专利名称：矿用隔爆兼本安型高压真空电磁起动器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高压开关，特别涉及一种煤矿用的矿用隔爆兼本安型 高压真空电磁起动器。
背景技术：
随着煤矿开采深度的加大，有些矿井开采井深超过千米，这就对排水，运 输等系统的电力拖动设备提出了新的要求，部分高压电动机的功率要求超过了
2MW。《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-92第9. 0. 2条规定 对2MW及以上电动机装设纵联差动保护作为电动机短路故障主保护。长期以来， 矿用隔爆型高压真空电磁启动器无论是以模拟，还是数字作为主控单元，其短 路故障均以电流速断作为主保护，对井下功率超过2MW的高压电动机，其短路 故障保护不能满足GB50062-92第9. 0. 2条规定。另外，纵联差动保护广泛应用 于地面电力装置的继电保护当中，由于煤矿井下的特殊环境以及目前矿用隔爆 型高压真空电磁启动器结构的限制，纵联差动保护没有应用到井下高压电动机 保护中。 发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术之中存在的不足而提供一种既满足实 际应用，又符合规范要求的矿用隔爆兼本安型高压真空电磁起动器，解决煤矿 井下高压电动机单机超过2MW的短路故障主保护的问题，同时具有过载、漏电、 失压、过压和风电闭锁保护功能，兼具有本安通讯接口，实现"四遥"功能。
为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案是这样实现的包括开 关外壳，其特征在于开关外壳分为两个腔，右方为接线腔，在接线腔内有电缆引入装置，在接线腔下方设置有分别用于通讯线的输出接口、风电闭锁接点引出线接口、瓦斯闭锁接点引入接口、远近控引入接口的四个进出线喇叭口，同时在接线腔内还安装有零序电流互感器和接线腔电流互感器；左方为主腔，内部装有高压真空接触器、三相电压变压器、主腔电流互感器、压敏电阻、隔离插销动触头和高压综合保护器，主腔的左侧为开关门盖，接线腔和主腔置于底座上，高压综合保护器和显示器固定在开关门盖内侧，在开关门盖上设置有按钮和用于观察显示器的各种参数的实时显示并了解开关状态的显示窗。
设置在主腔的开关门盖上的显示窗为两个圆形的显示窗，开关门盖上设置有七个按钮。
高压综合保护器内集成有选择性漏电保护电路，纵联差动、短路、过载保护电路，风电闭锁电路，瓦斯闭锁电路，过压、欠压电路，显示和分、合闸控制电路，三相电源经接线腔电流互感器形成星点，接线腔电流互感器和主腔电流互感器与高压综合保护器内的纵联差动、过载保护相连，零序电流互感器和高压综合保护器内的漏电保护电路相连；三相电源母线给三相电压变压器供电，三相电压变压器输出电源到高压综合保护器，与高压综合保护器相连有接点的风电闭锁电路和瓦斯闭锁电路，风电闭锁电路和瓦斯闭锁电路接点线通过进出线喇叭口与外部传感器相连，显示器与高压综合保护器相连，功能按钮与高压综合保护器相连，三相电压变压器与三相电源母线直接相连，当隔离插销动触头闭合时，三相电压变压器得电，三相电压变压器输出为高压综合保护器提供电源，高压综合保护器内有电源电路，处理后向显示、通讯、采集、输出提供电源，高压综合保护器得电后，通过按钮操作进行模拟漏电、过流试验，显示器显示相应的保护状态。
主腔是一个长方体空腔，高压综合保护器的型号为KLBH-Q。本实用新型具有如下积极效果
1、 本实用新型采用纵联差动解决了煤矿井下2,以上电动机短路故障主保护问题。
2、 本实用新型接线腔设计，解决了纵联差动保护主接线问题。
图1为本实用新型实施例的右视图。
图2为本实用新型实施例的主视图。图3为本实用新型实施例的电气原理图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作更详细的说明，见图l、图2、图3。
一种矿用隔爆兼本安型高压真空电磁起动器，包括开关外壳，其特征在于开关外壳分为两个腔，右方为接线腔l，在接线腔l内有电缆引入装置2，在接线腔1下方设置有分别用于通讯线的输出接口、风电闭锁接点引出线接口、瓦斯闭锁接点引入接口、远近控引入接口的四个进出线喇叭口3，同时在接线腔l内还安装有零序电流互感器12和接线腔电流互感器14;左方为主腔4，内部装有高压真空接触器IO、三相电压变压器15、主腔电流互感器ll、压敏电阻16、隔离插销动触头9和高压综合保护器17，主腔4的左侧为开关门盖5，接线腔l和主腔4置于底座8上，高压综合保护器17和显示器20固定在开关门盖5内侧，在开关门盖5上设置有按钮7和用于观察显示器20的各种参数的实时显示并了解开关状态的显示窗6。
设置在主腔4的开关门盖5上的显示窗6为两个圆形的显示窗6，开关门盖5上设置有七个按钮7。
高压综合保护器17内集成有选择性漏电保护电路，纵联差动、短路、过载保护电路，风电闭锁电路19，瓦斯闭锁电路21，过压、欠压保护电路，显示和分、合闸控制电路，三相电源母线X1、 X2、 X3经接线腔电流互感器14形成星点，接线腔电流互感器14和主腔电流互感器11与高压综合保护器17内的纵联差动、过载保护相连，零序电流互感器12和高压综合保护器17内的漏电保护电路相连；三相电源给三相电压变压器15供电，三相电压变压器15输出电源到高压综合保护器17，与高压综合保护器17相连有接点的风电闭锁电路19和瓦斯闭锁电路21，风电闭锁电路19和瓦斯闭锁电路21接点线通过进出线喇叭口 3与外部传感器相连，显示器20与高压综合保护器17相连，功能按钮22与高压综合保护器17相连，三相电压变压器15与三相电源母线X1、 X2、 X3直接相连，当隔离插销动触头9闭合时，三相电压变压器15得电，三相电压变压器15输出为高压综合保护器17提供电源，高压综合保护器17内有电源电路，处理后向显示、通讯、采集、输出提供电源，高压综合保护器17得电后，通过按钮7操作进行模拟漏电、过流试验，显示器20显示相应的保护状态。主腔4是一个长方体空腔，高压综合保护器17的型号为KLBH-Q。三相电源X1、 X2、 X3经母线式穿心电流互感器14形成星点，母线式穿心电流互感器14和电流互感器11与高压综合保护器17内的纵联差动电路、过载保护电路相连，零序电流互感器12和高压综合保护器17内的漏电保护电路相连；三相电源给三相电压变压器15供电，三相电压变压器15输出电源到高压综合保护器17,与高压综合保护器17相连有接点的风电闭锁电路19和瓦斯闭锁电路21，风电和瓦斯闭锁接点线通过喇叭口与外部传感器相连，察显示器20与高压综合保护器17相连，按钮7与高压综合保护器17相连；三相电压变压器15与母线X1、 X2、 X3直接相连，当隔离插销9闭合时，三相电压变压器15得电，三相电压变压器15输出为高压综合保护器17提供电源；高压综合保护器17内有电源电路，处理后向显示、通讯、釆集、输出电路提供电源，高压综
合保护器17得电后，通过按钮7操作进行模拟漏电、过流试验，显示器20显示相应的保护状态。
矿用隔爆兼本质安全型高压真空电磁起动器，见图1，从外形上主要分为两个腔，右方为接线腔l，接线腔l内有电缆引入装置2，在接线腔l下方有四个喇叭口3，分别用于通讯线的输出接口，风电闭锁接点引出线接口，瓦斯闭锁接点引入接口，远近控引入接口。同时还安装有零序电流互感器12和电流互感器11。图1左侧为矿用隔爆兼本质安全型高压真空电磁起动器的主腔，是一个长方体空腔，内部结构如图3所示。内部装有高压真空接触器10，三相电压变压器15，母线式穿心电流互感器14，压敏电阻16，隔离插销动触头9，和型号为KLBH-Q的保护器17。主腔4的左侧为开关门盖5，详见图2，有按钮7，显示窗6，主腔1置于底座8上，保护器17和显示器20固定在门盖5内侧。如图2所示，在主腔4的开关门盖5上有两个圆形的显示窗6，用于观察显示器20的各种参数的实时显示，了解开关状态。门盖上有七个按钮7，功能分别为分闸、合闸等，用于起动器送电、停电操作和各种运行参数的整定、试验。
矿用隔爆兼本质安全型高压真空电磁起动器的电气原理图，如图3所示，保护器17内集成有选择性漏电保护电炉，纵联差动、短路、过载保护电路，过压、欠压、风电、瓦斯、闭锁电路，显示和分、合闸控制电路。三相电源XI、X2、X3经电流互感器14形成星点。电流互感器14和11与保护器内的纵联差动、过载保护相连，零序电流互感器12和保护器内的选择性漏电保护相连；三相电源给变压器15供电，变压器15输出电源到保护器17，与保护器17相连有接点的风电闭锁电路19和瓦斯闭锁电路21，风电和瓦斯闭锁接点线通过喇叭口与外部传感器相连，显示器20与保护器17相连，功能按钮22与保护器17相连。三相变压器15与母线X1、 X2、 X3直接相连，当隔离插销9闭合时，三相变压器15得电，三相变压器15输出为保护器17提供电源。保护器17内有电源电路，处理后向显示、通讯、采集、输出提供电源，保护器得电后，通过按钮7操作可进行模拟漏电、过流试验。显示器20可显示相应的保护状态。
矿用隔爆兼本质安全型高压真空电磁起动器选择性漏电保护设计是通过零序电流互感器12采集零序电流信号，与保护器17采集到的零序电压进行比较，故障支路的零序电压与零序电流同相位，非故障支路反相，实现选择性。同时为了提高零序电压与零序电流相位的准确性，在设计中增加了相位有源移相，可调放大电路，使得相位的比较更加准确。
如图3所示，与保护器17相连有一组常开或常闭接点的风电闭锁电路19，外部选用常开或常闭可通过保护器17设置，风电闭锁接点通过喇叭口与外部传感器相连，当外接传感器由于故障跳闸断开常闭接点或闭合常开接点时，本矿用隔爆兼本质安全型高压真空电磁起动器将做出相应的保护措施，通过显示器20显示相应的故障。
在外壳内装设有高压真空接触器，电压互感器、电流互感器、零序电流互感器、压敏电阻、显示模块和综合保护器。综合保护器具有纵联差动、过载保护电路、漏电保护电路、过压，欠压保护电路、跳合闸控制电路、风电保护电路和本安通讯接口电路。三相电源接高压真空接触器，经电流互感器和零序电流互感器接入负载，负载电动机的输出三相在接入开关内并形成星点。三相电压互感器连接到电源侧，电压互感器输出向综合保护器提供电源和零序电压信号，负载侧电流互感器与综合保护器内的纵联差动、过载保护电路相连，零序电流互感器与综合保护器内的漏电保护电路相连，风电保护电路通过喇叭口与外部接点相连，本安通讯接口电路通过喇叭口与外部通讯线相连。
权利要求1、一种矿用隔爆兼本安型高压真空电磁起动器，包括开关外壳，其特征在于开关外壳分为两个腔，右方为接线腔(1)，在接线腔(1)内有电缆引入装置(2)，在接线腔(1)下方设置有分别用于通讯线的输出接口、风电闭锁接点引出线接口、瓦斯闭锁接点引入接口、远近控引入接口的四个进出线喇叭口(3)，同时在接线腔(1)内还安装有零序电流互感器(12)和接线腔电流互感器(14)；左方为主腔(4)，内部装有高压真空接触器(10)、三相电压变压器(15)、主腔电流互感器(11)、压敏电阻(16)、隔离插销动触头(9)和高压综合保护器(17)，主腔(4)的左侧为开关门盖(5)，接线腔(1)和主腔(4)置于底座(8)上，高压综合保护器(17)和显示器(20)固定在开关门盖(5)内侧，在开关门盖(5)上设置有按钮(7)和用于观察显示器(20)的各种参数的实时显示并了解开关状态的显示窗(6)。
2、 根据权利要求l所述的矿用隔爆兼本安型高压真空电磁起动器，其特 征在于设置在主腔(4)的开关门盖(5)上的显示窗(6)为两个圆形的显 示窗(6)，开关门盖(5)上设置有七个按钮(7)。
3、 根据权利要求l所述的矿用隔爆兼本安型高压真空电磁起动器，其特 征在于高压综合保护器(17)内集成有选择性漏电保护电路，纵联差动、 短路、过载保护电路，风电闭锁电路(19)，瓦斯闭锁电路(21),过压、欠 压保护电路，显示和分、合闸控制电路，本安通讯接口电路，三相电源母线(X1 、 X2、 X3)经接线腔电流互感器(14)形成星点，接线腔电流互感器(14)和 主腔电流互感器(11)与高压综合保护器(17)内的纵联差动、过载保护相 连，零序电流互感器(12)和高压综合保护器(17)内的漏电保护电路相连； 三相电源给三相电压变压器(15)供电，三相电压变压器(15)输出电源到 高压综合保护器(17)，与高压综合保护器(17)相连有接点的风电闭锁电路(19)和瓦斯闭锁电路(21)，风电闭锁电路(19)和瓦斯闭锁电路(21)接 点线通过进出线喇叭口 (3)与外部传感器相连，显示器(20)与高压综合保 护器(17)相连，功能按钮(22)与高压综合保护器(17)相连，三相电压 变压器(15)与三相电源母线(Xl、 X2、 X3)直接相连，当隔离插销动触头(9)闭合时，三相电压变压器(15)得电，三相电压变压器(15)输出为高 压综合保护器(17)提供电源，高压综合保护器(17)内有电源电路，处理 后向显示、通讯、采集、输出提供电源，高压综合保护器(17)得电后，通 过按钮(7)操作进行模拟漏电、过流试验，显示器(20)显示相应的保护状 态。
4、根据权利要求1所述的矿用隔爆兼本安型高压真空电磁起动器，其特 征在于主腔(4)是一个长方体空腔，高压综合保护器(17)的型号为KLBH-Q。
专利摘要本实用新型涉及一种煤矿用的矿用隔爆兼本安型高压真空电磁起动器，开关外壳分为接线腔和主腔，接线腔内有电缆引入装置，在接线腔下方设有四个进出线喇叭口，接线腔内还装有零序电流互感器和接线腔电流互感器；主腔内装有高压真空接触器、三相电压变压器、主腔电流互感器、压敏电阻、隔离插销动触头和高压综合保护器，主腔左侧为开关门盖，接线腔和主腔置于底座上，高压综合保护器和显示器固定在开关门盖内侧，在开关门盖上设有按钮和显示窗，解决煤矿井下高压电动机单机超过2MW的短路故障主保护的问题，具有过载、漏电、失压、过压和风电闭锁保护功能，兼具有本安通讯接口，实现“四遥”功能。
文档编号H02B1/00GK201402917SQ20092008998
公开日2010年2月10日 申请日期2009年5月4日 优先权日2009年5月4日
发明者周金明, 梁翼龙, 毕天卫 申请人:济源市科灵电器有限责任公司