一种矿用隔爆型电能质量监测装置的制作方法

本实用新型一种矿用隔爆型电能质量监测装置，属于矿用隔爆型电能质量监测装置技术领域。

背景技术：

目前煤矿井下为节约能源，保证提升机、风机及输送机有较好的调速性能，均采用变频调速，使用大功率变频器将会产生大量的谐波，谐波的危害巨大，当有谐波通过矿用变压器时，谐波电流将会在变压器铁芯叠片上产生涡流，使变压器产生发热和损耗，降低使用寿命，谐波的干扰还会增加井下供电设备的误动作机率，造成井下控制系统出现故障，出现无计划的停电停风操作，影响矿井安全生产。

防爆变频器是矿井供电产生谐波的主要电气设备，在地面进行试验时为满足国家电能质量要求，通常会在变频器前端及后端增加电抗器等元件来减少谐波污染，而在井下实际安装应用时不使用电抗器，从而造成井下供电系统内的谐波含量增加，前端低压馈电开关会将谐波误认为是漏电电流而进行漏电保护，经常无计划分闸，井下人工合闸失效会造成无计划停电。

井下供电系统的电能质量是否满足国家标准，由于没有可以直接下井的防爆电能质量监测装置，无法准确监测和反馈井下谐波情况，井下供电系统容易出现安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种矿用隔爆型电能质量监测装置；为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种矿用隔爆型电能质量监测装置，包括本体和接线箱，所述接线箱的一侧设置有电缆引入装置，所述接线箱的另一侧设置有电缆快速插头；

所述本体为箱体结构，所述本体的前端设置有叉式接线端子；

所述本体箱内一侧设置有隔离开关和蓄电池；

所述本体箱内另一侧设置有接触器、变压器、整流模块、锂离子蓄电池监控模块、电能质量监测模块、供电保护模块；

所述隔离开关的进线端与叉式接线端子相连，所述隔离开关的出线端与接触器相连，所述隔离开关的动作端与壳体闭锁装置实现联动，所述壳体闭锁装置与本体的前盖实现联动；

所述接触器的信号输入端与供电保护模块相连，所述接触器的输出端接入变压器的一次侧；

所述变压器的二次侧分别向接触器的线圈、供电保护模块、整流模块、锂离子蓄电池监控模块供电；

所述整流模块的输出端与蓄电池输入端相连，所述电能质量监测模块的电源输入端与蓄电池相连，所述锂离子蓄电池监控模块的信号输入端与蓄电池相连；

所述电能质量监测模块的信号输入端与叉式接线端子相连，所述叉式接线端子与电缆快速插头相连；

所述电能质量监测模块的信号输出端与数据通信模块相连，所述数据通信模块与电缆快速插头相连，所述电缆快速插头通过rs485现场通信总线与井下监控终端相连，所述井下监控终端与地面调度服务器相连。

所述本体的前盖闭锁处还设置有两防锁；所述本体的侧壁上还设置有急停按钮和隔离开关手柄。

本实用新型相对于现有技术具备的有益效果为：本实用新型提供的电能质量监测装置，使用专用的防爆箱体，使其具备防爆功能，可以在井下监控反馈矿井供电线路的电能质量；通过在箱体内设置有相应的电能谐波采集处理模块，可以对井下供电系统，尤其是防爆变频器输出的电能数据进行实时监测，并通过设置相应的隔离开关和接触器可以对供电回路进行故障切断，箱体在对外通信上设置有快速接头，支持在井下现场监测供电电能数据并统一上传至地面集中调度中心，方便技术人员分析诊断，排除运行隐患，降低井下供电系统的故障发生率。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为本实用新型的电路结构示意图；

图4为本实用新型的使用效果示意图；

图中：1为本体、2为接线箱、3为电缆引入装置、4为电缆快速插头、5为叉式接线端子、6为隔离开关、7为蓄电池、8为接触器、9为变压器、10为整流模块、11为锂离子蓄电池监控模块、12为电能质量监测模块、13为供电保护模块、14为数据通信模块、15为井下监控终端、16为地面调度服务器、17为两防锁、18为急停按钮、19为隔离开关手柄。

具体实施方式

如图1至图4所示，本实用新型一种矿用隔爆型电能质量监测装置，包括本体1和接线箱2，所述接线箱2的一侧设置有电缆引入装置3，所述接线箱2的另一侧设置有电缆快速插头4；

所述本体1为箱体结构，所述本体1的前端设置有叉式接线端子5；

所述本体1箱内一侧设置有隔离开关6和蓄电池7；

所述本体1箱内另一侧设置有接触器8、变压器9、整流模块10、锂离子蓄电池监控模块11、电能质量监测模块12、供电保护模块13；

所述隔离开关6的进线端与叉式接线端子5相连，所述隔离开关6的出线端与接触器8相连，所述隔离开关6的动作端与壳体闭锁装置实现联动，所述壳体闭锁装置与本体1的前盖实现联动；

所述接触器8的信号输入端与供电保护模块13相连，所述接触器8的输出端接入变压器9的一次侧；

所述变压器9的二次侧分别向接触器8的线圈、供电保护模块13、整流模块10、锂离子蓄电池监控模块11供电；

所述整流模块10的输出端与蓄电池7输入端相连，所述电能质量监测模块12的电源输入端与蓄电池7相连，所述锂离子蓄电池监控模块11的信号输入端与蓄电池7相连；

所述电能质量监测模块12的信号输入端与叉式接线端子5相连，所述叉式接线端子5与电缆快速插头4相连；

所述电能质量监测模块12的信号输出端与数据通信模块14相连，所述数据通信模块14与电缆快速插头4相连，所述电缆快速插头4通过rs485现场通信总线与井下监控终端15相连，所述井下监控终端15与地面调度服务器16相连。

所述本体1的前盖闭锁处还设置有两防锁17；所述本体1的侧壁上还设置有急停按钮18和隔离开关手柄19。

本实用新型在使用通电前，需要确认接触器和隔离开关以及隔离开关和门盖相互之间满足闭锁关系后才能实现相应保护功能；本实用新型区别于普通电能质量监控反馈装置，具备防爆功能，可以在井下监控反馈供电线路的电能质量数据。

本实用新型提供的箱体内部设置有本体和接线箱两个防爆腔体，所述锂离子蓄电池监控模块，电能质量监测模块、供电保护模块为设置在本体防爆腔体内的三个数据采集处理模块；

本体进线腔内主要设置进线接线端子和九芯接线端子，将井下常用的1140v或660v的电压由矿用电缆经过电缆引入装置，接在叉式接线端子上，引入本体腔内同隔离开关连接；本体出线腔内主要是九芯接线端子，所有数据交换经电缆快速插头连接实现；本体内设置的接触器与隔离开关、隔离开关与壳体闭锁装置分别建立电气闭锁和机械闭锁连接，可以保证整个装置断电后才可以打开前盖，只有前盖关闭后才能送电，安全满足煤矿安全规程和防爆规程要求。

本实用新型内设置的接触器功能同隔离开关，方便本体腔内所有电器元件的检修起到分断电流的作用，将隔离开关连接接触器，接触器主要接受供电保护控制单元的命令进行分闸合闸操作，接触器连接变压器，变压器一次侧有1140v和660v两个抽头方便工人根据井下电压进行接线，二次侧有110v、90v和36v三种电压给继电器、接触器线圈、供电保护控制单元以及整流模块供电，整流模块接受变压器二次电压进行整流并将直流电输入蓄电池内进行保存，蓄电池的直流电源向电能质量监测模块供电；锂离子蓄电池监控模块主要用于监控电池电能储存情况并适时进行充电，供电保护模块主要监测一次回路电压和电流保证其满足井下供电保护要求。

在使用时，将电能质量监测模块引出电能质量分析测试探头经过接线腔的出线叉式端子进入快速电缆插头，通讯线缆接入进线腔通过快速电缆插头连接，并通过rs485总线上传至井下监控分站的终端，最后上传至地面集中调度中心的服务器中。

本装置可以满足井下防爆要求，实现井下所有供电线路特别是安装变频器线路的电能质量监控，可以测量三相电压2-63各次谐波畸变率、三相电流2-63各次谐波畸变率、三相电压间谐波、三相电流间谐波、三相电压总谐波畸变率，三相电流总谐波畸变率，可测量电压电流的不平衡度及零序、正序、负序的幅值，电压偏差，并将上述数据统一显示在后台服务器的监控显示屏上，同时生成电压电流的相位图。

本实用新型满足井下供电系统电能质量监测特别是谐波含量的监测；接线腔主要包括：叉式接线端子、电缆引入装置、电缆快速插头，电缆引入装置引入1140v或660v电压并通过叉式接线端子进入本体腔内提供电源，快速电缆插头主要是探头连接及通讯线连接，叉式接线端子、电缆引入装置、电缆快速插头必须满足矿井防爆要求；隔离开关手柄、急停按钮及两防锁电气闭锁和机械闭锁，满足井下断电开盖要求。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。