礦用隔爆型低壓開關掉電聲光報警裝置

摘要：為了保障礦井使用中的低壓電氣設備，特別是井下的局扇開關失電后，能夠有報警裝置及時發出聲光報警信號提醒井下變電所值班人員，能夠在第一時間就知道設備有設備發生失電了，并能夠迅速、準確的查找出失電開關，從而設計了該低壓開關失電報警裝置。該設計充分利用了低壓饋電開關斷路器上的輔助觸點和繼電器觸點的開合達到向警鈴與發光二極管給出信號，控制聲光報警裝置是否發出聲光報警信號的目的。通過不斷試驗與改進，該裝置在花費最少、維護簡單的基礎上，達到監控的設備失電后及時發出聲光報警信號，提醒井下變電所值班人員及時恢復失電設備供電的設計目標。該設計適應于井下所有車間、硐室，特別適用于井下環境噪音較大、硐室較長的地點。

關鍵詞：聲光報警 輔助觸點 繼電器 可靠性 噪音環境

1 設計概述

煤礦供電采用的是地面變電所向井下中央變電所供電，再由中央變電所向采區變電所供電，采區變電所再向工作面及其它地點的用戶單位供電。

礦井井下變電所由高壓開關、低壓開關、變壓器等電氣設備與高、低壓電纜組成。其中低壓開關直接向采煤、掘進工作面的用戶提供電力，大致分為動力電（供用戶單位的采煤機、刮板機、破碎機、皮帶機、水泵、絞車電機，照明燈、監控等）和局扇專用電（供工作面的扇風機）。

尤其是對于礦井瓦斯突出嚴重的工作面、掘進頭，扇風機的低壓饋電開關正常供電最為關鍵。在高瓦斯頭面，局扇低壓開關失電，扇風機停止運轉幾分鐘后，迎頭瓦斯濃度將迅速達到或超過1.0%，造成礦井瓦斯超限事故。為了保障礦井的供電安全，尤其是局扇供電安全可靠，這就需要我們井下變電所的值班人員在局扇開關失電后，能夠在第一時間準確的查找出失電的是那一臺低壓饋電開關，并及時恢復失電設備的電源，杜絕瓦斯超限，確保礦井安全。為了能夠在設備失電的第一時間變電所值班人員可以及時的排查出具體的失電設備，因此設計了該低壓開關掉電聲光報警裝置。

2 設計原理

圖1所示聲光報警裝置基本原理方框圖。該報警裝置采用低壓饋電開關斷路器上的無源輔助觸點和報警裝置內多觸點繼電器向聲光報警裝置的警鈴、發光二級管提供信號，通過多觸點繼電器常開、常閉觸點的動作調節揚聲器和發光二極管來報警。

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圖1 聲光報警裝置基本原理方框圖

此報警裝置電源來自于井下1140V或660V低壓饋電開關供電，該趟電源與所監控的設備電源需采用不同線路的電源，防止監控設備失電后，報警裝置也無電，警鈴和發光二級管都無法工作。報警裝置內通過控制變壓器變壓、整流橋整流、穩壓后，輸出直流18V電源來點亮發光二極管，輸出交流36V電源對繼電器和警鈴供電。

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圖2 一組報警裝置接線圖

圖2為礦用隔爆型低壓開關掉電聲光報警裝置其中一臺低壓饋電開關報警裝置的內外接線圖，報警裝置柜門閉鎖后，將控制電源開關合閘送電，控制變壓器則有AC36和DC18V輸出。此時若低壓饋電開關正常工作，其低壓饋電開關斷路器上的常開觸點KBZ-1閉合，則報警裝置內多觸點繼電器線圈J1得電吸合，對應J1-1接點吸合的綠燈亮，J1-2接點斷開紅燈滅，J1-3接點斷開，斷電喇叭警鈴不得電，報警裝置警鈴不報警。若低壓饋電開關失電，該低壓饋電開關斷路器上的常開觸點KBZ-1動作斷開，則報警裝置內多觸點繼電器線圈J1失電，對應J1-1接點斷開的綠燈滅，J1-2接點吸合紅燈亮，J1-3接點吸合，斷電喇叭警鈴得電，報警裝置警鈴報警

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圖3 聲光報警裝置接線圖

圖3是聲光報警裝置接線圖，其它所有回路都與圖2所示同理。此報警裝置正常使用時可監測16臺低壓饋電開關（如果有需要，可以增加報警裝置的接線端子和繼電器，以便達到增加監控的低壓開關的數量）的工作狀態。如果有報警連線已經接好的饋電開關需要通用時，可直接把對應的繼電器拔出即可，其對應的指示燈均不亮，達到不影響聲光報警裝置的正常監控，非常的簡單實用。

3 設計效果評估

經過如上設計加工，安裝調試后，較好地解決了井下低壓負荷開關掉電及時送電和及時發現故障開關的問題，有效地保證了礦井安全可靠供電的。該報警裝置特別適用于噪音較大的環境中：由于周圍環境比較吵，而設備失電時真空斷路器的動作聲音比較小，變電所的維修人員不是特別注意的話不會立即就發現設備失電了。在安裝了該報警裝置以后，設備失電后，檢修人員能夠迅速的發現設備該狀況，并通過查看報警裝置的指示燈，迅速的掌握失電設備的開關編號，從而減少查找故障開關的時間，達到了及時恢復供電的目的。

此次用的低壓饋電開關掉電聲光報警裝置，投資少，成本低，結構簡單，效果非常明顯，能取得較好地預期效益，能順利地解決低壓開關掉電后的及時報警，適用于井下各個變電所以及地面一些噪音較大的特殊環境。

參考文獻：

[1]煤礦安全規程.北京：煤礦工業出版社，2011.

[2]王兆安，劉進軍.電力電子技術，北京：機械工業出版社，2009年7月.

[3]丁德渝，徐靜.電子技術基礎、中國電力出版社，2010年3月.