專利名稱：煤礦掘進(jìn)工作面停電應(yīng)急供電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在煤礦掘進(jìn)工作面停電時(shí)能夠應(yīng)急供電的裝置，屬煤礦安全生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
為了保證煤礦井下安全生產(chǎn)，保障礦工的生命安全，煤礦掘進(jìn)工作面絕對(duì)不得停風(fēng)。但是在實(shí)際生產(chǎn)中，由于煤礦井下環(huán)境惡劣、潮濕供電線路和設(shè)備易受到擠壓、砸碰等不利因素的影響，風(fēng)機(jī)、供電線路、開關(guān)等都有可能出現(xiàn)故障，不能完全避免煤礦掘進(jìn)工作面停電停風(fēng)現(xiàn)象的發(fā)生，一旦停電停風(fēng)，工作面就有可能積存瓦斯，甚至發(fā)生爆炸事故。這種可能性與停電停風(fēng)的時(shí)間長短、煤層瓦斯含量的大小有關(guān)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，煤礦掘進(jìn)工作面停風(fēng)主要原因是局部通風(fēng)機(jī)停電造成的，要消除瓦斯積存，最重要的措施就是杜絕停電停風(fēng)。目前，很多煤礦還沒有在對(duì)煤礦掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)停電時(shí)的應(yīng)急供電設(shè)備，為提高掘進(jìn)工作面供電可靠性，設(shè)計(jì)煤礦掘進(jìn)工作面停電應(yīng)急供電裝置，以保證煤礦掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)是一個(gè)非常重要的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種在煤礦掘進(jìn)工作面停電時(shí)能夠進(jìn)行應(yīng)急供電的煤礦掘進(jìn)工作面停電應(yīng)急供電裝置。解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是一種煤礦掘進(jìn)工作面停電應(yīng)急供電裝置，它包括三相電流傳感器TA1、TA2、TA3、模擬量輸入模塊MSM、可編程序控制器PLC、應(yīng)急電源EPS、應(yīng)急電源接觸器KMA，三相電流傳感器TAl、TA2、TA3分別接在三相主供電回路中，三相電流傳感器TAl、TA2、TA3的輸出端通過模擬量輸入模塊MSM接可編程序控制器PLC的信號(hào)輸入端，可編程序控制器PLC的信號(hào)輸出端接應(yīng)急電源接觸器KMA的控制線圈，應(yīng)急電源接觸器KMA的開關(guān)觸頭KMA-I接在風(fēng)機(jī) M與應(yīng)急電源EPS的供電回路中。上述煤礦掘進(jìn)工作面停電應(yīng)急供電裝置，所述應(yīng)急電源EPS由整流充電模塊 ZLQl、蓄電池組BATl、啟動(dòng)接觸器KM、電阻R1、電容Cl、三相逆變電橋NPQl組成，整流充電模塊ZLQl的輸入端接主供電回路，它的兩個(gè)正負(fù)輸出端分別接蓄電池組BATl兩端，電容 Cl、三相逆變電橋NPQl分別并聯(lián)在蓄電池組BATl兩端，啟動(dòng)接觸器KM的控制線圈接在可編程序控制器PLC的信號(hào)輸出端、啟動(dòng)接觸器KM的開關(guān)觸頭KM-I與電阻Rl并聯(lián)后接在蓄電池組BATl的一端，電橋NPQl的三個(gè)輸出端與應(yīng)急電源接觸器KMA的開關(guān)觸頭KMA-I相連接。上述煤礦掘進(jìn)工作面停電應(yīng)急供電裝置，所述風(fēng)機(jī)同時(shí)與主供電回路和應(yīng)急電源供電回路相連接，主電源接觸器KMB與應(yīng)急電源接觸器KMA之間設(shè)有機(jī)械聯(lián)鎖裝置。本實(shí)用新型的有益之處是當(dāng)主供電回路斷電時(shí)，可編程序控制器發(fā)出指令，啟動(dòng)應(yīng)急電源向風(fēng)機(jī)供電，保證了掘進(jìn)面工作在發(fā)生停電時(shí)風(fēng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，避免瓦斯積存引起事故，保證了生產(chǎn)和礦工的安全。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理、性能可靠，為煤礦掘進(jìn)工作面的安全提供了可靠保障。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)記如下風(fēng)機(jī)M、三相電流傳感器TA1、TA2、TA3、模擬量輸入模塊MSM、可編程序控制器PLC、主電源接觸器KMB、應(yīng)急電源接觸器KMA、啟動(dòng)接觸器KM、開關(guān)觸頭KMB-1、 開關(guān)觸頭KMA-I、開關(guān)觸頭KM-I、應(yīng)急電源EPS、整流充電模塊ZLQl、蓄電池組BATl、電阻 Rl、電容Cl、電橋NPQl、手動(dòng)隔離開關(guān)IQSl。
具體實(shí)施方式
圖中顯示，風(fēng)機(jī)M同時(shí)由主電源和本實(shí)用新型的應(yīng)急供電裝置供電。圖中顯示，應(yīng)急供電裝置由三相電流傳感器TA1、TA2、TA3、模擬量輸入模塊MSM、 可編程序控制器PLC、應(yīng)急電源EPS、應(yīng)急電源接觸器KMA組成。三相電流傳感器TA1、TA2、 TA3接在主供電回路中，它的信號(hào)輸出端通過模擬量輸入模塊MSM接可編程序控制器PLC的信號(hào)輸入端，向PLC輸出主供電回路的電流信號(hào)?？删幊绦蚩刂破鱌LC的信號(hào)輸出端與應(yīng)急電源接觸器KMA的控制線圈相連接，應(yīng)急電源接觸器KMA的開關(guān)觸頭KMA-I接在風(fēng)機(jī)M 與應(yīng)急電源EPS的供電回路中。圖中顯示，應(yīng)急電源EPS由整流充電模塊ZLQ1、蓄電池組BAT1、啟動(dòng)接觸器KM、電阻R1、電容Cl、三相逆變電橋NPQl組成。整流充電模塊ZLQl的輸入端接主供電回路，它的兩個(gè)正負(fù)輸出端分別接蓄電池組BATl兩端，啟動(dòng)接觸器KM的控制線圈接在可編程序控制器PLC的信號(hào)輸出端、啟動(dòng)接觸器KM的開關(guān)觸頭KM-I與電阻Rl并聯(lián)后接在蓄電池BATl 的一端，三相逆變電橋NPQl的三個(gè)輸出端接應(yīng)急電源接觸器KMA的開關(guān)觸頭KMA-1。高壓蓄電池組BATl由磷酸鐵鋰動(dòng)力電池組成，電阻Rl是上電啟動(dòng)電阻，電容Cl是濾波電容、三相逆變電橋NPQl是由六個(gè)IGBT元件組成的逆變橋。圖中顯示，風(fēng)機(jī)M同時(shí)與主供電回路和應(yīng)急電源供電回路相連接，在主供電回路中有手動(dòng)隔離開關(guān)1QS1，主要作用在檢修時(shí)為整個(gè)電路提供電氣隔離。當(dāng)主電源正常時(shí)，主電源接觸器KMB吸合，為風(fēng)機(jī)M提供工作電源，當(dāng)主電源停電時(shí)，應(yīng)急電源接觸器KMA吸合， 為風(fēng)機(jī)M提供應(yīng)急工作電源，主電源接觸器KMB與應(yīng)急電源接觸器KMA之間設(shè)有機(jī)械聯(lián)鎖
直ο本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施實(shí)例的可編程序控制器PLC采用SIEMENS公司S7-200，模擬量輸入模塊MSM采用6ES7231。本實(shí)用新型的工作原理如下閉合手動(dòng)隔離開關(guān)1QS1，整個(gè)電路處于工作狀態(tài)。當(dāng)電網(wǎng)660V電源正常時(shí)，由PLC 控制主電源接觸器KMB吸合，為風(fēng)機(jī)M提供電源，風(fēng)機(jī)M運(yùn)轉(zhuǎn)供風(fēng)，同時(shí)電網(wǎng)電源通過智能整流充電模塊ZLQl向高壓蓄電池組BATl充電，為應(yīng)急電源EPS運(yùn)行存儲(chǔ)能量。當(dāng)電網(wǎng)660V 電源停電時(shí)，通過PLC斷開主電源接觸器KMB，PLC向應(yīng)急電源EPS發(fā)出工作指令，啟動(dòng)EPS 電源工作，經(jīng)過延時(shí)后(1-10S)，控制應(yīng)急電源接觸器KMA吸合，由應(yīng)急電源EPS為風(fēng)機(jī)M提供電源，風(fēng)機(jī)M繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，保證連續(xù)供風(fēng)。主電源接觸器KMB與應(yīng)急電源接觸器KMA之間設(shè)有機(jī)械聯(lián)鎖裝置，防止兩個(gè)接觸器同時(shí)閉合，造成電網(wǎng)電源和應(yīng)急電源EPS同時(shí)向風(fēng)機(jī)M供電造成事故。當(dāng)閉合手動(dòng)隔離開關(guān)IQSl時(shí)，智能整流充電模塊ZLQl通過上電啟動(dòng)電阻Rl 對(duì)濾波電容Cl和高壓蓄電池組BATl充電，防止初始充電電流沖擊，延時(shí)一段時(shí)間后，PLC 控制上電啟動(dòng)接觸器KM吸合，智能整流充電模塊ZLQl通過上電啟動(dòng)接觸器KM的開關(guān)觸頭 KM-I對(duì)濾波電容Cl和高壓蓄電池組BATl進(jìn)行充電，保證高壓蓄電池組BATl正常充電。三相電流傳感器TA1、TA2、TA3檢測風(fēng)機(jī)M的工作電流，輸入到PLC，用來對(duì)風(fēng)機(jī)M的工作電流進(jìn)行檢測，并對(duì)風(fēng)機(jī)M提供保護(hù)。
權(quán)利要求1.一種煤礦掘進(jìn)工作面停電應(yīng)急供電裝置，其特征在于它包括三相電流傳感器TA1、 TA2、TA3、模擬量輸入模塊MSM、可編程序控制器PLC、應(yīng)急電源EPS、應(yīng)急電源接觸器KMA，三相電流傳感器TA1、TA2、TA3分別接在三相主供電回路中，三相電流傳感器TA1、TA2、TA3的輸出端通過模擬量輸入模塊MSM接可編程序控制器PLC的信號(hào)輸入端，可編程序控制器PLC 的信號(hào)輸出端接應(yīng)急電源接觸器KMA的控制線圈，應(yīng)急電源接觸器KMA的開關(guān)觸頭KMA-I 接在風(fēng)機(jī)M與應(yīng)急電源EPS的供電回路中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦掘進(jìn)工作面停電應(yīng)急供電裝置，其特征在于所述應(yīng)急電源EPS由整流充電模塊ZLQl、蓄電池組BATl、啟動(dòng)接觸器KM、電阻Rl、電容Cl、電橋NPQl 組成，整流充電模塊ZLQl的輸入端接主供電回路，它的兩個(gè)正負(fù)輸出端分別接蓄電池組 BATl兩端，電容Cl、電橋NPQl分別并聯(lián)在蓄電池組BATl兩端，啟動(dòng)接觸器KM的控制線圈接在可編程序控制器PLC的信號(hào)輸出端、啟動(dòng)接觸器KM的開關(guān)觸頭KM-I與電阻Rl并聯(lián)后接在蓄電池組BATl的一端，電橋NPQl的三個(gè)輸出端與應(yīng)急電源接觸器KMA的開關(guān)觸頭KMA-I 相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤礦掘進(jìn)工作面停電應(yīng)急供電裝置，其特征在于所述風(fēng)機(jī) M同時(shí)與主供電回路和應(yīng)急電源供電回路相連接，主電源接觸器KMB與應(yīng)急電源接觸器KMA 之間設(shè)有機(jī)械聯(lián)鎖裝置。
專利摘要煤礦掘進(jìn)工作面停電應(yīng)急供電裝置，屬煤礦安全生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，用于在煤礦掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)停電時(shí)進(jìn)行應(yīng)急供電，其技術(shù)方案是它包括電流傳感器、模擬量輸入模塊、可編程序控制器PLC、應(yīng)急電源、應(yīng)急電源接觸器，電流傳感器分別接在相主供電回路中，電流傳感器的輸出端通過模擬量輸入模塊接PLC的信號(hào)輸入端，PLC的信號(hào)輸出端接應(yīng)急電源接觸器的控制線圈，應(yīng)急電源接觸器的開關(guān)觸頭接在風(fēng)機(jī)與應(yīng)急電源的供電回路中。本實(shí)用新型的有益之處是當(dāng)主供電回路斷電時(shí)，電流傳感器將信號(hào)送入PLC，PLC發(fā)出指令，啟動(dòng)應(yīng)急電源向風(fēng)機(jī)供電，保證了掘進(jìn)面工作在發(fā)生停電時(shí)風(fēng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，避免瓦斯積累引起事故，保證了生產(chǎn)和礦工的安全。
文檔編號(hào)H02J9/06GK202076839SQ201120178559
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月27日
發(fā)明者周鳳增, 周寶生, 孫奇志, 楊春穩(wěn), 楊永平, 王世禮, 王秀成 申請(qǐng)人:唐山開灤華明電器有限公司, 開灤(集團(tuán))有限責(zé)任公司技術(shù)中心