专利名称：煤矿用隔爆兼本质安全型一拖四高压软启动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及煤矿机械设备技术领域，具体是一种煤矿用隔爆兼本质安全型一拖四高压软启动装置。
背景技术：
目前6KV、IOKV高压设备应用十分普遍，6KV、IOKV供 电也已直接下井，如6KV的主排水系统在国内井下得到普遍应用，IOKV的主排水系统也有应用，这些高压大功率设备多采用真空接触器直接启停，对电网冲击大，对设备造成冲击从而影响设备寿命。现在100万吨以下的小煤矿很多，井上变电所容量有限(如矿井排水设备所消耗的电量，一般占矿井原煤生产用电量的10-40%，有的矿井高达60%，占原煤用电量的36%)，经常发生因井下高压大功率设备的启动而顶掉井上变电所或井下中央变电所的情况，造成矿井停电停风，给煤矿安全构成极大威胁。近来也有高压软启动产品应用于井下，采用一拖一带动设备启动，虽然也解决了启动大电流冲击电网的问题，但一台高压设备配一套高压软启动设备，占地面积大；设备利用率低，系统维护复杂；近来也有矿用一般型一拖多的高压软启动装置应用于低瓦斯煤矿井下，但只适用于低瓦斯矿井井下车场、总进风道、主要进风道环境下使用，不能用于低瓦斯矿井的其他区域，也不能用于高瓦斯矿井和瓦斯突出矿井的井下使用。
发明内容本实用新型的目的是为了解决现有煤矿井下高压大功率设备启动电流大、对电网冲击大、启动设备占地面积大、软启动设备利用率低、系统维护复杂等问题，而提供一种煤矿用隔爆兼本质安全型一拖四高压软启动装置。本实用新型是通过以下技术方案实现的一种煤矿用隔爆兼本质安全型一拖四高压软启动装置，包括防爆软启动箱和防暴切换箱；防爆软启动箱内部被隔爆板分为顶部的输入接线腔、底部的输出接线腔以及中间的左右两个设备腔；输入接线腔内设有第一接线端子(输入接线端子)以及一个备用接线端子；输出接线腔内设有第二接线端子(输出接线端子)和第三接线端子(输出接线端子)；一个设备腔内设有PLC控制板、软启动器及第一电流互感器；另一个设备腔内设有第一输入保险、输入接触器、输出接触器、旁路接触器及第二电流互感器；软启动器的输入端与PLC控制板的输出端相连，软启动器与旁路接触器并联设置，并且该并联电路的上端接第一输入保险，第一输入保险的另一端连接输入接触器，输入接触器的另一端接第一接线端子，该并联电路的下端接第一电流互感器，第一电流互感器的另一端分为两路一路接第二接线端子、另一路接输出接触器，输出接触器的另一端接第二电流互感器，第二电流互感器的另一端接第三接线端子；输入接触器、输出接触器、旁路接触器的控制端均与PLC控制板的输出端相连；防暴切换箱内部被隔爆板分为顶部的输入接线腔、底部的输出接线腔以及中间的设备腔；输入接线腔内设有第四、第五、第六、第七接线端子(输入接线端子)；输出接线腔内设有第八、第九、第十接线端子(输出接线端子)；设备腔内设有第二、第三、第四输入保险，第三、第四、第五电流互感器，第一、第二、第三进线接触器，第一、第二、第三切入接触器，第一、第二、第三零序互感器，第一、第二、第三带电显示装置；第五接线端子接第二输入保险，第二输入保险的另一端接第一进线接触器，第一进线接触器的另一端接第三电流互感器，第三电流互感器的另一端分为两路一路接第一切入接触器、第一切入接触器的另一端接第四接线端子；另一路又分为两路一路接第一带电显示装置、第一带电显示装置的另一端接地，另一路接第一零序互感器、第一零序互感器的另一端接第八接线端子；第六接线端子接第三输入保险，第三输入保险的另一端接第二进线接触器，第二进线接触器的另一端接第四电流互感器，第四电流互感器的另一端分为两路一路接第二切入接触器、第二切入接触器的另一端接第四接线端子；另一路又分为两路一路接第二带电显示装置、第二带电显示装置的另一端接地，另一路接第二零序互感器、第二零序互感器的另一端接第九接线端子；第七接线端子接第四输入保险，第四输入保险的另一端接第三进线接触器，第三进线接触器的另一端接第五电流互感器，第五电流互感器的另一端分为两路一路接第三切入接触器、第三切入接触器的另一端接第四接线端子；另一路又分为两路一路接第三带电显示装置、第三带电显示装置的另一端接地，另一路接第三零序互感器、第三零序互感器的另一端接第十接线端子；防爆软启动箱内的第二接线端子和防暴切换箱内的第四接线端子相连；防爆软启动箱内的第一接线端子和防暴切换箱内的第五、第六、第七接线端子·共同与外部电源相连。所述的PLC控制板、软启动器、带电显示装置都是现有公知产品，在市面上可以购得。使用时，由防爆软启动箱内的第三接线端子带动一台电机，由防暴切换箱内的第八、第九、第十接线端子分别带动一台电机。启动过程中，在PLC控制板内部程序的控制下，首先选择防暴切换箱所带动的任意一台电机，该电机相应电路上的切入接触器吸合，与防爆软启动箱内的相应电路接通，在软启动器的拖动下按选定的启动方式逐渐提升电压，提升达到电网工频电压后旁路接触器接通；然后该电机相应电路上的进线接触器吸合，该电路上的切入接触器断开，该电机交由电网直接供电，该电机进入正常运行过程、且由相应的上级高爆开关监测和保护；最后，软启动器从该电机电路中切出，为启动下一台电机做准备，一段时间后(由软启动器设定，期间不可启动)，可继续选择防暴切换箱所带动的剩余电机启动。当防暴切换箱所带动的三个电机都启动以后，最后启动防爆软启动箱带动的电机，吸合输出接触器，该电机在软启动器的拖动下按选定的启动方式逐渐提升电压，提升达到电网工频电压后，旁路接触器接通，此时旁路接触器不再切出，防爆软启动箱带动的电机正常运行。正常运行期间，软启动器负责所带电机的监测和保护。当电机停止时，必须先停止防爆软启动箱带动的电机，将旁路接触器断开，软启动器按所选定的停车方式逐渐降低输出电压直至停止；停防暴切换箱所带动的电机，先启动软启动器与旁路接触器并联运行，然后切出旁路接触器，软启动器按所选定的停车方式逐渐降低输出电压直至电机停止。在软启动器启动和停止过程中设备间形成互锁，不会出现非启动停止设备的误动作。本实用新型的有益效果是降低了煤矿井下高压大功率设备启动电流，缓解了大功率设备启动对电网的冲击。本实用新型占地面积小，提高软启动设备利用率，系统操作与维护简单，适用于高瓦斯和瓦斯突出矿井。
[0008]图I为本实用新型的结构示意图。图中1-防爆软启动箱、2-防暴切换箱、3-输入接线腔、4-输出接线腔、5-设备腔、6-第一接线端子、7-备用接线端子、8-第二接线端子、9-第三接线端子、10-PLC控制板、11-软启动器、12-第一电流互感器、13-第一输入保 险、14-输入接触器、15-输出接触器、16-旁路接触器、17-第二电流互感器、18-第四接线端子、19-第五接线端子、20-第六接线端子、21-第八接线端子、22-第九接线端子、23-第十接线端子、24-第二输入保险、25-第三输入保险、26-第四输入保险、27-第三电流互感器、28-第四电流互感器、29-第五电流互感器、30-第一、进线接触器、31-第二进线接触器、32-第三进线接触器、33-第一切入接触器、34-第二切入接触器、35-第三切入接触器、36-第一零序互感器、37-第二零序互感器、38-第三零序互感器、39-第一带电显示装置、40-第二带电显示装置、41-第三带电显示装置、42-第七接线端子、43-电网电源。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步地描述如图I所示，一种煤矿用隔爆兼本质安全型一拖四高压软启动装置，包括防爆软启动箱I和防爆切换箱2 ;防爆软启动箱I内部被隔爆板分为顶部的输入接线腔3、底部的输出接线腔4以及中间的左右两个设备腔5 ;输入接线腔3内设有第一接线端子6以及一个备用接线端子7 ;输出接线腔4内设有第二接线端子8和第三接线端子9 ;一个设备腔5内设有PLC控制板10、软启动器11及第一电流互感器12 ;另一个设备腔5内设有第一输入保险13、输入接触器14、输出接触器15、旁路接触器16及第二电流互感器17 ;软启动器11的输入端与PLC控制板10的输出端相连，软启动器11与旁路接触器16并联设置，并且该并联电路的上端接第一输入保险13，第一输入保险13的另一端连接输入接触器14，输入接触器14的另一端接第一接线端子6，该并联电路的下端接第一电流互感器12，第一电流互感器12的另一端分为两路一路接第二接线端子8、另一路接输出接触器15，输出接触器15的另一端接第二电流互感器17，第二电流互感器17的另一端接第三接线端子9 ;输入接触器14、输出接触器15、旁路接触器16的控制端均与PLC控制板10的输出端相连；防爆切换箱2内部被隔爆板分为顶部的输入接线腔3、底部的输出接线腔4以及中间的设备腔5 ;输入接线腔3内设有第四、第五、第六、第七接线端子18、19、20、42 ;输出接线腔4内设有第八、第九、第十接线端子21、22、23 ;设备腔5内设有第二、第三、第四输入保险24、25、26，第三、第四、第五电流互感器27、28、29，第一、第二、第三进线接触器30、31、32，第一、第二、第三切入接触器33、34、35，第一、第二、第三零序互感器36、37、38，第一、第二、第三带电显示装置39、40、41 ;第五接线端子19接第二输入保险24，第二输入保险24的另一端接第一进线接触器30，第一进线接触器30的另一端接第三电流互感器27，第三电流互感器27的另一端分为两路一路接第一切入接触器33、第一切入接触器33的另一端接第四接线端子18 ;另一路又分为两路一路接第一带电显示装置39、第一带电显示装置39的另一端接地，另一路接第一零序互感器36、第一零序互感器36的另一端接第八接线端子21 ;第六接线端子20接第三输入保险25，第三输入保险25的另一端接第二进线接触器31，第二进线接触器31的另一端接第四电流互感器28，第四电流互感器28的另一端分为两路一路接第二切入接触器34、第二切入接触器34的另一端接第四接线端子18 ;另一路又分为两路一路接第二带电显示装置40、第二带电显示装置40的另一端接地，另一路接第二零序互感器37、第二零序互感器37的另一端接第九接线端子22 ;第七接线端子42接第四输入保险26，第四输入保险26的另一端接第三进线接触器32，第三进线接触器32的另一端接第五电流互感器29，第五电流互感器29的另一端分为两路一路接第三切入接触器35、第三切入接触器35的另一端接第四接线端子18 ;另一路又分为两路一路接第三带电显示装置41、第三带电显示装置41的另一端接地，另一路接第三零序互感器38、第三零序互感器38的另一端接第十接线端子23 ;防爆软启动箱I内的第二接线端子8和防爆切换箱2内的第四接线端子18相连；防爆软启动箱I内的第一接线端子6和防爆切换箱2内的第五、第六、第七接 线端子19、20、42共同与外部电网电源43相连。
权利要求1. 一种煤矿用隔爆兼本质安全型一拖四高压软启动装置，其特征在于包括防爆软启动箱(I)和防爆切换箱(2);防爆软启动箱(I)内部被隔爆板分为顶部的输入接线腔(3)、底部的输出接线腔(4)以及中间的左右两个设备腔(5);输入接线腔(3)内设有第一接线端子(6)以及一个备用接线端子(7);输出接线腔(4)内设有第二接线端子(8)和第三接线端子(9 );一个设备腔(5 )内设有PLC控制板(10 )、软启动器(11)及第一电流互感器(12);另一个设备腔(5)内设有第一输入保险(13)、输入接触器(14)、输出接触器(15)、旁路接触器(16)及第二电流互感器(17);软启动器(11)的输入端与PLC控制板(10)的输出端相连，软启动器(11)与旁路接触器(16)并联设置，并且该并联电路的上端接第一输入保险 (13)，第一输入保险(13)的另一端连接输入接触器(14)，输入接触器(14)的另一端接第一接线端子(6)，该并联电路的下端接第一电流互感器(12)，第一电流互感器(12)的另一端分为两路一路接第二接线端子(8)、另一路接输出接触器(15)，输出接触器(15)的另一端接第二电流互感器(17)，第二电流互感器(17)的另一端接第三接线端子(9);输入接触器(14)、输出接触器(15)、旁路接触器(16)的控制端均与PLC控制板(10)的输出端相连；防爆切换箱(2)内部被隔爆板分为顶部的输入接线腔(3)、底部的输出接线腔(4)以及中间的设备腔(5);输入接线腔(3)内设有第四、第五、第六、第七接线端子(18、19、20、42);输出接线腔(4)内设有第八、第九、第十接线端子(21、22、23);设备腔(5)内设有第二、第三、第四输入保险(24、25、26)，第三、第四、第五电流互感器(27、28、29)，第一、第二、第三进线接触器(30、31、32)，第一、第二、第三切入接触器(33、34、35)，第一、第二、第三零序互感器(36、37、38)，第一、第二、第三带电显示装置(39、40、41);第五接线端子(19)接第二输入保险(24)，第二输入保险(24)的另一端接第一进线接触器(30)，第一进线接触器(30)的另一端接第三电流互感器(27)，第三电流互感器(27)的另一端分为两路一路接第一切入接触器(33)、第一切入接触器(33)的另一端接第四接线端子(18);另一路又分为两路一路接第一带电显示装置(39)、第一带电显示装置(39)的另一端接地，另一路接第一零序互感器(36)、第一零序互感器(36)的另一端接第八接线端子(21);第六接线端子(20)接第三输入保险(25)，第三输入保险(25)的另一端接第二进线接触器(31)，第二进线接触器(31)的另一端接第四电流互感器(28)，第四电流互感器(28)的另一端分为两路一路接第二切入接触器(34)、第二切入接触器(34)的另一端接第四接线端子(18);另一路又分为两路一路接第二带电显示装置(40)、第二带电显示装置(40)的另一端接地，另一路接第二零序互感器(37)、第二零序互感器(37)的另一端接第九接线端子(22);第七接线端子(42)接第四输入保险(26)，第四输入保险(26)的另一端接第三进线接触器(32)，第三进线接触器(32)的另一端接第五电流互感器(29)，第五电流互感器(29)的另一端分为两路一路接第三切入接触器(35)、第三切入接触器(35)的另一端接第四接线端子(18);另一路又分为两路一路接第三带电显示装置(41)、第三带电显示装置(41)的另一端接地，另一路接第三零序互感器(38)、第三零序互感器(38)的另一端接第十接线端子(23);防爆软启动箱(I)内的第二接线端子(8)和防爆切换箱(2)内的第四接线端子(18)相连；防爆软启动箱(I)内的第一接线端子(6)和防爆切换箱(2)内的第五、第六、第七接线端子(19、20、42)共同与外部电网电源(43)相连。
专利摘要本实用新型提供了一种煤矿用隔爆兼本质安全型一拖四高压软启动装置。该装置包括防爆软启动箱和切换箱，软启动箱内设有并联旁路接触器的软启动器，软启动器上方经输入保险、输入接触器后与接线端子连接，软启动器下方经电流互感器一路接接线端子、另一路经输出接触器、电流互感器与另一接线端子连接；切换箱内设三个相同电路，每路都是由输入接线端子分别经保险、进线接触器、电流互感器、零序互感器后与输出接线端子连接，每个电流互感器的另一端经切入接触器后共同与一个输入接线端子连接，该接线端子又与软启动箱的一个输出接线端子连接。该装置降低了煤矿井下高压大功率设备启动电流，缓解了大功率设备启动对电网的冲击。
文档编号H02P1/58GK202772822SQ20122048559
公开日2013年3月6日 申请日期2012年9月22日 优先权日2012年9月22日
发明者王新民, 王永革, 田书龙, 蔺吉胜, 张育恒, 陈瑞强, 曹雪芹, 成国清, 崔庆阳, 马耀, 徐慧芳 申请人:山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司