工作面停电时能够应急供电的装置，属煤矿安全生产设备技术领域。
背景技术：
为了保证煤矿井下安全生产，保障矿工的生命安全，煤矿掘进工作面绝对不得停风。但是在实际生产中，由于煤矿井下环境恶劣、潮湿供电线路和设备易受到挤压、砸碰等不利因素的影响，风机、供电线路、开关等都有可能出现故障，不能完全避免煤矿掘进工作面停电停风现象的发生，一旦停电停风，工作面就有可能积存瓦斯，甚至发生爆炸事故。这种可能性与停电停风的时间长短、煤层瓦斯含量的大小有关。经统计，煤矿掘进工作面停风主要原因是局部通风机停电造成的，要消除瓦斯积存，最重要的措施就是杜绝停电停风。目前，很多煤矿还没有在对煤矿掘进工作面局部通风机停电时的应急供电设备，为提高掘进工作面供电可靠性，设计煤矿掘进工作面停电应急供电装置，以保证煤矿掘进工作面局部通风机是一个非常重要的问题。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种在煤矿掘进工作面停电时能够进行应急供电的煤矿掘进工作面停电应急供电装置。解决上述技术问题的技术方案是一种煤矿掘进工作面停电应急供电装置，它包括三相电流传感器TA1、TA2、TA3、模拟量输入模块MSM、可编程序控制器PLC、应急电源EPS、应急电源接触器KMA，三相电流传感器TAl、TA2、TA3分别接在三相主供电回路中，三相电流传感器TAl、TA2、TA3的输出端通过模拟量输入模块MSM接可编程序控制器PLC的信号输入端，可编程序控制器PLC的信号输出端接应急电源接触器KMA的控制线圈，应急电源接触器KMA的开关触头KMA-I接在风机 M与应急电源EPS的供电回路中。上述煤矿掘进工作面停电应急供电装置，所述应急电源EPS由整流充电模块 ZLQl、蓄电池组BATl、启动接触器KM、电阻R1、电容Cl、三相逆变电桥NPQl组成，整流充电模块ZLQl的输入端接主供电回路，它的两个正负输出端分别接蓄电池组BATl两端，电容 Cl、三相逆变电桥NPQl分别并联在蓄电池组BATl两端，启动接触器KM的控制线圈接在可编程序控制器PLC的信号输出端、启动接触器KM的开关触头KM-I与电阻Rl并联后接在蓄电池组BATl的一端，电桥NPQl的三个输出端与应急电源接触器KMA的开关触头KMA-I相连接。上述煤矿掘进工作面停电应急供电装置，所述风机同时与主供电回路和应急电源供电回路相连接，主电源接触器KMB与应急电源接触器KMA之间设有机械联锁装置。本实用新型的有益之处是当主供电回路断电时，可编程序控制器发出指令，启动应急电源向风机供电，保证了掘进面工作在发生停电时风机继续运转，避免瓦斯积存引起事故，保证了生产和矿工的安全。本实用新型结构合理、性能可靠，为煤矿掘进工作面的安全提供了可靠保障。
图1是本实用新型的结构示意图。图中标记如下风机M、三相电流传感器TA1、TA2、TA3、模拟量输入模块MSM、可编程序控制器PLC、主电源接触器KMB、应急电源接触器KMA、启动接触器KM、开关触头KMB-1、 开关触头KMA-I、开关触头KM-I、应急电源EPS、整流充电模块ZLQl、蓄电池组BATl、电阻 Rl、电容Cl、电桥NPQl、手动隔离开关IQSl。
具体实施方式
图中显示，风机M同时由主电源和本实用新型的应急供电装置供电。图中显示，应急供电装置由三相电流传感器TA1、TA2、TA3、模拟量输入模块MSM、 可编程序控制器PLC、应急电源EPS、应急电源接触器KMA组成。三相电流传感器TA1、TA2、 TA3接在主供电回路中，它的信号输出端通过模拟量输入模块MSM接可编程序控制器PLC的信号输入端，向PLC输出主供电回路的电流信号。可编程序控制器PLC的信号输出端与应急电源接触器KMA的控制线圈相连接，应急电源接触器KMA的开关触头KMA-I接在风机M 与应急电源EPS的供电回路中。图中显示，应急电源EPS由整流充电模块ZLQ1、蓄电池组BAT1、启动接触器KM、电阻R1、电容Cl、三相逆变电桥NPQl组成。整流充电模块ZLQl的输入端接主供电回路，它的两个正负输出端分别接蓄电池组BATl两端，启动接触器KM的控制线圈接在可编程序控制器PLC的信号输出端、启动接触器KM的开关触头KM-I与电阻Rl并联后接在蓄电池BATl 的一端，三相逆变电桥NPQl的三个输出端接应急电源接触器KMA的开关触头KMA-1。高压蓄电池组BATl由磷酸铁锂动力电池组成，电阻Rl是上电启动电阻，电容Cl是滤波电容、三相逆变电桥NPQl是由六个IGBT元件组成的逆变桥。图中显示，风机M同时与主供电回路和应急电源供电回路相连接，在主供电回路中有手动隔离开关1QS1，主要作用在检修时为整个电路提供电气隔离。当主电源正常时，主电源接触器KMB吸合，为风机M提供工作电源，当主电源停电时，应急电源接触器KMA吸合， 为风机M提供应急工作电源，主电源接触器KMB与应急电源接触器KMA之间设有机械联锁
直ο本实用新型的一个实施实例的可编程序控制器PLC采用SIEMENS公司S7-200，模拟量输入模块MSM采用6ES7231。本实用新型的工作原理如下闭合手动隔离开关1QS1，整个电路处于工作状态。当电网660V电源正常时，由PLC 控制主电源接触器KMB吸合，为风机M提供电源，风机M运转供风，同时电网电源通过智能整流充电模块ZLQl向高压蓄电池组BATl充电，为应急电源EPS运行存储能量。当电网660V 电源停电时，通过PLC断开主电源接触器KMB，PLC向应急电源EPS发出工作指令，启动EPS 电源工作，经过延时后(1-10S)，控制应急电源接触器KMA吸合，由应急电源EPS为风机M提供电源，风机M继续运转，保证连续供风。主电源接触器KMB与应急电源接触器KMA之间设有机械联锁装置，防止两个接触器同时闭合，造成电网电源和应急电源EPS同时向风机M供电造成事故。当闭合手动隔离开关IQSl时，智能整流充电模块ZLQl通过上电启动电阻Rl 对滤波电容Cl和高压蓄电池组BATl充电，防止初始充电电流冲击，延时一段时间后，PLC 控制上电启动接触器KM吸合，智能整流充电模块ZLQl通过上电启动接触器KM的开关触头 KM-I对滤波电容Cl和高压蓄电池组BATl进行充电，保证高压蓄电池组BATl正常充电。三相电流传感器TA1、TA2、TA3检测风机M的工作电流，输入到PLC，用来对风机M的工作电流进行检测，并对风机M提供保护。
权利要求1.一种煤矿掘进工作面停电应急供电装置，其特征在于它包括三相电流传感器TA1、 TA2、TA3、模拟量输入模块MSM、可编程序控制器PLC、应急电源EPS、应急电源接触器KMA，三相电流传感器TA1、TA2、TA3分别接在三相主供电回路中，三相电流传感器TA1、TA2、TA3的输出端通过模拟量输入模块MSM接可编程序控制器PLC的信号输入端，可编程序控制器PLC 的信号输出端接应急电源接触器KMA的控制线圈，应急电源接触器KMA的开关触头KMA-I 接在风机M与应急电源EPS的供电回路中。
2.根据权利要求1所述的煤矿掘进工作面停电应急供电装置，其特征在于所述应急电源EPS由整流充电模块ZLQl、蓄电池组BATl、启动接触器KM、电阻Rl、电容Cl、电桥NPQl 组成，整流充电模块ZLQl的输入端接主供电回路，它的两个正负输出端分别接蓄电池组 BATl两端，电容Cl、电桥NPQl分别并联在蓄电池组BATl两端，启动接触器KM的控制线圈接在可编程序控制器PLC的信号输出端、启动接触器KM的开关触头KM-I与电阻Rl并联后接在蓄电池组BATl的一端，电桥NPQl的三个输出端与应急电源接触器KMA的开关触头KMA-I 相连接。
3.根据权利要求2所述的煤矿掘进工作面停电应急供电装置，其特征在于所述风机 M同时与主供电回路和应急电源供电回路相连接，主电源接触器KMB与应急电源接触器KMA 之间设有机械联锁装置。
专利摘要煤矿掘进工作面停电应急供电装置，属煤矿安全生产设备技术领域，用于在煤矿掘进工作面局部通风机停电时进行应急供电，其技术方案是它包括电流传感器、模拟量输入模块、可编程序控制器PLC、应急电源、应急电源接触器，电流传感器分别接在相主供电回路中，电流传感器的输出端通过模拟量输入模块接PLC的信号输入端，PLC的信号输出端接应急电源接触器的控制线圈，应急电源接触器的开关触头接在风机与应急电源的供电回路中。本实用新型的有益之处是当主供电回路断电时，电流传感器将信号送入PLC，PLC发出指令，启动应急电源向风机供电，保证了掘进面工作在发生停电时风机继续运转，避免瓦斯积累引起事故，保证了生产和矿工的安全。
文档编号H02J9/06GK202076839SQ201120178559
公开日2011年12月14日 申请日期2011年5月27日 优先权日2011年5月27日
发明者周凤增, 周宝生, 孙奇志, 杨春稳, 杨永平, 王世礼, 王秀成 申请人:唐山开滦华明电器有限公司, 开滦(集团)有限责任公司技术中心