本發(fā)明涉及一種采煤機(jī)漏電閉鎖檢測裝置，適用于采礦領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

國內(nèi)的大功率大采高采煤機(jī)，其動力回路都為多回路、獨(dú)立啟?？刂葡到y(tǒng)，漏電保護(hù)形式均采用漏電閉鎖方式。動力回路的漏電閉鎖檢測裝置，由于動力回路電壓等級高(一般1000 kW以上的大功率采煤機(jī)動力回路多采用3300V電壓等級供電)、多回路送電過程中檢測裝置頻繁切換等因素，故障率高而且故障時常會將動力回路的高壓引人檢測裝置，造成故障損壞程度進(jìn)一步加大，甚至?xí)绊懙讲擅簷C(jī)的電控系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出了一種采煤機(jī)漏電閉鎖檢測裝置，該裝置采用雙高壓隔離繼電器，進(jìn)一步增加了檢測裝置與動力回路的耐壓等級，并在漏電檢測通道建立前對動力回路的電壓電流進(jìn)行檢測，判斷動力回路的供電狀態(tài)，確保動力回路在沒有供電的狀態(tài)下進(jìn)行漏電檢測，提高了漏電閉鎖檢測裝置的可靠性。該裝置應(yīng)用于采煤機(jī)后經(jīng)現(xiàn)場測試，漏電閉鎖動作可靠，可為采煤機(jī)動力回路的絕緣狀況提供有效的檢測和保護(hù)。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

所述漏電閉鎖檢測的方法采用附加直流電源檢測法，檢測回路為：自附加直流電源正極通過KA、KB兩組高壓隔離繼電器到截割動力回路的其中一相、電機(jī)，然后經(jīng)大地到裝置采樣回路，最后回到電源負(fù)極。正常工作時：檢測裝置接收到截割動力回路的啟動信號后，KA、KB正常閉合，漏電通道建立開始檢測，檢測到回路發(fā)生漏電時，裝置控制系統(tǒng)發(fā)出漏電信號給采煤機(jī)主控系統(tǒng)．主控系統(tǒng)閉鎖截割動力回路的上電機(jī)構(gòu)，禁止上電并發(fā)出故障報警信號：沒檢測到漏電時，裝置控制系統(tǒng)斷開檢測通道結(jié)束漏電閉鎖檢測，并將檢測結(jié)果發(fā)送給采煤機(jī)主控系統(tǒng)，主控系統(tǒng)驅(qū)動執(zhí)行結(jié)構(gòu)為截割動力回路上電。

所述電控系統(tǒng)都具有對各動力回路的電壓和電流進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測的功能，并將信號實(shí)時傳輸給漏檢裝置。漏檢裝置在漏電閉鎖檢測前對動力回路電壓和電流信號的判斷可避免由于啟動回路故障或漏電檢測回路故障使得動力回路在供電狀態(tài)下，漏電閉鎖裝置投入漏電檢測，漏電檢測通道錯誤接通，直接將高壓引入檢測回路，使故障程度進(jìn)一步擴(kuò)大。同時，高壓繼電器KA、KB的串聯(lián)使用。可以形成一種冗余互鎖結(jié)構(gòu)，并可增強(qiáng)動力回路與檢測回路的隔離耐壓等級．更有效地防止由于動力回路故障產(chǎn)生的高壓擊穿檢測回路擴(kuò)大故障范圍。該漏電閉鎖檢測裝置通過改變漏電閉鎖動作值，可應(yīng)用于3300 V或1140V電壓等級的采煤機(jī)動力回路中。

所述漏電閉鎖檢測裝置的主控系統(tǒng)是以STM32F107微處理器為核心的控制系統(tǒng)。主控系統(tǒng)硬件電路設(shè)計主要包括電源回路、信號隔離回路、開關(guān)量輸入輸出回路、A/D采樣電路、CAN通訊接口電路等。STM32F107是以Cortex—M3為內(nèi)核的32位微處理器，其最高工作頻率可以達(dá)72MHz,片上內(nèi)置高速存儲器，具有豐富的10端口和外設(shè)資源，片上的12位A/D轉(zhuǎn)換器，可很好地滿足漏電采樣的設(shè)計要求，確保保護(hù)動作的可靠性。

所述裝置的軟件系統(tǒng)設(shè)計分為主程序和子程序2部分，根據(jù)實(shí)際工作需要，軟件劃分成了多個功能模塊。主程序中，查詢到主回路的啟動信號后，同時由定時器1中斷模塊檢測到動力回路中的電壓電流信號為零的條件下，檢測裝置啟動漏電檢測功能，進(jìn)行A/D采樣數(shù)據(jù)處理并根據(jù)處理結(jié)果控制保護(hù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，處理結(jié)果會實(shí)時通過CAN接口通訊傳輸至采煤機(jī)主控系統(tǒng)。數(shù)據(jù)處理中，當(dāng)動力回路對地的絕緣值低于5MQ時，漏電檢測裝置會將絕緣檢測值傳輸給采煤機(jī)主控系統(tǒng)，可在采煤機(jī)主監(jiān)控系統(tǒng)中作為預(yù)警顯示?？紤]到煤礦工作面的環(huán)境惡劣多變，電氣設(shè)備在使用期間性能會發(fā)生一定的改變，因此裝置在設(shè)計過程中加人了自校正功能。當(dāng)檢測裝置在使用一段時間后，由于工況因素造成的漏電閉鎖檢測動作不準(zhǔn)確，可以人工操作引入自校正信號，對檢測結(jié)果進(jìn)行修正補(bǔ)償，以保證檢測的準(zhǔn)確性。

本發(fā)明的有益效果是：該裝置采用雙高壓隔離繼電器，進(jìn)一步增加了檢測裝置與動力回路的耐壓等級，并在漏電檢測通道建立前對動力回路的電壓電流進(jìn)行檢測，判斷動力回路的供電狀態(tài)，確保動力回路在沒有供電的狀態(tài)下進(jìn)行漏電檢測，提高了漏電閉鎖檢測裝置的可靠性。該裝置應(yīng)用于采煤機(jī)后經(jīng)現(xiàn)場測試，漏電閉鎖動作可靠，可為采煤機(jī)動力回路的絕緣狀況提供有效的檢測和保護(hù)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的漏電檢測原理圖。

圖2是本發(fā)明的主控系統(tǒng)原理框圖。

圖3是本發(fā)明的軟件流程框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1，KA為允許漏電檢測高壓繼電器．漏電檢測通道建立前，對動力回路的電壓、電流信號進(jìn)行判斷，檢測到回路中電壓、電流信號為零時，表明該動力回路沒有運(yùn)轉(zhuǎn)。KA閉合，允許進(jìn)行漏電閉鎖檢測：反之．KA不會閉合，禁止動力回路進(jìn)行漏電閉鎖檢測。KB為漏電檢測高壓繼電器，在KA允許的前提下閉合。建立漏電檢測通道啟動檢測。漏電閉鎖檢測的方法采用附加直流電源檢測法，檢測回路為：自附加直流電源正極通過KA、KB兩組高壓隔離繼電器到截割動力回路的其中一相、電機(jī)，然后經(jīng)大地到裝置采樣回路，最后回到電源負(fù)極。正常工作時：檢測裝置接收到截割動力回路的啟動信號后，KA、KB正常閉合，漏電通道建立開始檢測，檢測到回路發(fā)生漏電時，裝置控制系統(tǒng)發(fā)出漏電信號給采煤機(jī)主控系統(tǒng)．主控系統(tǒng)閉鎖截割動力回路的上電機(jī)構(gòu)，禁止上電并發(fā)出故障報警信號：沒檢測到漏電時，裝置控制系統(tǒng)斷開檢測通道結(jié)束漏電閉鎖檢測，并將檢測結(jié)果發(fā)送給采煤機(jī)主控系統(tǒng)，主控系統(tǒng)驅(qū)動執(zhí)行結(jié)構(gòu)為截割動力回路上電。

電控系統(tǒng)都具有對各動力回路的電壓和電流進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測的功能，并將信號實(shí)時傳輸給漏檢裝置。漏檢裝置在漏電閉鎖檢測前對動力回路電壓和電流信號的判斷可避免由于啟動回路故障或漏電檢測回路故障使得動力回路在供電狀態(tài)下，漏電閉鎖裝置投入漏電檢測，漏電檢測通道錯誤接通，直接將高壓引入檢測回路，使故障程度進(jìn)一步擴(kuò)大。同時。高壓繼電器KA、KB的串聯(lián)使用?？梢孕纬梢环N冗余互鎖結(jié)構(gòu)，并可增強(qiáng)動力回路與檢測回路的隔離耐壓等級．更有效地防止由于動力回路故障產(chǎn)生的高壓擊穿檢測回路擴(kuò)大故障范圍。該漏電閉鎖檢測裝置通過改變漏電閉鎖動作值，可應(yīng)用于3300 V或1140V電壓等級的采煤機(jī)動力回路中。

如圖2，漏電閉鎖檢測裝置的主控系統(tǒng)是以STM32F107微處理器為核心的控制系統(tǒng)。主控系統(tǒng)硬件電路設(shè)計主要包括電源回路、信號隔離回路、開關(guān)量輸入輸出回路、A/D采樣電路、CAN通訊接口電路等。STM32F107是以Cortex—M3為內(nèi)核的32位微處理器，其最高工作頻率可以達(dá)72MHz,片上內(nèi)置高速存儲器，具有豐富的10端口和外設(shè)資源，片上的12位A/D轉(zhuǎn)換器，可很好地滿足漏電采樣的設(shè)計要求，確保保護(hù)動作的可靠性。

如圖3，裝置的軟件系統(tǒng)設(shè)計分為主程序和子程序2部分，軟件流程如圖3所示。根據(jù)實(shí)際工作需要，軟件劃分成了多個功能模塊。主程序中，查詢到主回路的啟動信號后，同時由定時器1中斷模塊檢測到動力回路中的電壓電流信號為零的條件下，檢測裝置啟動漏電檢測功能，進(jìn)行A/D采樣數(shù)據(jù)處理并根據(jù)處理結(jié)果控制保護(hù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，處理結(jié)果會實(shí)時通過CAN接口通訊傳輸至采煤機(jī)主控系統(tǒng)。數(shù)據(jù)處理中，當(dāng)動力回路對地的絕緣值低于5MQ時，漏電檢測裝置會將絕緣檢測值傳輸給采煤機(jī)主控系統(tǒng)，可在采煤機(jī)主監(jiān)控系統(tǒng)中作為預(yù)警顯示?？紤]到煤礦工作面的環(huán)境惡劣多變，電氣設(shè)備在使用期間性能會發(fā)生一定的改變，因此裝置在設(shè)計過程中加人了自校正功能。當(dāng)檢測裝置在使用一段時間后，由于工況因素造成的漏電閉鎖檢測動作不準(zhǔn)確，可以人工操作引入自校正信號，對檢測結(jié)果進(jìn)行修正補(bǔ)償，以保證檢測的準(zhǔn)確性。