一种矿井作业系统及其供电控制中心的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及矿井作业技术领域，特别涉及一种供电控制中心。此外，本发明还涉及一种包括上述供电控制中心的矿井作业系统。
【背景技术】
[0002]随着我国矿井数量的增加以及矿井产量的提升，在煤矿井下作业所需要用到的设备也在不断增加，并不断趋向于使用大功率设备。由于设备功率的增大，使得为作业设备提供电能的电机向着高压的方向迈进。
[0003]在普通的井下作业场合中，通常使用6kV和1kV的高压电机。以井下大功率四驱胶带机供电系统为例，请参考图1，图1为现有设计中供电控制方式的电路示意图。目前常用的设备是四台主电机107、四台高压磁力启动器105以及至少一台高压配电装置102。电源101与高压配电设备102通过供电电缆103连接，然后与并联连接的四台高压磁力启动器105串联连接，四台高压磁力启动器105的近电源端104并联连接，主电机107与高压磁力启动器105之间通过电缆106连接。
[0004]煤矿井下这种供电系统的配置较为普遍，但是这种系统存在较大的安全问题和运输问题。在整个供电装置中包括数量较多的设备，且占地面积大，设备的运输和电缆安装十分麻烦，与软起动设备配套使用时，设备间的相互联系和通信十分不便，不易于实现设备的集中控制和管理。另外，设置在电源接线与电机之间安全防护设施少，导致其安全性能低。
[0005]因此，如何实现井下供电设备的集中控制和管理，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明的目的是提供一种供电控制中心，该供电控制中心可以对井下供电设备进行统一控制和管理，节省占地且使用安全。本发明的另一目的是提供一种包括上述供电控制中心的矿井作业系统，矿井作业系统的控制便捷，安全性高。
[0007]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0008]—种供电控制中心，包括电源和若干个电机，还包括:
[0009]与所述电源连接的一级保护开关；
[0010]与所述一级保护开关串联连接的电流容量大的二级断路开关；
[0011]与所述二级断路开关串联连接的三级并联开关组，所述三级并联开关组为若干个近电源端并联连接的三级开关，所有所述三级开关的远电源端分别与各自带动的所述电机串联;
[0012]由所述一级保护开关、二级断路开关和三级并联开关组组成的电路封装在一个设备壳体中。
[0013]优选地，所述一级保护开关为隔离开关。
[0014]优选地，所述二级断路开关为断路器。
[0015]优选地，所述三级开关为电磁式接触器。
[0016]优选地，所述一级保护开关、所述二级断路开关和所述三级并联开关组均与用于对各级开关进行控制的控制器连接。
[0017]优选地，所述控制器为单片机。
[0018]优选地，还包括与所述控制器连接的、用于显示状态显示屏。
[0019]优选地，还包括用于在电路出现故障时进行报警的报警器，所述报警器与所述控制器连接。
[0020]优选地，所述控制器通过通信接口连接用于与远程设备之间进行数据交换的监控网络。
[0021]一种矿井作业系统，包括供电控制中心和远程监控设备，所述供电控制中心为如上述任意一项所述的供电控制中心。
[0022]本发明提供的供电控制中心主要包括连续的三级控制，第一级为与电源连接的一级保护开关，第二级为与上一级串联且具有较大流量保护能力的二级断路开关，第三级为与上一级串联的三级开关组，该开关组由若干个三级开关并联组成，并联在一起的若干个三级开关均与二级断路开关形成串联，并且与各自带动的电机形成串联，电机作为三级开关的负载。上述控制中心中，通过在电源和电机之间设置三级的开关，用于实现对负载电机的保护和配电的控制。相比起现有技术中的两个层级的供电控制中心，本发明所提供控制中心的层级更多，当控制中心出现问题时，可以选择的断路结构更多，更加安全可靠，更灵活地处理配电方式。而且，上述装置均设置在同一个设备壳体之中，在结构上更加紧凑，且安装方便，运输便捷。
[0023]本发明还提供了一种包括上述供电控制中心的矿井作业系统，由于采用了了上述供电控制中心，该矿井作业系统控制便捷、占地较小。
【附图说明】
[0024]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0025]图1为现有设计中供电控制方式的电路示意图；
[0026]图2为本发明所提供供电控制中心具体实施例中主回路系统图；
[0027]图3为本发明所提供供电控制中心具体实施例中电气原理总图。
[0028]图中，101为电源，102为高压配电装置，103为供电电缆，104为近电源端，105为高压磁力启动器，106为电缆，107为主电机；
[0029]I为电源，2为供电控制单元，3为隔离开关，4为断路器，5为电磁式接触器，6为输出电缆，7为电机，8为控制器，9为显示屏，10为通信网络，11为远控信号，12为模拟量采样电路，13为开关检测，14为电流互感器，15为操作按钮，16为控制变压器，17为操作键盘。
【具体实施方式】
[0030]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0031 ] 本发明的核心是提供一种供电控制中心，该供电控制中心可以对井下供电设备进行统一控制和管理，节省占地且使用安全。本发明的另一核心是提供一种包括上述供电控制中心的矿井作业系统，矿井作业系统的控制便捷，安全性高。
[0032]请参考图2和图3，图2为本发明所提供供电控制中心具体实施例中主回路系统图；图3为本发明所提供供电控制中心具体实施例中电气原理总图。
[0033]本发明所提供的一种供电控制中心，主要用于矿井下高压设备的供电，包括电源I和若干个电机7，还包括三个控制级的供电控制单元2，在该供电控制单元2中包括三个连续的控制级，分别为一级保护开关、二级断路开关和三级开关。
[0034]具体地，一级保护开关与电源I连接，二级断路开关与一级保护开关串联连接，二级断路开关为电流容量大的断路开关，若干个三级开关的近电源端并联连接，形成三级并联开关组，该三级并联开关组与二级断路开关串联连接，且每一个三级开关的远电源端还分别与一个电机7串联，三级开关与电机7之间通过输出电缆6连接，形成由电源I经过一级保护开关、二级断路开关和三级开关、最终到电机7的电路。上述由一级保护开关、二级断路开关和三级并联开关组组成的电路整体封装在一个设备壳体中，形成一个完整的供电控制中心。
[0035]本实施例提供的供电控制中心主要包括连续的三级控制，第一级为与电源I连接的一级保护开关，第二级为与上一级串联且具有较大流量保护能力的二级断路开关，第三级为与上一级串联的三级开关组，该开关组由若干个三级开关并联组成，并联在一起的若干个三级开关均与二级断路开关形成串联，并且与各自带动的电机7形成串联，电机7作为三级开关的负载。
[0036]上述控制中心中，通过在电源I和电机7之间