一种广域电磁勘探设备供电保护装置的制作方法

本实用新型涉及地球物理勘探领域，尤其是一种广域电磁勘探设备供电保护装置。

背景技术：

广域电磁法是一种人工源频率域电磁勘探法，该方法通过发送与接收不同频率的电磁信号来探测地下不同深度地质体的信息，并通过对接收到的信息数据进行处理、计算和解释得到地下地质体的空间结构、断层位置及岩石物性等特征。其优点是探测速度快，测量精度高、抗干扰能力强，探测深度大；缺点是供电电压高(最高1000v)、供电电流大(最大180a)。在实际操作过程中如有人员或动物不慎将电极连线碰断，并触碰到导线，则将导致触电事故，造成人员或动物伤亡及经济损失。

技术实现要素：

针对现有技术方案存在的上述不足，本实用新型提供一种设计简洁、元器件数量少、体积小、工作可靠的广域电磁勘探设备供电保护装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种广域电磁勘探设备供电保护装置，包括广域电磁供电系统、供电保护开关、第一接地电极和第二接地电极；

所述广域电磁供电系统包括依次连接的三相交流发电机、整流升压模块和变频控制模块，所述变频控制模块通过第一接线端和第二接线端向外供电；

所述供电保护开关包括供电自锁继电器和启动开关；所述供电自锁继电器包括第一触点、第二触点、第一绕组、第二绕组；

所述第一接线端、第一触点和第一接地电极依次连接，所述第二接线端连接第二触点后，经由所述第一绕组连接第二接地电阻；

所述三相交流发电机还串联所述启动开关为所述第二绕组供电。

作为进一步的方案，所述第一绕组的线圈匝数小于所述第二绕组。

作为进一步的方案，所述第一接线端和第二接线端输出电压为250v～1000v，输出电流为50a～180a的交流变频信号。

作为进一步的方案，所述供电自锁继电器的回路保持电流i≥50a。

作为进一步的方案，所述第一接地电极与所述第二接地电极之间的距离d≥1000m。

作为进一步的方案，所述三相交流发电机输出380v交流电为所述第二绕组供电。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的广域电磁勘探设备供电保护装置基于供电自锁继电器实现了广域电磁勘探设备在安全条件下对地高电压高电流供电。采用本实用新型的广域电磁勘探设备供电保护装置，即使有人不慎碰断供电电极连线，供电回路中的电流将瞬间消失，供电自锁继电器失去磁力跳闸，供电电极之间电压消失，避免了高电压电流流经人体，起到保护作用。

附图说明

图1为实施例1广域电磁勘探设备供电保护装置原理图；

图中标示：100-广域电磁供电系统，200-供电保护开关。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

实施例1提供一种广域电磁勘探设备供电保护装置，如图1所示，包括广域电磁供电系统100、供电保护开关200、接地电极a和接地电极b；

所述广域电磁供电系统包括依次连接的三相交流发电机、整流升压模块和变频控制模块，所述变频控制模块通过a接线端和b接线端向外供电；

所述供电保护开关200包括ka供电自锁继电器和启动开关k；所述ka供电自锁继电器包括第一触点j1、第二触点j2、第一绕组t1、第二绕组t2；所述ka供电自锁继电器为电流型继电器。

所述a接线端、第一触点j1和接地电极a依次连接，所述b接线端连接第二触点j2后，经由所述第一绕组t1连接第二接地电阻b；

所述三相交流发电机还串联所述启动开关k为所述第二绕组t2供电。

所述广域电磁供电系统100由a、b接线端输出小于1000v的变频电压，经过导线连接接地电极a、接地电极b向大地供电，供电电流一般在50安培以上。接地电极a与接地电极b之间距离为1000米以上，在接地电极a和接地电极b电极之间产生跨步电压都小于1v，并且接地电极a相对于大地电位为零伏，接地电极b相对于大地电位也为零伏。因此，在接地电极a和接地电极b接地良好的情况下，人员在电极周围活动或触碰到电极不会发生触电事故。

在不采用本实施例提供的供电保护装置的情况下，如果有人不慎将连接接地电极的导线碰断，并触碰到导线，电流会通过人体形成回路。因人体电阻一般在1kω以上，通过人体电流能达到500ma左右，就会发生触电事故。

本实用新型的工作原理是：广域电磁供电系统由a、b接线柱输出电压为250v～1000v、电流为50a～180a的交流变频信号，一路通过ka供电自锁继电器第一触点j1开关连接到接地电极a向大地供电，另一路通过ka供电自锁继电器第二触点j2开关到ka供电自锁继电器第一绕组t1线圈到接地电极b向大地供电，使接地电极a和接地电极b间形成供电回路。当回路电流大于50a时，ka供电自锁继电器第一绕组t1上产生的磁力使ka供电自锁继电器第一触点j1和第二触点j2闭合，电路正常工作。当有人不慎将连接接地电极连线碰断形成开路状态，回路中电流瞬间消失，ka供电自锁继电器失去磁力跳闸，接地电极a和接地电极b电极电压消失，对人员起到保护作用。

当设备启动时，所述启动开关k拨到启动位置，ka供电自锁继电器第二绕组t2接通380v交流电，产生磁力使ka供电自锁继电器的第一触点j1和第二触点j2吸合，电路正常工作。当所述启动开关k拨到保护位置时，由于所述第一绕组t1有交变电流通过，ka供电自锁继电器的第一触点j1和第二触点j2仍然处于吸合状态，使电路正常工作。

所述第一绕组t1的线圈匝数小于所述第二绕组t2。第一绕组t2产生的磁力小于第二绕组t2产生的磁力，以此实现通过第二绕组t2所在回路的启动开关k启动所述第一绕组t1所在回路的ka供电自锁继电器的第一触点j1和第二触点j2。

所述供电自锁继电器第一绕组t2所在回路的保持电流i≥50a。供电回路电路的保持电流设置为满足广域电磁的供电电流区间，一方面满足广域电磁勘探设备的供电要求，同时避免了供电回路保持电流过低导致的触点风险增加。

所述第一接地电极与所述第二接地电极之间的距离d≥1000m。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种广域电磁勘探设备供电保护装置，其特征在于：包括广域电磁供电系统、供电保护开关、第一接地电极和第二接地电极；

所述广域电磁供电系统包括依次连接的三相交流发电机、整流升压模块和变频控制模块，所述变频控制模块通过第一接线端和第二接线端向外供电；

所述供电保护开关包括供电自锁继电器和启动开关；所述供电自锁继电器包括第一触点、第二触点、第一绕组、第二绕组；

所述第一接线端、第一触点和第一接地电极依次连接，所述第二接线端连接第二触点后，经由所述第一绕组连接第二接地电阻；

所述三相交流发电机还串联所述启动开关为所述第二绕组供电。

2.根据权利要求1所述的供电保护装置，其特征在于：所述第一绕组的线圈匝数小于所述第二绕组。

3.根据权利要求2所述的供电保护装置，其特征在于：所述第一接线端和第二接线端输出电压为250v～1000v，输出电流为50a～180a的交流变频信号。

4.根据权利要求3所述的供电保护装置，其特征在于：所述供电自锁继电器的回路保持电流i≥50a。

5.根据权利要求2所述的供电保护装置，其特征在于：所述第一接地电极与所述第二接地电极之间的距离d≥1000m。

6.根据权利要求1所述的供电保护装置，其特征在于：所述三相交流发电机输出380v交流电为所述第二绕组供电。

7.根据权利要求1所述的供电保护装置，其特征在于：所述供电自锁继电器为电流继电器。

技术总结
本实用新型涉及地球物理勘探领域，尤其是一种广域电磁勘探设备供电保护装置，包括广域电磁供电系统、供电保护开关、第一接地电极和第二接地电极；所述广域电磁供电系统包括依次连接的三相交流发电机、整流升压模块和变频控制模块，所述变频控制模块通过第一接线端和第二接线端向外供电；所述供电保护开关包括供电自锁继电器和启动开关；所述供电自锁继电器包括第一触点、第二触点、第一绕组、第二绕组；所述第一接线端、第一触点和第一接地电极依次连接，所述第二接线端连接第二触点后，经由所述第一绕组连接第二接地电阻；所述三相交流发电机还串联所述启动开关为所述第二绕组供电，实现了广域电磁勘探设备对地高压、高流、安全供电。

技术研发人员：李胜良;古志文;张光大
受保护的技术使用者：四川中成煤田物探工程院有限公司
技术研发日：2020.04.01
技术公布日：2020.12.11