矿用隔爆电气开关的改进及其研究

文章编号:1004-2X(2007)05-0042-02

矿用隔爆电气开关的改进及其研究

孙文克

(徐州煤矿机械厂,江苏　徐州　221004)

摘　要:对矿用隔爆电气开关所存在的一些问题进行了论述,针对这些问题从几方面提出了改进方案,并论述如何按方案实施及实施结果。

关键词:矿用隔爆电气开关;可靠性

中图分类号:TM5　　　　　文献标识码:B

ImprovementandStudyonFlame-proofElectricSwitchforMine

SUNWen-ke

(XuzhouMineMechineryPlant,Xuzhou221004,China)

Abstract:Someproblemsinwhichflame-proofelectricswitchesexistarediscussed.Fortheproblems,we

proposeimprovementschemesfromseveralaspectsanddiscusshowtocarryitoutaccordingtotheschemes.

Keywords:flame-proofelectricswitchformine;reliability1　引言

型　　号

表　1

性能

保护系统

QJZ-160/1140S起动器

QJZ-250/1140S起动器

设计调试简单技术保密性差80C51单片机系统,开发成本低,技术完善,可靠

显示方式发光二极管指示、不直观

通讯接口无联网接口

控制容量9～237kW

煤矿机电产品比较特殊,其使用环境十分恶劣、工作场所狭窄、设备技术相对落后。随着电子、微机技术的不断发展,促使产品不断完善和改进。本文从技术经济成本、元器件供应、安全节能几个方面为例,介绍了矿用隔爆型电气开关(以下简称开关)产品改进及其应用。

液晶汉显直观、明确

RS485或

CAN接口,易于实现监测监控

9～370kW

改进后的线路由原220根减少为190根,直流继电器由原11个减少为5个,控制系统中间环节简化、可靠性显著提高。

2　技术、容量升级

矿井设备单机容量和总容量的增长,导致了控制开关容量不断增大。以我厂常规产品QJZ-160/1140S双速起动为例,属80年代中期产品,配套的主机厂已向我们提出开关的控制功率应由230kW增大到370kW左右,具备智能接口,便于监测监控,才能满足工作要求。我们在此基础上开发出兼容QJZ-160/1140S双速起动器的换代产品QJZ-250/1140S智能双速起动器,现将两种起动器的主要性能见表1。

3　经济改进

有些产品设计时采用降额使用技术,以牺牲经济指标来达到提高性能指标的目的。如我厂常规产品QJZ-315/1140起动器,选用额定电流400A的KJ5-400/1140接触器,成本相对偏高。因此,我们需要在满足开关原有性能的基础上,降低成本。选用我厂自制件CJZ-315/1140A交流真空接触器,现将两种接触器的主要性能见表2。

《电气开关》(2007.No.5)

表　2

型　　　号

参　　数

CJZ-315/1140接触器

额定电压额定电流电寿命机械寿命操作电压极限分断能力

1140V315AAC3　7.5万次

AC4　6万次　150万次交流42V4.5kA/3次

KJ5-400/1140接触器

1140V400A

43

改动后的电路满足了原有功能,符合安全规程。

图　1

AC4　6万次100万次交流220V4.5kA/3次

参考文献

[1]　GB3836.1-2000～GB3836.4-2000爆炸性环境用防爆电气设备[S].

收稿日期:2007-04-05

　　由表可知,两种接触器的关键技术性能指标都能够满足设计要求,只有操作电压不同。只要把控制变压器由原来的1140V/220V改为1140V/420V即可。

实践证明,改装后的起动器主要部件接触器,换向开关都由外购件改为自制件,成本降低12%的情况下,性能仍能得到保证,满足经济改进的要求。

(上接第20页)

[7]　赵尤新,徐国禹.灵敏度法分析计算电力系统无功和电压最优控制问题[J].重庆大学学报,1985(2):1-11.

[8]　何加坤,张庆安.用全面敏感度分析方法进行电力系统无功综合优化配置[J].中国电机工程学报,1985,5(3):36-46.

[9]　张清益.电网分析和发电计划在EMS和DMS中的应用[J].湖南计算机用户协会,1994(3):156-166.

[10]　刘明波,陈学军.基于原对偶仿射尺度内点法的电力系统无功优化算法[J].电网技术,1998,22(3):21-28。

[11]　苏玲,赵冬梅.电力系统无功优化算法综述[J].现代电力.2004,12.

[12]　张鹏,刘玉田.配电系统电压控制和无功优化的简化动态规划法[J].电力系统及其自动化学报,1999,11(4):49-.

[13]　周皓,周晖.电网无功电压综合控制的改进SA算法[J].继电器,2004,32(1):24-27.

[14]　王洪章,熊信银,吴耀武.基于改进Tabu搜索算法的电力系统无功优化[J].电网技术,2002,26(1):15-18.

[15]　文福栓,韩祯祥.人工神经元网络模型的无功电源最优分布及经济调度[J].中国电机工程学报,1992,12(3):20-28.

[16]　TOMSOVICK.Afuzzylinearprogrammingapproachtothereactivepower/voltagecontrolproblem[J].IEEETransonPowerSystems,1992,7(1):287-293.

[17]　HUSYY,HOKL.VoltagecontrolusingacombinedintegerLinearprogrammingandarulebasedapproach[J].IEEETransonPowerSystems,1992,7(2):744-751.

[18]　张尧.基于GATS的电力系统无功优化[C]//全国高等学校电力系统及其自动化专业第十九届学术年会论文集,2003,308-312.[19]　雷德明。利用混沌搜索全局最优解的一种混合遗传算法[J]。系统工程与电子技术,1999,21(12):81-82.

[20]　翁利民,靳剑峰.电力系统无功优化方法综合分析[J].电力电容器,2004,2.

收稿日期:2007-01-04

4　元器件特殊订购改常规产品

我厂起动器系列使用的通用电子保护插件一套共四种,分别为电源延时组件DSZ-00,保护组件BHZ-00、信号整定组件XZZ-00、漏电闭锁组件LDZ-00。这些插件原设计选用的集成块由于长期以来特殊的供货方式,造成成本偏高。我们分析后认为原选用的集成电路,都可以找到功能相对应的国标电路,只是相关功能引脚排序不一致,如原四2输入的非门电路,可用CC4011替代;原三3输入或非门电路,可用CC4025替代;原四异或门电路,可用CC4070替代;制定设计改动后的电路图和线路板,经过一个半月的试制后,改进后的插件各项性能指标完全达到甚至超过原插件。实际上国标电路生产工艺更完善,其调试性能、原器件供应等都得到有效保障,达到改进要求。

5　其它

有时,安全监督部门会对所设计的产品在安全上、隔爆性能方面提出强制性(如涉及本安电路部分)要求。以我厂生产的掘进机电控箱KXJZ1130/1140E为例,其中,用于切割电机负荷显示的驱动和显示电路是通过安全栅电路把非本安和本安电路(即本安型电气设备和其关联设备)联系起来的,在图样送审时,负责主审本安的技术人员认为,应该有比安全栅电路更可靠的方案。

经过论证,我们设计采用了光电耦合电路,图1为改动前后电路比较。