一种适用于煤矿井下馈电开关的漏电试验装置及方法与流程

1.本发明涉及煤矿井下保护接地装置技术领域，具体涉及一种适用于煤矿井下馈电开关的漏电试验装置。


背景技术：

2.煤矿井下由于空间环境限制，其电气设备、电缆绝缘易被击穿或损坏，不可避免地发生井下供电系统漏电现象。所以要求井下低压开关的漏电保护动作必须灵敏可靠。需要每月对漏电保护装置进行试验。
3.目前大多煤矿企业只做馈电开关本身漏电模拟试验，对供电线路远方漏电试验不做或很少做。即将一只试验电阻跨接于任一相线与地之间，然后送点观察上一级馈电开关是否漏电跳闸。
4.大部分开关都有漏电试验功能，但这只是对开关本身的试验，对由于加了设备和电缆的供电系统漏电保护是否动作灵敏可靠，不能确定。一旦在馈电开关负荷侧的末端出现漏电或人员触电现象会造成电击、电伤事故。
5.传统漏电实验方法存在着如下的弊端：一是操作不方便。把打开开关接入试验电阻不方便，且很容易引起其它故障和短路，在试验时如果线路接地不好或漏电保护失效，将会造成电气设备外壳带电，带来极大安全隐患。每次操作都需要打开开关的上腔或前腔，需要瓦检员的配合，且安排专人负责停送电工作，操作工序复杂，操作时至少需要3名以上作业人员。二是没有明显的操作人员隔离点，操作人员必须直接接触开关外壳。三是每次试验完都需要人为对上级馈电开关重新送电，作业时间长。


技术实现要素：

6.为了解决传统漏电实验方法在试验时操作者具有触电的风险的技术问题，本发明提供一种适用于煤矿井下馈电开关的漏电试验装置及方法。
7.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
8.一种适用于煤矿井下馈电开关的漏电试验装置，包括远端漏电试验装置、遥控器以及近端漏电试验装置；
9.所述遥控器用于无线控制所述远端漏电试验装置的工作模式以及所述近端漏电试验装置的工作模式；
10.所述远端漏电试验装置用于在所述遥控器所控制的工作模式下对靠近用电设备处的待测电缆或所述用电设备进行漏电模拟；其中，所述待测电缆为所述馈电开关与所述用电设备之间的连接线缆；
11.所述近端漏电试验装置用于在所述遥控器所控制的工作模式下对靠近所述馈电开关处的所述待测电缆进行漏电模拟，并在所述遥控器所控制的工作模式下对所述馈电开关进行合闸或复位控制。
12.本发明的有益效果是：通过遥控器控制近端漏电试验装置对馈电开关处的线缆进
行漏电模拟，通过遥控器控制远端漏电试验装置对远方即用电设备处或用电设备处的线缆进行漏电模拟，以此检测不同位置的线缆漏电时或用电设备漏电时馈电开关保护动作是否灵敏可靠；由于远端漏电试验装置模拟煤矿井下靠近电设备的用电设备处的线缆的漏电，实现了对整个煤矿井下的线缆进行漏电模拟，以检测馈电开关是否能够正常工作；同时，近端漏电试验装置还接入了馈电开关的复位控制线和合闸控制线，用于控制馈电开关进行自动复位和合闸，实现了无需人工靠近馈电开关就能够实现对馈电开关进行复位操作；操作过程可以通过遥控器进行，相较于现有人工接线操作而言更加安全可靠。
13.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
14.进一步，所述遥控器还用于显示自身的操作状态、显示远端漏电试验装置的运行状态、近端漏电试验装置的运行状态、所述馈电开关的跳闸时间以及历史漏电试验记录。
15.采用上述进一步方案的有益效果是，通过在遥控器上显示操作状态以及各个装置的运行状态，能够让操作人员能够清楚各个装置是否正常运行，操作人员无需近距离核验各个装置的实验情况，进一步提高试验中的人身安全。
16.进一步，所述远端漏电试验装置具体用于在所述遥控器所控制的工作模式下在靠近所述用电设备处的所述待测电缆中任意一相与地线之间接入第一测试电阻。
17.采用上述进一步方案的有益效果是，通过第一测试电阻将被测线与地线连通后便可完成对馈电开关的检测；测试原理简单，可降低测试成本。
18.进一步；所述第一测试电阻为可变电阻；
19.或者，所述第一测试电阻包括多组不同阻值的第一电阻模组，所述远端漏电试验装置在所述遥控器所控制的工作模式下择一地将多组不同阻值的所述第一电阻模组接入所述待测电缆中任意一相与地线之间。
20.采用上述进一步方案的有益效果是，通过设置可变电阻或者多组电阻模组可选的情况，可以按需设置测试电阻的阻值，提高了通用性。
21.进一步，所述近端漏电试验装置具体用于在所述遥控器所控制的工作模式下在靠近所述馈电开关处的所述待测电缆中任意一相与地线之间接入第二测试电阻。
22.进一步，所述第二测试电阻为可变电阻；
23.或者，所述第二测试电阻包括多组不同阻值的第二电阻模组，所述近端漏电试验装置在所述遥控器所控制的工作模式下择一地将多组不同阻值的所述第二电阻模组接入所述待测电缆中任意一相与地线之间。
24.进一步，所述遥控器具体用于通过无线电控制所述远端漏电试验装置的工作模式，通过无线电以及载波通信控制所述近端漏电试验装置的工作模式。
25.采用上述进一步方案的有益效果是，通过载波通信能够实现距离较远时，无线电无法控制的情况下，通过载波通信实现远距离控制。
26.为了解决上述技术问题的技术，本发明还提供一种适用于煤矿井下馈电开关的漏电试验方法，其具体技术内容如下：
27.一种适用于煤矿井下馈电开关的漏电试验方法，包括如下步骤：
28.利用遥控器无线控制远端漏电试验装置的工作模式以及近端漏电试验装置的工作模式；
29.利用所述远端漏电试验装置在所述遥控器所控制的工作模式下对靠近用电设备
处的待测电缆或所述用电设备进行漏电模拟；其中，所述待测电缆为所述馈电开关与所述用电设备之间的连接线缆；
30.利用所述近端漏电试验装置在所述遥控器所控制的工作模式下对靠近所述馈电开关处的所述待测电缆进行漏电模拟，并在所述遥控器所控制的工作模式下对所述馈电开关进行合闸或复位控制。
附图说明
31.图1为本发明实施例中图一种适用于煤矿井下馈电开关的漏电试验装置的电路原理框图；
32.图2为本发明实施例中远端漏电试验装置的结构原理框图；
33.图3为本发明实施例中近端漏电试验装置的结构原理框图；
34.图4为本发明实施例中一种适用于煤矿井下馈电开关的漏电试验方法对的流程框图。
具体实施方式
35.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
36.如图1所示，本实施例提供一种适用于煤矿井下馈电开关的漏电试验装置，包括远端漏电试验装置、遥控器以及近端漏电试验装置；
37.所述遥控器用于无线控制所述远端漏电试验装置的工作模式以及所述近端漏电试验装置的工作模式；
38.所述远端漏电试验装置用于在所述遥控器所控制的工作模式下对靠近用电设备处的待测电缆或所述用电设备进行漏电模拟；其中，所述待测电缆为所述馈电开关与所述用电设备之间的连接线缆；
39.所述近端漏电试验装置用于在所述遥控器所控制的工作模式下对靠近所述馈电开关处的所述待测电缆进行漏电模拟，并在所述遥控器所控制的工作模式下对所述馈电开关进行合闸或复位控制。
40.所述遥控器还用于显示自身的操作状态、显示远端漏电试验装置的运行状态、近端漏电试验装置的运行状态、所述馈电开关的跳闸时间以及历史漏电试验记录。通过在遥控器上显示操作状态以及各个装置的运行状态，能够让操作人员能够清楚各个装置是否正常运行，操作人员无需近距离核验各个装置的实验情况，进一步提高试验中的人身安全。
41.所述远端漏电试验装置具体用于在所述遥控器所控制的工作模式下在靠近所述用电设备处的所述待测电缆中任意一相与地线之间接入第一测试电阻。通过第一测试电阻将被测线与地线连通后便可完成对馈电开关的检测；测试原理简单，可降低测试成本。
42.所述第一测试电阻为可变电阻；或者，所述第一测试电阻包括多组不同阻值的第一电阻模组，所述远端漏电试验装置在所述遥控器所控制的工作模式下择一地将多组不同阻值的所述第一电阻模组接入所述待测电缆中任意一相与地线之间。通过设置可变电阻或者多组电阻模组可选的情况，可以按需设置测试电阻的阻值，提高了通用性。
43.所述近端漏电试验装置具体用于在所述遥控器所控制的工作模式下在靠近所述
馈电开关处的所述待测电缆中任意一相与地线之间接入第二测试电阻。
44.所述第二测试电阻为可变电阻；或者，所述第二测试电阻包括多组不同阻值的第二电阻模组，所述近端漏电试验装置在所述遥控器所控制的工作模式下择一地将多组不同阻值的所述第二电阻模组接入所述待测电缆中任意一相与地线之间。所述遥控器具体用于通过无线电控制所述远端漏电试验装置的工作模式，通过无线电以及载波通信控制所述近端漏电试验装置的工作模式。通过载波通信能够实现距离较远时，无线电无法控制的情况下，通过载波通信实现远距离控制。
45.如图2所示，远端漏电试验装置包括远距离传输模块lora、第一控制模块即mcu、第一载波通信模块、第一光耦、第一继电器以及第一测试电阻，遥控器通过远距离传输模块lora与第一控制模块进行无线通信连接，遥控器通过远距离传输模块lora向第一控制模块发送控制指令，通过第一控制模块控制第一光耦从而控制第一继电器，通过第一继电器将待测线缆的a相或b相或c相通过第一测试电阻接地，实现远方漏电模拟。
46.如图3所示，近端漏电试验装置包括第二控制模块、第二载波通信模块、第二光耦、第二继电器、第二测试电阻、第三光耦、第三继电器、第四光耦、第四继电器，第二载波通信模块与第一载波通信模块通过待测线缆电连接，遥控器通过第二载波通信模块与第一载波通信模块向第二控制模块发送控制信号，第二控制模块收到其控制信号后，通过第二光耦和第二继电器将待测线缆的a相或b相或c相通过第二测试电阻接地，实现就近漏电模拟，同时还通过第二控制模块控制第三光耦以及第三继电器对馈电开关进行复位操作，通过第二控制模块控制第四光耦和第四继电器对馈电开关进行合闸操作。第一控制模块和第二控制模块均为mcu或者单片机。
47.远端漏电试验装置和近端漏电试验装置本身自带按键，远端漏电试验装置和近端漏电试验装置均可通过自身配置的按键实现漏电模拟、数据查询、操作模式调整以及控制馈电开关进行复位或合闸，并且远端漏电试验装置与近端漏电试验装置上均配置有液晶显示屏与led指示灯。液晶显示屏用于显示对应端漏电试验装置与近端漏电试验装置上的运行状况、跳闸时间以及历史漏电试验记录等信息。
48.本发明实施例通过遥控器控制近端漏电试验装置对馈电开关处的线缆进行漏电模拟，通过遥控器控制远端漏电试验装置对远方即用电设备处的线缆进行漏电模拟，以此检测不同位置的线缆漏电时或用电设备漏电时馈电开关保护动作是否灵敏可靠；由于远端漏电试验装置模拟煤矿井下靠近电设备的用电设备处的线缆的漏电，实现了对整个煤矿井下的线缆进行漏电模拟，以检测馈电开关是否能够正常工作；同时，近端漏电试验装置还接入了馈电开关的复位控制线和合闸控制线，用于控制馈电开关进行自动复位和合闸，实现了无需人工靠近馈电开关就能够实现对馈电开关进行复位操作；整个试验程均可通过遥控器进行远端操控，相较于现有人工接线操作而言，本发明更加安全。
49.实施例2
50.如图4所示，基于实施例1，本实施例提供一种适用于煤矿井下馈电开关的漏电试验方法，包括如下步骤：
51.s1、利用遥控器无线控制远端漏电试验装置的工作模式以及近端漏电试验装置的工作模式；所述遥控器还设置有显示屏，通过显示屏显示自身的操作状态、显示远端漏电试验装置的运行状态、近端漏电试验装置的运行状态、所述馈电开关的跳闸时间以及历史漏
电试验记录。所述遥控器通过无线电控制所述远端漏电试验装置的工作模式，通过无线电以及载波通信控制所述近端漏电试验装置的工作模式。
52.s2、利用所述远端漏电试验装置在所述遥控器所控制的工作模式下对靠近用电设备处的待测电缆或所述用电设备进行漏电模拟；其中，所述待测电缆为所述馈电开关与所述用电设备之间的连接线缆；历史漏电试验记录用于存储在远端漏电试验装置的存储器中。具体地，利用所述远端漏电试验装置在所述遥控器所控制的工作模式下在靠近所述用电设备处的所述待测电缆中任意一相与地线之间接入第一测试电阻；所述第一测试电阻为可变电阻；或者，所述第一测试电阻包括多组不同阻值的第一电阻模组，所述远端漏电试验装置在所述遥控器所控制的工作模式下择一地将多组不同阻值的所述第一电阻模组接入所述待测电缆中任意一相与地线之间。通过第一测试电阻将被测线与地线连通后便可完成对馈电开关的检测；测试原理简单，可降低测试成本。通过设置可变电阻或者多组电阻模组可选的情况，可以按需设置测试电阻的阻值，提高了通用性。
53.s3、利用所述近端漏电试验装置在所述遥控器所控制的工作模式下对靠近所述馈电开关处的所述待测电缆进行漏电模拟，并在所述遥控器所控制的工作模式下对所述馈电开关进行合闸或复位控制。具体地，利用所述近端漏电试验装置具体在所述遥控器所控制的工作模式下在靠近所述馈电开关处的所述待测电缆中任意一相与地线之间接入第二测试电阻。其中，所述第二测试电阻为可变电阻；或者，所述第二测试电阻包括多组不同阻值的第二电阻模组，所述近端漏电试验装置在所述遥控器所控制的工作模式下择一地将多组不同阻值的所述第二电阻模组接入所述待测电缆中任意一相与地线之间。
54.本发明实施例可对移动变电站的负荷侧末端、馈电开关的负荷侧末端进行模拟漏电保护试验，对用电设备的负荷侧末端如电机的接线腔等进行模拟漏电保护试验，对井下电气设备漏电保护装置动作是否可靠进行检验；装置操作方便，由专职电工一人即可做试验，试验更方便、更安全，试验跳闸后可以使用遥控器直接对上一级馈电开关进行复位、送电，大幅减少了操作时间，由专职电工一人每天可对多个地点进行试验，提高了作业效率；作业过程中不必打开开关上腔接线，操作全程不需要接线或接电阻，试验电阻被集成在试验装置内部，只需使用遥控器操作即可本套设备具有每次测试记录功能，当下次测试时，打开设备通讯后，返回以往的测试记录，以便工作人员进行统计与查看；本设备不仅可以在远端进行实验，而且还可以在馈电开关附件接收箱端进行远方漏电实验，这样就大大的节省了工作人员的时间，提高了工作效率。运用远方合闸控制方式，能安全方便地进行漏电试验，使线路漏电保护灵活可靠，避免人身触电、瓦斯煤尘爆炸、引爆电雷管等事故的发生，保证煤矿低压供电安全可靠
55.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的构思和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。