矿用隔爆型低压开关掉电声光报警装置

摘要：为了保障矿井使用中的低压电气设备，特别是井下的局扇开关失电后，能够有报警装置及时发出声光报警信号提醒井下变电所值班人员，能够在第一时间就知道设备有设备发生失电了，并能够迅速、准确的查找出失电开关，从而设计了该低压开关失电报警装置。该设计充分利用了低压馈电开关断路器上的辅助触点和继电器触点的开合达到向警铃与发光二极管给出信号，控制声光报警装置是否发出声光报警信号的目的。通过不断试验与改进，该装置在花费最少、维护简单的基础上，达到监控的设备失电后及时发出声光报警信号，提醒井下变电所值班人员及时恢复失电设备供电的设计目标。该设计适应于井下所有车间、硐室，特别适用于井下环境噪音较大、硐室较长的地点。

关键词：声光报警 辅助触点 继电器 可靠性 噪音环境

1 设计概述

煤矿供电采用的是地面变电所向井下中央变电所供电，再由中央变电所向采区变电所供电，采区变电所再向工作面及其它地点的用户单位供电。

矿井井下变电所由高压开关、低压开关、变压器等电气设备与高、低压电缆组成。其中低压开关直接向采煤、掘进工作面的用户提供电力，大致分为动力电（供用户单位的采煤机、刮板机、破碎机、皮带机、水泵、绞车电机，照明灯、监控等）和局扇专用电（供工作面的扇风机）。

尤其是对于矿井瓦斯突出严重的工作面、掘进头，扇风机的低压馈电开关正常供电最为关键。在高瓦斯头面，局扇低压开关失电，扇风机停止运转几分钟后，迎头瓦斯浓度将迅速达到或超过1.0%，造成矿井瓦斯超限事故。为了保障矿井的供电安全，尤其是局扇供电安全可靠，这就需要我们井下变电所的值班人员在局扇开关失电后，能够在第一时间准确的查找出失电的是那一台低压馈电开关，并及时恢复失电设备的电源，杜绝瓦斯超限，确保矿井安全。为了能够在设备失电的第一时间变电所值班人员可以及时的排查出具体的失电设备，因此设计了该低压开关掉电声光报警装置。

2 设计原理

图1所示声光报警装置基本原理方框图。该报警装置采用低压馈电开关断路器上的无源辅助触点和报警装置内多触点继电器向声光报警装置的警铃、发光二级管提供信号，通过多触点继电器常开、常闭触点的动作调节扬声器和发光二极管来报警。

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图1 声光报警装置基本原理方框图

此报警装置电源来自于井下1140V或660V低压馈电开关供电，该趟电源与所监控的设备电源需采用不同线路的电源，防止监控设备失电后，报警装置也无电，警铃和发光二级管都无法工作。报警装置内通过控制变压器变压、整流桥整流、稳压后，输出直流18V电源来点亮发光二极管，输出交流36V电源对继电器和警铃供电。

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图2 一组报警装置接线图

图2为矿用隔爆型低压开关掉电声光报警装置其中一台低压馈电开关报警装置的内外接线图,报警装置柜门闭锁后，将控制电源开关合闸送电，控制变压器则有AC36和DC18V输出。此时若低压馈电开关正常工作，其低压馈电开关断路器上的常开触点KBZ-1闭合，则报警装置内多触点继电器线圈J1得电吸合，对应J1-1接点吸合的绿灯亮，J1-2接点断开红灯灭，J1-3接点断开，断电喇叭警铃不得电，报警装置警铃不报警。若低压馈电开关失电，该低压馈电开关断路器上的常开触点KBZ-1动作断开，则报警装置内多触点继电器线圈J1失电，对应J1-1接点断开的绿灯灭，J1-2接点吸合红灯亮，J1-3接点吸合，断电喇叭警铃得电，报警装置警铃报警

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图3 声光报警装置接线图

图3是声光报警装置接线图，其它所有回路都与图2所示同理。此报警装置正常使用时可监测16台低压馈电开关（如果有需要，可以增加报警装置的接线端子和继电器，以便达到增加监控的低压开关的数量）的工作状态。如果有报警连线已经接好的馈电开关需要通用时，可直接把对应的继电器拔出即可，其对应的指示灯均不亮，达到不影响声光报警装置的正常监控，非常的简单实用。

3 设计效果评估

经过如上设计加工，安装调试后，较好地解决了井下低压负荷开关掉电及时送电和及时发现故障开关的问题，有效地保证了矿井安全可靠供电的。该报警装置特别适用于噪音较大的环境中：由于周围环境比较吵，而设备失电时真空断路器的动作声音比较小，变电所的维修人员不是特别注意的话不会立即就发现设备失电了。在安装了该报警装置以后，设备失电后，检修人员能够迅速的发现设备该状况，并通过查看报警装置的指示灯，迅速的掌握失电设备的开关编号，从而减少查找故障开关的时间，达到了及时恢复供电的目的。

此次用的低压馈电开关掉电声光报警装置，投资少，成本低，结构简单，效果非常明显，能取得较好地预期效益，能顺利地解决低压开关掉电后的及时报警，适用于井下各个变电所以及地面一些噪音较大的特殊环境。

参考文献：

[1]煤矿安全规程.北京：煤矿工业出版社，2011.

[2]王兆安，刘进军.电力电子技术，北京：机械工业出版社，2009年7月.

[3]丁德渝，徐静.电子技术基础、中国电力出版社，2010年3月.