本发明是属于一种供电方法,特别是向煤矿井下电机车架空线分段供电的一种方法。 目前我国煤矿井下用的架空线一般采用分区绝缘、即利用分区开关进行电气联接。分区开关的作用是检修或在架空线下方工作时停电。停电时此开关往后的架空线全部失电。否则,架空线长期带电。
现在有个别矿井在井底车场装设行程开关进行定点断电。如“煤矿安全”85年第7期上登载的开滦矿务局唐山矿设计的“井巷上下人车场用自动音乐断送电装置”,即属此例。而阳泉煤矿电子设备厂产的“电机车停车场自动停送电开关”也仅用于车场。而其他架空线仍长期带电。使线下行走和工作人员造成触电危险。
本发明的目的是提供一种煤矿井下电机车架空线分段供电的方法。架空线分段供电后,当机车行驶到某段架空线时,开关给该段架空线自动送电。以保证机车行驶的需要。当机车驶离后,开关使该段架空线失电。这样架空线平时处于无电状态。保证了行人及线下施工人员的安全。另外自动开关还设有漏电保护、断电检查迥路。使自动开关不但具有自动停送电的功能,而且能有效的防止误送电所造成的触电事故。
本发明的解决方案是将电机车架空线根据实际情况进行分段,然后利用电缆将牵引变电所直流电源引出。
本发明的进一步解决方案是在每段架空线上装设一台自动开关以实现信号的转换,电缆上的直流电源通过自动开关送到每段架空线上。当机车运行到某段架空线时,机车电动机由电动状态转为发电状态,向架空线回馈一直流电压,此电压大于电压检测回路门限电压,该回路工作状态改变,当架空线对地绝缘大于11KΩ时,绝缘检测回路运行状态不变,这时起动电路状态改变,振荡器起振,触发电路输出触发脉冲到单向可控硅的控制极上,可控硅导通,电缆上的直流电源送到该段架空线上。当机车驶离该段后,架空线失电。
下面对照电原理图分述各电路作用:
电压检测回路由JC1,JC2,D2,R1,R2,R3组成。分压器R1,R2,R3接在架空线与地之间,当架空线无电时,R3两端无压降。后续电路没有信号输出,可控硅处于关键状态。当电机车驶入某段架空线的瞬间,这时机车依靠惯性行驶,此时机车电机由电动运行状态转为发电状态,向架空线馈送20~70伏直流电压,于是电压检测回路状态改变,JC2输出为高电位,使起动回路JC6的B输入端为高电位。
下面再看JC6地A输入端的电位情况:
架空线对地绝缘检测及闭锁电路由JC3,JC4,JC5,D1,R4,C1,D4,R6组成。当架空线对地绝缘电阻低于11KΩ时,例如有人碰触架空线时,JC3的输入端为低电位,经JC5反相后为低电位,即JC6的A端为低电位。如果此时有机车进入本段,由于接地电容C1两端电位不能突变(足以0.1秒的延迟),因而JC4足以锁住JC3,从而保证了JC6的A端为低电位。这样JC6状态不变,后续电路没有信号输出,可控硅处于关断状态。漏电故障排除后,即架空线对地绝缘恢复到11KΩ及以上时,瞬时断开起动电源,即可正常工作。
起动回路由JC6,JC7组成。当JC6的A,B输入端同时为高电位时JC6状态改变,JC7输出高电位,使触发电路工作。
触发电路由JC8,JC9,JC10,JC11,R5,C2,C8,D7,BG1,B2,C4,D9组成,当JC8之A端为高电位时,触发电路输出触发信号,使可控硅导通,架空线带电。考虑到架空线对地电容和机车之车灯正常点燃则由R5,C2,JC8,JC9组成的振荡器振荡频率在30HZ为宜。
信号回路由JC13,R15,JC12,R14,R10,R11,R9,D3,JC14,JC15,R13,JC16,R12,BG2-5及信号灯组成。信号灯LD1,HD1的方向背向本段,当本段带电,HD1红灯亮,警告别的机车不准入内;如本段无电,LD1绿灯亮,表示其他机车可以入内。由前段架空线电压控制的信号灯LD2,HD2的方向面向本段,如前段架空线有电,HD1红灯亮,警告本段机车不要向前行驶,否则,绿灯亮,机车可以向前行驶。
辅助控制箱内设有转换开关,和由二组镍镉电池串联而得的24伏直流起动电源以备电机车由静止而起动时使用。将转换开关置于“1”档,当架空线带电后,二极管D12反向截止,起动电源停止送电,这时直流逆变器工作,输出24伏直流向电池组浮充电。辅助控制箱中还装有R16,R17,R18,R21,D10,JC18,JC19,R19,C10,JC20,JC21,R20,C11,C9,D11,BG6,y组成断电检查迥路,当机车停在本段进行检修时,可将转换开关置于“2”档(机车正常运行时,转换开关总置于“1”档),这时架空线断电并闭锁。其他机车驶入时,该段架空线不能送电,如这时因某种原因架空线没有断电,相声器发出报警信号。
本自动开关的电源取自巷道127伏照明电。主开关箱悬挂在大巷的墙壁上。辅助控制箱放在电机车上。
采用本发明实现了井下电机车架空线分段自动停、送电的问题。杜绝了当架空线对地绝缘不足或有人碰触架空线时的触电事故。避免了当机车在架空线下检修时其他车辆在本段再次送电的可能。
附图1为主开关箱内的电原理图。
附图2为辅助控制箱内电原理图。
附图3为本系统以及信号灯的布置图。
电路图中:
①Jc1,Jc2,Jc3,Jc4
②Jc5,Jc6,Jc11,Jc12
③Jc13,Jc14,Jc15,Jc16
每组共用一块H006双与非门集成块,Jc7,Jc8,Jc9,Jc10共用一块CD4011。