專利名稱：一種井下照明變壓器的(短路)保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種礦用照明變壓器保護(hù)方法和裝置，更確切地說，涉及用于井下照明變壓器線路的短路保護(hù)方法和裝置。
現(xiàn)有技術(shù)中有兩種常見類型的短路保護(hù)裝置。一種屬于過電流保護(hù)方式；另一種屬于將短路故障轉(zhuǎn)化為漏電故障的方式。
現(xiàn)有技術(shù)中的第一種保護(hù)方式采用電流互感器檢測照明線路中的工作電流，當(dāng)該電流值超過預(yù)定值時(shí)，驅(qū)動(dòng)元件跳閘，實(shí)現(xiàn)照明線路的斷電保護(hù)。但由于井下照明線路的工作電流較大，且供電線路長(可達(dá)1公里以上)，導(dǎo)線截面不可能做的很大，因此如果短路發(fā)生在供電線路末端，由于線路電阻的影響，其工作電流值并無明顯變化，從而使得這種保護(hù)失去意義。
現(xiàn)有技術(shù)中的第二種保護(hù)方式是在供電線路的末端增加一個(gè)終端裝置，該終端裝置可以將短路信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槁╇娦盘?hào)，間接實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)。但它也存在著以下缺陷(1)其保護(hù)動(dòng)作依賴于漏電保護(hù)裝置，一旦漏電保護(hù)裝置失控，則短路保護(hù)也隨之失控；(2)為了區(qū)分漏電、短路的故障狀態(tài)，采用了各檢測電源正、負(fù)半周的方法，導(dǎo)致發(fā)生檢測反向漏電時(shí)不保護(hù)；(3)當(dāng)接地線或相線開路(即終端不工作時(shí))不保護(hù)，從而存在安全隱患。
為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，本發(fā)明提出一種新穎的可靠但又簡單易行的井下照明線路短路保護(hù)方法，與該方法相配合，又提出了一種相應(yīng)的裝置。
本發(fā)明的方法是，在井下照明線路的末端，設(shè)置一個(gè)由信號(hào)發(fā)生電路構(gòu)成的終端裝置，該終端裝置能產(chǎn)生一個(gè)特定頻率的高頻信號(hào)，該高頻信號(hào)由照明線路的相線和地線饋送給主機(jī)，由主機(jī)的高頻信號(hào)鑒頻電路對該信號(hào)進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測。一旦發(fā)生短路現(xiàn)象，(即表現(xiàn)為終端裝置的失壓使信號(hào)發(fā)生電路停止工作)則主機(jī)的高頻信號(hào)鑒頻電路無法接收到該終端裝置經(jīng)相線饋送的高頻信號(hào)，于是導(dǎo)致控制電路的繼電器斷開，實(shí)現(xiàn)保護(hù)。
本發(fā)明方法的終端裝置采用一個(gè)晶振作為振蕩信號(hào)源。
井下照明電路一般為一臺(tái)主變壓器帶一條線路負(fù)載，但在某些情況下，一臺(tái)主變壓器帶兩條線路負(fù)載。在后一種情況下，可以在兩條線路的末端分別設(shè)置一個(gè)終端裝置，并在主機(jī)上設(shè)置兩個(gè)高頻信號(hào)鑒頻電路，分別對二個(gè)終端裝置饋送的的高頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)檢測。二個(gè)終端裝置的高頻信號(hào)頻率設(shè)置成不同頻率，選擇不同的晶振元件即可實(shí)現(xiàn)不同的頻率。
本發(fā)明的方法可以通過圖1的框圖進(jìn)行說明。
下面在結(jié)合實(shí)施例所進(jìn)行的說明中將還會(huì)有涉及。
根據(jù)本發(fā)明的方法，本發(fā)明還提出了一種井下照明短路保護(hù)電路裝置。
下面結(jié)合


本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
本發(fā)明的方法是這樣實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的。
首先(參考附圖1)，主變壓器將660V電壓降為井下照明所需要的電壓。將一個(gè)終端裝置設(shè)置在負(fù)載的末端，該終端裝置能產(chǎn)生一個(gè)特定頻率的高頻信號(hào)，該高頻信號(hào)經(jīng)相線和地線饋送至信號(hào)檢測電路。信號(hào)檢測電路的鑒頻電路負(fù)責(zé)對高頻信號(hào)的有或無進(jìn)行檢測。如果高頻信號(hào)有，說明末端裝置工作正常，未出現(xiàn)短路或開路。因此LC鑒頻電路產(chǎn)生諧振，而不導(dǎo)致控制電路的繼電器發(fā)生翻轉(zhuǎn)。如果一旦高頻信號(hào)缺少，則鑒頻電路的諧振停止，控制電路的繼電器失電，從而切斷電路，實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的裝置如圖2和圖3所示。圖2是主變壓器(及相應(yīng)的保護(hù)電路)(這一部分電路下稱主機(jī)部分)以及信號(hào)檢測電路和控制電路原理圖。圖3是終端裝置的電路圖。
參考圖3，終端裝置主要是由一個(gè)信號(hào)發(fā)生器構(gòu)成。它設(shè)置在負(fù)載線路的末端電路中，由J1監(jiān)測AC相的電源，J2監(jiān)測BC相的電源，只有在J1、J2工作正常的狀態(tài)下，AB相電源才能經(jīng)ZC5、2R3、J1、J2接點(diǎn)供給QL整流ZC6濾波后供給高頻信號(hào)發(fā)生和放大電路工作。
在正常工作狀態(tài)下，晶振Q1產(chǎn)生一個(gè)32.768KHZ的高頻信號(hào)，經(jīng)相線A、B、C和地線E向主機(jī)饋送。從圖中可以看出，一旦任何一個(gè)相線短路或開路，都將造成信號(hào)產(chǎn)生電路工作電壓丟失，使晶振電路停止工作，即經(jīng)由相線和地線，不會(huì)出現(xiàn)一個(gè)被反饋的高頻信號(hào)。
結(jié)合附圖2，經(jīng)由圖中右下角所示相線和地線饋送的高頻信號(hào)首先到達(dá)高頻信號(hào)鑒頻電路。該鑒頻電路由LC振蕩回路構(gòu)成。值得一提的是，附圖2中畫出了兩路負(fù)載存在的情況，同時(shí)鑒頻電路有兩個(gè)，分別為L1、C8和L2、C9構(gòu)成的回路。兩路的工作原理完全一致。以下僅就其中的一路即L1、C8構(gòu)成的一路進(jìn)行說明。當(dāng)終端裝置正常回饋高頻信號(hào)時(shí)，L1、C8回路將產(chǎn)生諧振，因此比較器IC2C的輸出端將出現(xiàn)低電平，二極管D8截止?？刂齐娐凡糠植粍?dòng)作。
一旦任一相線出現(xiàn)短路或開路，則終端裝置停止向主機(jī)部分回饋高頻信號(hào)。這時(shí)L1、C8回路不出現(xiàn)諧振狀態(tài)，IC2C輸出高電位，二極管D8、D10導(dǎo)通，IC1B輸出端輸出高電平，二極管D11導(dǎo)通。經(jīng)電阻R3，信號(hào)到達(dá)由IC1D和繼電器及其外圍元件構(gòu)成的控制電路。這時(shí)高電平由IC1D的反相端輸入，因此其輸出端14為低電平。從而繼電器翻轉(zhuǎn)，電路切斷，實(shí)現(xiàn)保護(hù)。
值得提出的是，由于終端裝置的信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生一特定頻率的高頻信號(hào)，鑒頻電路只需檢測該特定頻率的高頻信號(hào)是否存在，免受雜散頻率的干擾。
由于本發(fā)明的巧妙構(gòu)思，使得井下照明線路負(fù)載短路的檢測最終歸結(jié)于一個(gè)經(jīng)由相線和地線回饋的高頻載頻信號(hào)的有或無狀態(tài)的檢測，從而保證了檢測的可靠性。
權(quán)利要求
1.一種井下照明變壓器短路保護(hù)方法，該方法包括以下步驟(1)在照明線路的負(fù)載末端設(shè)置一個(gè)實(shí)質(zhì)上為高頻信號(hào)發(fā)生器的終端裝置，該終端裝置產(chǎn)生一個(gè)特定頻率的高頻信號(hào)。(2)在主機(jī)上設(shè)置一個(gè)特定頻率的鑒頻電路來檢測該頻率信號(hào)的有無。(3)當(dāng)鑒頻電路檢測不到終端裝置發(fā)回的特定頻率的高頻信號(hào)時(shí)，使控制機(jī)構(gòu)動(dòng)作，切斷照明線路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于終端裝置產(chǎn)生的特定頻率的高頻信號(hào)經(jīng)相線和地線回饋至鑒頻電路。
3.一種井下照明變壓器短路保護(hù)裝置，它包括終端裝置，信號(hào)檢測電路，控制機(jī)構(gòu)，其特征在于終端裝置為位于照明線路負(fù)載末端的高頻信號(hào)發(fā)生器，信號(hào)檢測電路為LC振蕩回路、比較器構(gòu)成的鑒頻電路，用于對前述終端裝置經(jīng)相線和地線回饋的特定頻率的高頻信號(hào)的有或無進(jìn)行檢測，控制機(jī)構(gòu)包括一個(gè)繼電器J，一旦信號(hào)檢測電路檢測不到前述特定頻率的高頻信號(hào)的存在，繼電器J將翻轉(zhuǎn)，切斷照明線路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所述高頻信號(hào)發(fā)生器的振蕩信號(hào)源為一晶振體，其振蕩頻率為32.768KHZ。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，終端裝置包括兩個(gè)繼電器J1、J2，J1監(jiān)測AC相電源，J2監(jiān)測BC相電源。
全文摘要
本發(fā)明提出一種新穎、可靠，而且簡單易行的井下照明線路短路保護(hù)方法和裝置。其原理是，在井下照明線路的末端，設(shè)置一個(gè)實(shí)質(zhì)上由信號(hào)發(fā)生電路構(gòu)成的終端裝置。該終端裝置能產(chǎn)生一個(gè)特定頻率的高頻信號(hào)，該高頻信號(hào)由照明線路的相線和地線饋送給主機(jī)，由主機(jī)的高頻信號(hào)鑒頻電路對該信號(hào)進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測，一旦發(fā)生短路現(xiàn)象，則主機(jī)的高頻信號(hào)鑒頻電路無法接收到該終端裝置經(jīng)相線和地線饋送的高頻信號(hào)，于是導(dǎo)致控制電路的繼電器斷開，實(shí)現(xiàn)保護(hù)。
文檔編號(hào)H02H3/24GK1147714SQ96104888
公開日1997年4月16日 申請日期1996年4月29日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月29日
發(fā)明者洪順, 杜光宇 申請人:安徽省宿州市煤礦電器廠