护为四级，数字越小， 等级越高，故障和保护反应时间越短。系统一、二、三级保护均是在主回路断电的情况下进 行安全闭锁的，只有四级保护是在主回路通电情况下进行安全保护的，所以在主回路送电 前，必须要通过一、二、三级保护检测才可以送电，一旦有异常，直接进入故障状态并闭锁， 安全可靠性有保障。另外，在箱门上增加无源交直流带电显示功能，可以在不打开箱门的 情况下，观察防爆变频器的带电状态，避免了带电误操作现象的发生，提高系统整体安全系 数。
[0021] 1、快开门安全闭锁机构主要由左右箱门挡块、上下齿条、旋钮齿轮、转换开关旋 钮、导向块、垫板和连接轴组成，左右箱门挡块安装在箱门上，其他构件安装在壳体上，转动 开关旋钮可实现主电路的接通和关断。通常情况下，快开门隔爆壳体打开时，首先搬动操作 手柄，使箱门上移脱离卡条，然后向外旋转操作手柄打开箱门。在防爆壳体上安装连锁结构 后，转换开关旋钮带动转换开关实现接通和关断，同时带动连锁机构运动，上下齿条连锁伸 出和缩进，通过固定在防爆壳体上的箱门挡块限制箱门上移。防爆变频器正常工作时，转换 开关旋钮开启，主电路导通，隔爆壳体锁紧。快开门防爆变频器隔爆壳体打开时，需首先转 动转换开关旋钮，关闭电源，同时上下齿条缩进，搬动左右操作手柄，手柄带动凸轮运动使 箱门向上移动脱离卡条，再向外旋转手柄箱门打开。若没有关闭电源，则上下齿条限制了箱 门上移，箱门无法开启。该结构可确保断电情况下才可开启箱门操作。
[0022] 2、充放电安全闭锁装置直接并联在直流侧正负极两端，放电电路由特殊真空接触 器和小功率耐高压电阻构成，其中特殊真空接触器完全为自主研制，在变频器停止工作时 靠机械装置使真空接触器保持导通状态，进而直流侧正母线、接触器、电阻、直流侧负母线 构成通路进行放电，当变频器工作时靠电磁作用使真空接触器保持断开状态，进而直流侧 正母线、接触器、电阻、直流侧负母线构成的回路断开，停止放电，并将放电电路与整流电 路、预充电电路、直流侧储能电路的信号反馈给控制电路，利用软件进行安全互锁，严禁变 频器工作时放电电路工作。
[0023] 3、变频器主电路对地绝缘降低到表1动作值应实现主电路漏电闭锁，当对地绝缘 电阻上升到漏电闭锁动作值1. 5倍时应自动解除闭锁。
[0024] 表 1
漏电检测安全闭锁装置一端接在防爆变频器输出端，另一端连接大地，漏电闭锁检测 电路由高压接触器、漏电闭锁检测装置构成，通过软件对其进行控制，在变频器主回路上电 前，高压接触器闭合，使漏电闭锁检测装置工作，对防爆变频器主回路绝缘进行检测，若绝 缘无问题，则允许主回路上电，若有问题，则报故障禁止上电；同时在防爆变频器工作时，严 禁高压接触器闭合，使漏电闭锁检测回路与主回路断开。
[0025] 4、在软件程序对上下桥臂PffM驱动信号进行过互锁检测的前提条件下，该多路驱 动信号转接电路板利用非门、与门集成芯片构建了硬件逻辑互锁电路，并利用电容充放电 的非线性特性来替代死区特性。另外，增加了故障信号的通道数，避免了故障信号通道的复 用，提高了追踪故障信号的精确度。最后，利用与非门集成芯片替代三极管等分立器件，构 成指示显示电路，可以清楚的观察相应信号是否正常，随着并联信号处理接口的增加，只需 增加指示显示电路集成芯片的片数即可。如此，该多路驱动信号转接板扩展性更好，并且增 强了系统整体性能的可靠性。
[0026] 5、无源交直流带电显示电路，用以显示防爆变频器带电状态。此电路直接连接在 主回路进线交流电源R、S、T (660V/1140V AC)侧和直流母线正、负极（1100V/1900V DC)， 通过η个电阻R串联分压和稳压电路WY稳压，将稳压后的低压电源提供给LED发光管进行 交流三相、直流两相分别独立带电显示，此电路可以持续工作，即使断电后也能指示电源电 能衰减的过程，最低可显示200V左右的直流电；同时为保证安全，若显示电路故障，将使电 阻烧断变成断路，自动与主回路断开，避免故障扩大。
[0027] 图1中展示的是一种矿井提升机专用四象限防爆变频器多重化安全联锁系统，按 照保护等级及类别，分为一、二、三、四级保护，机械安全闭锁保护为一级，绝缘检测、充放电 闭锁保护为二级，PWM驱动信号及故障闭锁保护为三级，常规安全保护为四级，数字越小，等 级越高，故障和保护反应时间越短。系统一、二、三级保护均是在主回路断电的情况下进行 安全闭锁的，只有四级保护是在主回路通电情况下进行安全保护的，所以在主回路送电前， 必须要通过一、二、三级保护检测才可以送电，一旦有异常，直接进入故障状态并闭锁，安全 可靠性有保障。
[0028] 在图2中双快开门连锁机构（1)、转换开关（2)、卡条（3)、隔爆壳体（4)、箱门（5) 和操作手柄（6)共同构成快开门连锁机构。
[0029] 在图3和图4中，双快开门连锁结构（1)与转换开关（2)通过中间的连接轴连接， 转动转换开关旋钮（1-3)可实现主电路的接通与关断。当防爆变频器正常工作时，转换双快 开门连锁结构（1)上面的开关旋钮（1-3)开启，隔爆壳体（4)锁紧。若要打开快开门防爆变 频器隔爆壳体（4)时，首先转动转换开关旋钮（1-3)，关闭电源，同时上下齿条（1-2)、（ 1-5) 缩进，搬动左右操作手柄（6 )，带动凸轮运动使箱门（5 )向上移动脱离卡条（3 )，再向外旋转 左右操作手柄（6)，箱门（5)打开。若没有关闭电源，则上下齿条（1-2) (1-5)限制箱门（5) 上移，箱门（5)无法开启。
[0030] 另外，该连锁结构同样适用于单快开门防爆壳体，只需去除单侧箱门挡块（1-1)和 齿条（1_2)。
[0031] 在图5中由整流电路（7)、预充电电路（10)、直流储能电路（8)、控制电路（11)和 放电电路（9)共同构成直流电容放电系统，其中放电电路（9)由直流侧正、负母线、特殊真 空接触器（9-1)和小功率耐高压电阻（9-2)构成。
[0032] 当变频器上电开始工作时，控制电路（11)发出控制信号，依靠电磁作用使特殊真 空接触器（9-1)保持断开状态，进而直流侧正母线、接触器、电阻、直流侧负母线构成的回路 断开，停止放电，并将放电电路（9)与整流电路（7)、预充电电路（10)、直流储能电路（8)的 信号反馈给控制电路（11 )，利用软件进行安全互锁，严禁变频器工作时放电电路工作。当变 频器停止工作时，依靠机械装置使真空接触器保持导通状态，进而直流侧正母线、特殊真空 接触器（9-1)、小功率耐高压电阻（9-2)、直流侧负母线构成通路进行放电。
[0033] 在图6中，在变频器主回路上电前，通过控制电路（11)发出信号指令，使漏电闭锁 检测电路（14)中的高压接触器（14-1)闭合，使漏电闭锁检测装置LB (14-2)工作，对防爆 变频器主回路绝缘进行检测，若绝缘无问题，则允许主回路上电，则逆变电路（12)开始工 作，使电机（13)驱动负载做功；若有问题，则报故障至控制电路（11)，禁止变频器主回路上 电；另外，当防爆变频器上电工作时，通过控制电路（11)使高压接触器（14-1)闭合，使漏电 闭锁检测电路（14)与变频器主回路断开，在变频器工作期间，通过软件指令严禁高压接触 器（14-1)闭合，保证防爆变频器的正常工作运行。
[0034] 在图7中，控制电路（11)的两路驱动光信号经过光电转换器（15)得到相对应的 电模拟信号，之后经过逻辑互锁电路（17)对其进行相应的逻辑处理，得到1路具有死区特 性的互补信号，再经过多路并联信号处理接口电路（19)处理，若单相桥臂需要η个单管开 关管并联，则将2路具有死区特性的互补信号扩展为η/2路互补信号，最后将多路并联信号 处理接口电路（19 )得到的η/2路互补驱动信号通过排线传送给全控型开关元器件（20 )，驱 动变频器主