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1、精选优质文档-倾情为你奉上KDQ1140交流双电源切换控制箱技术实现 摘 要：目前煤矿井下的安全监控、无线通讯等各类数字化矿山系统供电无专用可靠电源，一般借用井下排水、照明等系统电源，无法保证持续、可靠为数字化矿山系统供电保障，进而造成各类被供电系统不稳定，影响煤矿井下安全生产；数字化矿山各系统后备电池容量有限；煤矿井下的后备电源均存在电池长期浮充的问题，没有实现对电池的有效监管，影响电池的使用寿命，后期电池维护成本较高；综上所述，迫切需要建立一套基于智能化电源技术的集中供电设备和系统。 关键词：双电源切换；供电保障；电池 0 实施背景 矿井安全监测监控系统等设备对监控煤矿生产的各项参数进行监
2、测和控制，是煤矿生产安全运行的重要防线，但是现场应用时监控设备的电源往往都是单路供电，如果供电电源出现故障将直接影响监测设备的正常工作，很多煤矿采用双套监控系统同时运行，一套作为热备用，这样导致成本增加一倍。另外，当监控设备出现故障需要维护时，若要停电必须在变电所实现，这样会导致大范围的停电，影响其他设备的正常运行。 为了解决上述问题，我们开发了双电源自动切换系统，该系统有两路交流电源输入，一路交流输出给安全监控系统供电，两路输入电源分别取自不同的馈电开关，当主电源出现异常时能够自动切换至辅助电源，为煤矿安全监控设备的电源或者其他设备供电，保证供电的不间断。为了方便负载设备维护。双电源切换系统
3、应具有输出断开功能。 1 建设目标 本产品实现的目标是开发一套集中不间断供电装置，该装置具有AC1140V/AC660V的输入电压等级，输出AC127V，装置中后备电池容量可根据需要灵活扩展，电池切换时间为零，保证负载设备的不间断工作，最大可实现15度的供电方案，集中供电装置中应实现关键设备的1+1冗余，电池箱单机的N+1冗余，有效保证装置的可靠运行。 2 目前现状 国内：专用线路供电，从地面往井下敷设专用电缆，虽然避免了井下采掘供电的影响，但敷设线路长，线径较粗，电压降大，仍然为单回路供电，断电现象还是不能得到实质性的解决。 国外：一些采煤国家监控系统多采用总线式，专用变压器及专用线路供电，
4、虽然比较稳定供电，但工程量大、成本高、改造实施难度大。 目前国内现有双回路真空馈电开关采用的是传统的电气控制方式，多采用继电器和真空交流接触器控制方式，单纯的通过硬件来控制电路，接线复杂，稳定性差，设备故障率高。技术仍然是传统模式，维护不方便，并且设备没有手动切换和输出断开等功能，不能对设备进行自身检测，维修负载时，需断开主、副回路电源，势必造成其它负载的断电，进而影响井下工作的安全，远远不能满足现代化矿井的发展需求。现各系统虽有后备电源，但普遍存在电源容量小，供电时间短，当变电所区域出现长时间断电的情况时，会造成各系统无法正常使用。而且各系统使用各自独立的电源供电，无法做到高可靠性集中供电与
5、有效监测。 3 工作原理 本产品需要具有交流双电源切换功能的电源箱，同时具有手动切换，显示功能，可以接入监控系统使用。交流输入AC127V、AC660V、AC1140V经过1000W的变压器实现AC127V输出，为其他交流设备供电，电源切换装置可以直接使用工业产品矿用化。 两路变压器的输出接入到电源切换器，切换器输出一路接到控制板控制继电器，实现双电源的手动切换、断电输出等逻辑，为杜绝切换的误动作，防止两路交流输出的直接并联，继电器的触点分别接到电源切换装置，为防止最终输出的AC127V的短路意外发生，AC127V的输出端接有保护装置。 支持本地人员的手动操作，实现主、副回路交流供电的切换。同
6、时具有指示灯显示功能，防止操作人员的勿操作。 双电源切换控制箱原理框图如图1所示。 变压器1和变压器2输出的AC127V分别经过断路器后接入切换装置，断路器为了保护输出短路、过载等。切换装置能够检测供电状态，并锁定另一路输出断开，保证两路中只有一路为负载设备供电，当前供电线路断电后切换装置能够自动切换至另一路负载设备供电。 4 系统组成以及实现功能 KDQ1140 矿用隔爆型双电源切换控制箱是一种新型的、具有自动切换功能的双电源切换装置。左路输入交流127V/660V，右路输入交流1140V/660V，输出AC127V。设备正常工作时，当前供电的线路断电时会自动切换到另一路供电，从而实现两路双
7、回路电源之间的自动切换，也可以手动实现两路电源之间切换供电，为负载提供稳定可靠地电源供给。该控制箱的两路输入电压应分别取自不同馈电开关，从而保证监控系统的可靠性。控制箱所用交流接触器额定容量远大于实际使用容量，使电源切换更加安全可靠。 具有以下功能： （1）、控制箱具有将两路交流输入转化为同一交流电压等级输出（AC127V）的功能； （2）、控制箱具有将两路交流输入中优先响应的线路作为主输入，另一线路作为备用输入的功能； （3）、控制箱具有半自动控制功能，可手动选择输入线路，控制线路通断。 （4）、控制箱具有自动切换功能，当一路电源断电后，控制箱能够自动切换至另一路电源。 （5）、 控制箱具有
8、显示功能，能够显示两路电源的供电状态和输出状态。 （7）、控制箱具有输出断开功能，不需要讲前级交流电断电即可进行负载设备维护，方便、快捷。 （8）、控制箱具有短路保护、过载保护。 5 安装方案 双电源切换控制箱为矿用隔爆型，可在煤矿井上或井下为电源、光端机、环网交换机等设备供电，可安装在井下变电室、进风巷等允许安装机电设备并且有AC127V、AC660V或者AC1140V的地点。 两路交流输入应取自不同的电源，防止两路电源同时断电。 6 结语 系统完成后，通过交流双电源切换控制箱成功用于煤矿井下，为煤矿安全监控设备的电源或者其他设备供电，保证供电的不间断，该系统具有科学、易管理、易扩展、易维护等特点。 参考文献 1赵荣康. 智能型双电源开关控制器的设计J.微型机与应用，2010，（15）：26-28.doi：10.3969/j.issn.1674-7720.2010.15.008. 2殷炳忠. 智能型双电源自动切换开关J.电工电气，2010，（05）：29-31.doi：10.3969/j.issn.1007-3175.2010.05.009. 3张跃庆. 双电源自动转换开关电器的选择和应用J.科技风，2010，（11）：275-276.doi：10.3969/j.issn.1671-7341.2010.11.240.专心-专注-专业