專利名稱：煤礦掘進工作面停電應急供電裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種在煤礦掘進工作面停電時能夠應急供電的裝置，屬煤礦安全生產設備技術領域。
背景技術：
為了保證煤礦井下安全生產，保障礦工的生命安全，煤礦掘進工作面絕對不得停風。但是在實際生產中，由于煤礦井下環境惡劣、潮濕供電線路和設備易受到擠壓、砸碰等不利因素的影響，風機、供電線路、開關等都有可能出現故障，不能完全避免煤礦掘進工作面停電停風現象的發生，一旦停電停風，工作面就有可能積存瓦斯，甚至發生爆炸事故。這種可能性與停電停風的時間長短、煤層瓦斯含量的大小有關。經統計，煤礦掘進工作面停風主要原因是局部通風機停電造成的，要消除瓦斯積存，最重要的措施就是杜絕停電停風。目前，很多煤礦還沒有在對煤礦掘進工作面局部通風機停電時的應急供電設備，為提高掘進工作面供電可靠性，設計煤礦掘進工作面停電應急供電裝置，以保證煤礦掘進工作面局部通風機是一個非常重要的問題。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種在煤礦掘進工作面停電時能夠進行應急供電的煤礦掘進工作面停電應急供電裝置。解決上述技術問題的技術方案是一種煤礦掘進工作面停電應急供電裝置，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、應急電源EPS、應急電源接觸器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的信號輸入端，可編程序控制器PLC的信號輸出端接應急電源接觸器KMA的控制線圈，應急電源接觸器KMA的開關觸頭KMA-I接在風機 M與應急電源EPS的供電回路中。上述煤礦掘進工作面停電應急供電裝置，所述應急電源EPS由整流充電模塊 ZLQl、蓄電池組BATl、啟動接觸器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，它的兩個正負輸出端分別接蓄電池組BATl兩端，電容 Cl、三相逆變電橋NPQl分別并聯在蓄電池組BATl兩端，啟動接觸器KM的控制線圈接在可編程序控制器PLC的信號輸出端、啟動接觸器KM的開關觸頭KM-I與電阻Rl并聯后接在蓄電池組BATl的一端，電橋NPQl的三個輸出端與應急電源接觸器KMA的開關觸頭KMA-I相連接。上述煤礦掘進工作面停電應急供電裝置，所述風機同時與主供電回路和應急電源供電回路相連接，主電源接觸器KMB與應急電源接觸器KMA之間設有機械聯鎖裝置。本實用新型的有益之處是當主供電回路斷電時，可編程序控制器發出指令，啟動應急電源向風機供電，保證了掘進面工作在發生停電時風機繼續運轉，避免瓦斯積存引起事故，保證了生產和礦工的安全。本實用新型結構合理、性能可靠，為煤礦掘進工作面的安全提供了可靠保障。
圖1是本實用新型的結構示意圖。圖中標記如下風機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、應急電源接觸器KMA、啟動接觸器KM、開關觸頭KMB-1、 開關觸頭KMA-I、開關觸頭KM-I、應急電源EPS、整流充電模塊ZLQl、蓄電池組BATl、電阻 Rl、電容Cl、電橋NPQl、手動隔離開關IQSl。
具體實施方式
圖中顯示，風機M同時由主電源和本實用新型的應急供電裝置供電。圖中顯示，應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、應急電源EPS、應急電源接觸器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的信號輸入端，向PLC輸出主供電回路的電流信號。可編程序控制器PLC的信號輸出端與應急電源接觸器KMA的控制線圈相連接，應急電源接觸器KMA的開關觸頭KMA-I接在風機M 與應急電源EPS的供電回路中。圖中顯示，應急電源EPS由整流充電模塊ZLQ1、蓄電池組BAT1、啟動接觸器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，它的兩個正負輸出端分別接蓄電池組BATl兩端，啟動接觸器KM的控制線圈接在可編程序控制器PLC的信號輸出端、啟動接觸器KM的開關觸頭KM-I與電阻Rl并聯后接在蓄電池BATl 的一端，三相逆變電橋NPQl的三個輸出端接應急電源接觸器KMA的開關觸頭KMA-1。高壓蓄電池組BATl由磷酸鐵鋰動力電池組成，電阻Rl是上電啟動電阻，電容Cl是濾波電容、三相逆變電橋NPQl是由六個IGBT元件組成的逆變橋。圖中顯示，風機M同時與主供電回路和應急電源供電回路相連接，在主供電回路中有手動隔離開關1QS1，主要作用在檢修時為整個電路提供電氣隔離。當主電源正常時，主電源接觸器KMB吸合，為風機M提供工作電源，當主電源停電時，應急電源接觸器KMA吸合， 為風機M提供應急工作電源，主電源接觸器KMB與應急電源接觸器KMA之間設有機械聯鎖
直ο本實用新型的一個實施實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。本實用新型的工作原理如下閉合手動隔離開關1QS1，整個電路處于工作狀態。當電網660V電源正常時，由PLC 控制主電源接觸器KMB吸合，為風機M提供電源，風機M運轉供風，同時電網電源通過智能整流充電模塊ZLQl向高壓蓄電池組BATl充電，為應急電源EPS運行存儲能量。當電網660V 電源停電時，通過PLC斷開主電源接觸器KMB，PLC向應急電源EPS發出工作指令，啟動EPS 電源工作，經過延時后(1-10S)，控制應急電源接觸器KMA吸合，由應急電源EPS為風機M提供電源，風機M繼續運轉，保證連續供風。主電源接觸器KMB與應急電源接觸器KMA之間設有機械聯鎖裝置，防止兩個接觸器同時閉合，造成電網電源和應急電源EPS同時向風機M供電造成事故。當閉合手動隔離開關IQSl時，智能整流充電模塊ZLQl通過上電啟動電阻Rl 對濾波電容Cl和高壓蓄電池組BATl充電，防止初始充電電流沖擊，延時一段時間后，PLC 控制上電啟動接觸器KM吸合，智能整流充電模塊ZLQl通過上電啟動接觸器KM的開關觸頭 KM-I對濾波電容Cl和高壓蓄電池組BATl進行充電，保證高壓蓄電池組BATl正常充電。三相電流傳感器TA1、TA2、TA3檢測風機M的工作電流，輸入到PLC，用來對風機M的工作電流進行檢測，并對風機M提供保護。
權利要求1.一種煤礦掘進工作面停電應急供電裝置，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、應急電源EPS、應急電源接觸器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的信號輸入端，可編程序控制器PLC 的信號輸出端接應急電源接觸器KMA的控制線圈，應急電源接觸器KMA的開關觸頭KMA-I 接在風機M與應急電源EPS的供電回路中。
2.根據權利要求1所述的煤礦掘進工作面停電應急供電裝置，其特征在于所述應急電源EPS由整流充電模塊ZLQl、蓄電池組BATl、啟動接觸器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，它的兩個正負輸出端分別接蓄電池組 BATl兩端，電容Cl、電橋NPQl分別并聯在蓄電池組BATl兩端，啟動接觸器KM的控制線圈接在可編程序控制器PLC的信號輸出端、啟動接觸器KM的開關觸頭KM-I與電阻Rl并聯后接在蓄電池組BATl的一端，電橋NPQl的三個輸出端與應急電源接觸器KMA的開關觸頭KMA-I 相連接。
3.根據權利要求2所述的煤礦掘進工作面停電應急供電裝置，其特征在于所述風機 M同時與主供電回路和應急電源供電回路相連接，主電源接觸器KMB與應急電源接觸器KMA 之間設有機械聯鎖裝置。
專利摘要煤礦掘進工作面停電應急供電裝置，屬煤礦安全生產設備技術領域，用于在煤礦掘進工作面局部通風機停電時進行應急供電，其技術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、應急電源、應急電源接觸器，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的信號輸入端，PLC的信號輸出端接應急電源接觸器的控制線圈，應急電源接觸器的開關觸頭接在風機與應急電源的供電回路中。本實用新型的有益之處是當主供電回路斷電時，電流傳感器將信號送入PLC，PLC發出指令，啟動應急電源向風機供電，保證了掘進面工作在發生停電時風機繼續運轉，避免瓦斯積累引起事故，保證了生產和礦工的安全。
文檔編號H02J9/06GK202076839SQ201120178559
公開日2011年12月14日 申請日期2011年5月27日 優先權日2011年5月27日
發明者周鳳增, 周寶生, 孫奇志, 楊春穩, 楊永平, 王世禮, 王秀成 申請人:唐山開灤華明電器有限公司, 開灤(集團)有限責任公司技術中心