ksdk—15n礦用隔爆型多功能可逆手提式開關的研制與應用

1、2 0 0 1 年4胃礦 業(yè)安 全 與環(huán) 保 第2 8 卷第2 期K S D K 一 1 5 N 礦用 隔 爆型多 功 能 可逆手 提式開關的 研制與 應用張 國強 ， 詹 琳 l 淮 南工業(yè) 學院 ， 安徽 淮 南 2 3 2 0 0 1 )摘 要 ： 針對煤礦井下 1 5 k W 以下礦用可逆式或可逆武電氣設備無保護功能的現(xiàn)狀和 “ 大馬拉 小車”的不臺理現(xiàn)象， 研制出了 K S D K一1 5 N用多功能可逆手提式開關， 其結構

2、和保護功能 良好， 它的應用得 綺煤礦 安全 生產(chǎn)提 供可 靠采證 。關鍵詞 ： 多功能； 可逆； 手提 式； ， 呆護； 開關中圖分 類號 ： T D 6 11． 5文獻標識 碼 1任務來源 我 國 自 5 0年 代 至 今 ，就 一 直使 用 Q C 8 3—8 0 N可逆 式磁力 啟 動器 ，煤 礦井 下容量 在 1 5 k W 以下 的 可逆式 防爆 電氣設備 ( 如 ： J D一1 1 ． 4 k W 的調度 鉸車 等 ) 也

3、 一直用 它來控 制。 這種 啟動 器在應 用 中存 在許 多不 足 ： ( 1 ) 用大容 量 防爆 開 關來控制 小容 量防爆 電 氣設備 ， 既造成設 備 的不 必要 浪 費， 又給生 產(chǎn)帶來許 多不 便； ( 2 ) 缺 乏相 應的 保護或 保護功 能不全 ， 它 只 有熔 斷式 的短路保 護功 能 ，且熔 斷器熔 體 的額定 電 流為 8 0 、 1 0 0 、 1 2 5 、 2 0 0 A， 因此它在 控 制 1 5 k

4、W 以下 的小容量電氣設備時 ， 實際上處于無保護狀態(tài)， 因此 存在 著許 多安全 隱患 ； ( 3 ) 無工作 狀態(tài) 和故 障顯示功 能 ， 給使用 者帶來 許多不 便 。隨著 電子元 、 器件 的迅 猛發(fā)展 ， 以及人們對 安全 防范 意識 的提 高 ， 使 用者 日益迫 切需 要一 種保護 功 能齊 全 、有 利 于煤 礦 安全生 產(chǎn) 并具 有狀 態(tài)顯示 功能 、 體 積 小 、 重量輕 的新 型 可逆 式開 關來取 代 Q c

5、8 3— 8 0 N可 逆式 磁力 啟動器 。2 主要設計要求 針 對 以上問題 ， 做 了以下研究 內容 的工作 ：( 1 ) 根據(jù) 煤 礦井 下安 全 生產(chǎn) 的特 點 ，研制 出的 開關外殼必須具有防爆性能強、 重量輕 ( 一個人可以提 著走 ) 、 外形美 觀 、 便于移 動 ， 可 以遠或近距 離控 制 可逆式或不可逆式電氣設備的正、 反轉啟動與停止；( 2 ) 重點對手提式開關電子保護器的保護性能進 行研 究 ， 研制 出 的

6、電子保 護器必 須做 到 ： 保 護功 能 完 全符合 我 國 《 煤 礦 安全規(guī) 程》 規(guī)定 要求 ( 同時具 有 斷 相 、 過 載 、 短 路 、 漏 地 閉鎖和 風電閉鎖 保護 功能 J ：收稿 日期 ~ 2 0 0 0—1 1—1 6作者簡介 ： 張 國強 ( 1 9 6 3 一) ， 男． 1 9 8 8 年畢生于淮南礦業(yè)學院 ， 現(xiàn)在淮南工 業(yè)學院科 技產(chǎn) 業(yè)處工作、 已發(fā)表論工 3 篇、獲國家專利 1 項。A文章編號 ：

7、 1 0 0 8 —4 4 9 5 ( 2 0 0 1 】 0 2一 o 0 1 9— 0 2性能可靠 、 集成 化程 度盡可能 高 、 元件 少 、 體積小 ；( 3 ) 考 慮 到主 回路 的分斷 元件 為 空氣式 的 ，為 確保在發(fā) 生短路 故障時 能有效地 實施 保 護 ，設計時 短 路保護 選用 了兩套 互 補保護方 式 ：一 是電子式 的 短路保護 ， 通過 控制 回路 來分 斷主 回路 ； 二 是熔斷式 的短路保 護 ，

8、熔斷 器 的熔 體 自動熔 斷 ， 且熔斷器熔 體 額 定 電流 有 2 0 、 3 2 A兩種供 不 同用 戶 選擇 ；【 4 ) 從 使 用方便 的 角度 出發(fā) ，在設 計 時將 電子 保 護器分 為 電子保 護插 件和 電流取樣 單元兩 個 相互 獨立 的部 份 ； 而 電子保護 插件 為插 拔式 的 ，使 在煤 礦井下更 換。( 5 ) 從使 用 方便 的 角度 出發(fā) ，在 設 計時增 加 了 工作 狀態(tài)和故 障顯 示功 能。

9、即手提 式 開關在使用 時 ，使用者在不 打 開面 蓋的情 況下 ，即 可判斷 出該 開關 的工 作或故 障狀態(tài) 。3 主要參數(shù)確定 3 ． 1結 構設計 防爆外殼為長方體形 ， 具有突出的蓋， 蓋殼與殼身采用螺 釘 固定 外殼 上部有一 接線 腔 ， 上 蓋板與接 線腔也采 用螺 釘固定 。腔 的兩側各 有一 只 4 6的大 喇叭嘴 ( 與 原 q c 8 3—8 0 N 的喇叭嘴 相同 ) ， 供外接 電 源 電纜用 ；腔 的前 側

10、有 三只 2 0的小 喇叭嘴 ，其 中 帶有 壓線 板 的 小 喇叭 嘴用 于 穿接 控 制負 載 電纜 線 ，其它兩個小喇叭嘴分別用于穿接點鈴信號和遠控按 紐 外殼 的右側下 方有一 隔離開 關和 三 只按紐 ， 隔離 開關可 以切 斷和接 通控 制 回路的 電源 ．另三 只按紐 分 用 以正 、 反轉啟 動 與停止 被控對象用 。 主腔蓋 板 的右上側 有一視 鏡 ，通過 它可 以觀察 到開 關的工 作 及故 障顯示 狀態(tài) 。3 ．

11、 2電路設計 及主要 元件 的確定 32 ． 1電子 保護插件 的設計 該 開關的過 載 、 斷相 、 短路 、 漏地閉 鎖和風 電延 維普資訊 http://www.cqvip.com 2 0 0 1 車4 月礦 業(yè)安 全 與環(huán) 保葦2 8 基葦2 期表 2各運輸 環(huán)節(jié) 時間分布規(guī)律 礦 車運輸 系統(tǒng)模 擬參 數(shù)如 表 3所 示 ，模 擬結果 如表 4所示 。表 3礦車運輸 系統(tǒng)模擬 參數(shù) 結 果 分 析 ： 由模 擬 結 果 可 看

12、 出 ， 在現(xiàn) 有條 件 下 ，大 巷礦 車運 輸系 統(tǒng) 的年運輸 能 力 可達到 1 9 0萬 表 4大巷運輸 系 統(tǒng)模姒結果模 擬 結 果 模 擬 總時 閫 ， m j n日運 輸 能 力 ／ 1年運 輸 能 力 ／ t平均 每列車等待調車時 問／ m l n平均 每 列 車 等 待 裝 車時 問 ／ mi n平均每列車等待卸載時 問／ m i n平均 每 列 車 無 故 障 運行 時 問 ／ mi n平 均 每 列車 故 障 時

13、間 ／ r a i n裝 車 站 無故 障 運 行 時 問 ／ r a i n裝車 站 故障 時 間 ／ m l n調車 站 無故 障 運 行 時 問 ／ m i n調車 站故障時間／ m J n卸載站故障運行時間／ m i n卸載站故障時間／ m J n方案 1方案 2方案 32 05 8 22 05 9 22 05 8 27 l 6 580 l 279 3 59 0 29 0 024 0 36 0 023 8 05 o0l 8 6l

14、 8 61 8 630 8530 8530 8 56 4 66 4 66 46l 85 0 41 9 43 4 01 90 047 7 08 6 381 01 72 5 418 58l 52 5 42 0 12 0l1 9 263 6 563 6 554 314 54 5311 07 5697 5 21 07 5 63 23 22 2t ／a ，使 各故 障 到達 問隔 時問增 加 1 0 ％運 輸 能力 可 達 2 4 0萬 t ／a

15、 ，各故障修復時間減小 1 0 ％ ，運輸能 力 可達 2 3 8萬 t ／a ，根 據(jù)模 擬情 況 分析 ，土 城礦 大 巷 礦 車運輸 系統(tǒng)運 輸 能力 主要受故 障 到達 間隔時 問 影響，如果各故障到達問隔時間增加 1 0 ％ ，可使現(xiàn) 有 運輸 系統(tǒng)能力 提高 2 6 ％ ，因此在 現(xiàn)有運 輸 系統(tǒng)條 件下，應加強運輸管理調度 ，改造部分運輸設備，從而使故 障到達時 問增加提高運輸 系統(tǒng) 運輸能力 。參 考文獻 ：[ 】 ]由

16、山大學數(shù)學力學系概率論及數(shù)理統(tǒng)計[ M] 北京：高蕁教育 出版 社， 1 9 8 0( 責任編輯： 吳 自立)( 上接 第 2 0頁)( 3 )漏 電閉鎖保 護性能 見表 3 。表 3 漏 電閉鎖保護值 工 作 電 壓 ／ v一 相 對地 絕 緣 電 阻／ k D ．6 6 03 8 0復位值 2 2±57±2動怍 值 的 1 5 0 駐注 ： 漏地檢測電流小 于 l m A 。5應用 K S D K一1 5 N礦

17、用 隔爆 型 多功 能 可 逆 手 提 式 開 關 ， 主要 用 于控制 交流 5 0 H z 、 電壓 3 8 0 V、 6 6 0 V三 相 可逆 或不 可逆式 的電氣設 備 。可用 于煤 礦井 下或其 它周圍空氣中含有爆炸性 ( 例如 ： 甲烷) 氣體的工業(yè) 企業(yè) 中 ， 就地或遠 距 離正 、 反轉 啟 動和停 止可逆 式 電 氣設 備 ， 具 有過 載 、 斷相 、 短路 、 漏地 閉鎖 、 風 電閉鎖 和欠壓保 護功 能 ，

18、 具 有工作狀 態(tài)和故 障顯 示功 能 ， 其 性 能完 全滿足 我 國《 煤礦 安全規(guī) 程》 規(guī) 定 的要求 。該產(chǎn) 品投放 市場 以來 ， 已先后 在安 徽 、 山東 、 河 南 、 湖南 、 云南 、 寧夏 、 山西 、 四川 、 河北 等地 得到 了廣 泛應 用 其性能穩(wěn) 定可 靠 ， 體積 小 、 重量輕 、 售價低 ，因此 深受 廣大用 戶的歡 迎 。目前 ，該 開關 已分別 與 四個 生產(chǎn)膠帶 機 、J D系 列調 度鉸

19、車 、 J H 系列 回柱鉸車 的煤機 廠 家相配套 。該開關 無論 在結 構上 還 是在保 護功 能上 ，其 技術水 平均處 于 國內 同類 產(chǎn)品 的領先水 平 。 它 的應 用 ， 從根 本上解 決 了煤 礦井 下 1 5 k W 以下 的礦用 可 逆或 不可 逆式 的 電氣設備無 保護 功能 的現(xiàn)狀 和 “ 大 馬拉 小 車”的不 臺理 現(xiàn)象 ； 既 給國 家節(jié)約 了大量 的原材料 ， 降低 了煤礦 的生 產(chǎn)成本 ，又 為煤礦 安