KF1019矿用隔爆兼本安电源箱的设计与实现

２ 奉质安 全 电源单 元 ｖ ２ ｖ奉厦 安 垒 电源 单 元 Ｉ 充电断 电控 制 回路 单
Ｖ 本 质 安 全 电 源 单 元 供 电 ；８Ｖ ２ 为 ２ ｌＶ本 质 安 全 电源 单 元 供 电 ；
３ 为 士 ｌ ０Ｖ ２ Ｖ本 质 安 全 电 源 单 元 供 电 ；３ ８Ｖ为 充 电 断 电控 制单 元供 电。
维普资讯 http://www.cqvip.com
第 １
Ｖ ｏ ．１ Ｎ ｌ １ ３．
阜 新 矿 业学 院 学 报 （ 自然 科 学 恒）
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ＇ ｉ ｉ ｉ ｇ Ｉ ｓｉ ｔ （ ｔ ｒ ｌ ｃｅ ｃ ） ｏ ｒ ａ ｆＦｕ ｎ Ｍ ｎ ｎ ｎ ｔ ｕ ｅ Ｎａ ｕ ａ ｉｎ ｅ ｘ ｔ Ｓ
时
闫
铡
试
结
果
时
间
测
试
姑
果
ｌ ０ ●ｅ 一 ｌ ０— ０ ５
２ ．０ １ ． １ ． ２ １． ２ Ｄ １ ． 一 １ ． ２ ２
２０ ０． ２ ． １ ．１． ２ １ ．０ 一 ｌ ０ ． ２
ｌ ０ ｌ ●ｅ 一 ０— ２ ０
１ ０ ９０ — １ — ０ １ ５
： ．１ １ ． １ ３ １ ． ２ １． ２ 一 １ ｌ ２
（ ）可 为 Ｋ ２ １ ７Ａ 型 井 下 分 站 及 分站 所属 的 传 感器 提 供 本质 安 全 电 源 ｝ １ ３ ０ ９
（ ）即 可 用 交 流 供 电 ， 可在 交 流 断 电 时用 电池 供 电 ，保 证 了 系统 的连 续 用 电 ； ２ 叉 （ ）具 有过 流过 压保 护 功 能 ； ３
用隔 爆 兼 本 安 电源箱 。
ｌ Ｋ １ｌ Ｆ ０ ｇ电源 箱 的主 要技 术参 数
（ ） 防爆 标 志 １ Ｅ ｄｂ（ ℃） ｘ ｉ １０ ｉ ５
（ ） 电源 电压 ２
交 流 ６ ０Ｖ或交 流 １ ７ ６ Ｖ。 ２ 直 流 １Ｖ一 组 ； 流 ２Ｖ 四组 Ｉ 流 士 １ 各一 组 ２ 直 １ 直 Ｖ ２
有 双 重 过压 保 护 。
２３ ２ ． １Ｖ本 质 安 全 电源 单元 该 单 元 工 作原 理 与 ｌ ２Ｖ本 质 安 全 电源相 同 ， 路 模 式 完 全 一致 ，主 要 区 别在 于 技 术 参 电
数不 同 ， 里不再重复 。 这
２ ４ 充 电 断 电 控制 单元 ． 该 单元 经 整 流 滤 波后 ， Ｃ ３ 组 成 恒 压 充 电 回路 ，限 定 蓄 电 池 充 电。 为 ３ 最 由 Ｗ １ ７ 电压 ４Ｖ， 大 充 电 电流 由 Ｃ ￣ ＇ Ｗ Ｉ ／自身限 定 （ ． 正 常 工作 时 ，蓄 电 池 处 于 浮 充 电状 态 ， 电 器释 放 ， １５Ａ） 继
电路 为分站进 去一高 电平 ， 指示 为交 流供 电状 态 ； 当交 流电源停 电时 ， 电器 吸合 ． 电池 继 蓄 投入 供 电工 作 ， 电路 为分 站进 去一低 电平 ，
指 示 当前 为 电池 供 电 状 态 。 另 外 ， 单 元 对 蓄 电 池 设 有 防 过 放 电 回 该 路 ， 蓄 电池 电 压 下 降 至 ２ ～ ２ ． 时 ， 当 ５ ５ ５Ｖ 保
护 电路 动 作 ， 电 池 自动脱 离 供 电 ， 断 全部 蓄 切 供 电通 路 ， 电池 不 至放 空 ， 保蓄 电池 的使 使 确
用 寿命 。
躅 ２ 电流与 分站 接线 田
Ｆｉ ． ｝ ｉｉ ｇ ｄ ｎ ｔ ｍ ｆ ｇ ２ ｎ ｗ ｒｎ ｉ ａ ｏ ｇ ｅ ｕ ｐｙａ ｄ ｓ ｂ ｔｔ ｎ ｒ ｓ ｐ ｌ ｎ ｕ ｓａ ｉ ｏ
参 考 文献 ．
． １ 尢同矿 务局 、 阜新 矿业学 院 Ｋ Ｉ 型 矿压 自动监 测系境 ・ ９ １ ＪＩ １ ５ ２ 抚顺安 倥厂 、 阜新 矿业学 院． Ｆ ０ ￥矿用隔 爆兼奉 安 电源 箱 虚用 说 明书 ． ￥ Ｏ Ｋ １１ １ １ ｔ
作者 简介
、
郭凤 仪 一 ． ５ ４ 生 ． 师 。１ ９ 年毕 韭于 阜新 矿业学 院工 业 自动 化专 业并 获工 学 硬士 学 位 ．１ １ 曾在 啥 尔滨 男 １Ｓ 年 讲 ９０ １９ 年 １
（） 最大负载 电流 ｓ （） 整机功率 ８ １ Ｖ≤ １ＡＩ １Ｖ ２ ０ｍＡ；１ ２ ｏｍ ２ ≤ ５ ２ ２ｖ／ ｏ Ａ；一１ ≤ １ ０ｍＡ。 Ｖ ２ ０
（ ） 过 电压 保 护 动 作 值 ７
１ （ ～ ｌ ） 士 １ ／ Ｖ ２ （３ ５Ｖ） ２ｖ／ １ ４ ； Ｖ １ ｌｖ／ ２ ￣２ 。 ６ ２ ５
￣ｉ 塑 爆本 站 ＞ ／ ｆ ｌ 塑 兼安分 ＾ 空 Ｎ ｆ
中 图分 类号 Ｔ ３２ Ｐ ３
沥嵫
０ 引
言
Ｋ ０ ９矿 用 隔爆 兼 本 安 电源 箱 是 国家 七 。 科 技 攻关 项 目 ，Ｋ３ １型 矿 井 压 能 自动 监 Ｆ１１ 五 “ １ 测 系统” 的关 键 设 备 。它 主 要 应 用 于 煤 矿 井 下 舍 有 可 燃 可 爆 性 气 体 的 环 境 中 并 为 井 下 分 站 所 属 的 传 感 器 提 供 本 质 安 全 电源 。Ｋ １ 型 矿 井 压 能 自动 监 测 系统 主 要 是 通 过 对 井 下 各 渊 Ｊ１ 点环 境 参 数 的 自动监 测 ，并 通过 地 面 中 心站 实 现 对 井下 通 风 网 络 压 能 值 的 计 算 机 管 理 。 为 了保 证 系 统 在 井 下正 常 用 电 ，我 院 与 抚 顺安 仪 厂共 同 研 制 了该 系 统 的 配 套 产 品 Ｋ ０ Ｆ１ １ ９矿
Leabharlann Baidu
（ ）２ 电 源 的输 出 路 数可 根据 需要 进 行扩 展 ｝ ４ １Ｖ （ ）该 电源 内部 设有 ｌ ５ ２Ｖ至 ５ 的转 换 电路 ，以 适 应 分 站 电路 不 同 电压 等 级 的需 求 ｛ Ｖ （ ）该 电源 可 向分站 输 出部 分 开关 量 ． 而 指 示 电源 的工 作 状 态 。 Ｂ 从
Ｔｈｅ Ｄｅ ｉ ｎ ａ ａ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ Ｆ ０１９ ｓｇ ｎｄ Ｒｅ ｌｚ ｔｏ ｆ Ｋ ｌ Ｔｙｐ ａ ｅ ｒ ｏ ｎｔ ｉ ｉａ ｌ ｆ ｅ Ｆｌ ｍ ｐ ｏ ｆ Ｉ ｒｎｓｃ ｌｙ Ｓａ ｅ
Ｐｏ ｅ ｘ Ｕ ｓ ｄ ｉ ｉ ｗ ｒ Ｂｏ ｅ ｎ Ｍ ｎｅ Ｓｈａ ｔ ｆ
（ ０１ ｒ ｗｉｇ ｏ ｙｄ ａ ｎ
ｇｏ ｐ ｒ ｕ ２ ｏ ｒ￣ ｐ ｔ １ ｐ ｗｅ Ｐｙ）
和 滤波 后 ，再 绎 限 流 电路 及 三 端 集 成 稳 压器 稳 压 成 ｌ ２Ｖ输 出 。 当 负 载 电流 超 过 整 定值 （ ． １ ０ ～ １２Ａ ， ５ ． 时 保护 电 路 动 作 ， 输 出 电 压 电 流 减 小 ， 输 出 过 电 压 时 ， 电 压 保 护 电路 动 使 当 过 作 ， 电 压 保 护 动 作后 ， 过 须重 新 迭 电 ２ ２ 士 １ 本 质 安 全 电源 单元 ． ２Ｖ 该 单 元输 入 交 流 电 压 经 整 流 和 滤 波 后 ，由 Ｃ １ 集 成 稳压 器 稳 压 成 ２ Ｗ￥ ＂ ／ ７Ｖ送 至 Ｚ ４ ７ Ｆ １ 直 流变 换 器后 输 出 士 １ Ｖ，再 经 Ｃ １Ｌ和 Ｃ ７ １ ５ Ｗ３ ７ Ｗ ９ ２稳 压 器 稳 压 成 士 ｌ ２Ｖ输 出 ， 单 元 设 该
（ ） 备 用工 作 电源 （ 电 池 ） ３ ／ ａ ３ 蓄 ０ｖ Ｂｈ （ ） 输 出本 质 安 全 电源 ‘
Ｖ／ １ ０ｍＡ． ５
（ ） 过 流 保 护 动 作 值 １ １ ０一 １ ２ＡＩ ２ｖ ２ ｏｍＡ｝ １Ｖ／ ５— ４ ０ｍＡ； １ ５ ２Ｖ／． ５ ． ／ ｓ １ ２ ３ ０ ０ 一 ２
２ ．２ １ ． １ ． ２ ０． ２ ０． ｌ １ １ ． 一 ２
ｌ ０一 ｔ 蕾● ２— ２ ０
２１ ｛． ２． １ ．２． ｌ ４ ． １ １． ２ 一 ２
２１ １． ２ ． １ ．２． ２ １ —１ １ ． ２ ０
２ ２． ７ １． １ ．ｔ． ２ １一 ｌ ０ １ ． 一 ２
３ 工业 试 验 ＝
该 电源 与 分 站 的接 线如 图 ２ 示 所 该 电源 在 大 同矿 务 局 煤 峪 Ｉ矿 进 行 了三 个 多 月 的工 业 试 验 ． 验 结 果 如 表 １所 示 。 ＝ ｌ 试 工 业 试 验 证 明 ： Ｆ Ｏ ９电 源 箱 工 作 可 靠 。 电 电 压 保 持 长 期 稳 定 。该 系 统 及 该 系 统 的 Ｋ １１ 供
工业大学电气工程幕进恪． 现在卓新矿业学院 矿山供电教研塞从事戟学和科研工作 曾发袭有矍论文 １ 条篇。 ０
李 文江 ． ． ９ １ 男 １ ５ 年生 ． 讲师 ｌ ７ 年毕 业 于阜 新矿 韭学院 电气工 程 幕． 在阜新 矿业 学院 电气工 程 采从 事教 学和科 ＢＢ 现
研 工作 ．
２ ．０ １ ． ． ２ １ｔ １ ．１ ０ ． ２ ０ １ ． 一 ２
１ ｌ ０ｌ ２ ¨ 一 一 ０
２１ １． ２ ． １ ．２． ２ １ ．２． １ ２ 一一 ２
２Ｉ ０． ２ ． １ ．１． ２ １ ．０ 一－ ２ 一 Ｉ ４
其 中 ２ 电豫 为 任 取 一 路 测 试 的 结 果 ． ｌＶ
第 １期
鄂 风仪 等 ： Ｆ ０ 用 隔爆 兼 本 安 电源 箱女 设 计 与实 现 Ｋ １１ ９矿 々
８ ７
该 电源 变 压 器二 次 侧 共有 四 个 绕组 ， 出 恒 定 电 压 分 别 为 ２ 输 ０ Ｖ，３ Ｖ 和 ３ 其 中 ２ ０ ８Ｖ ０Ｖ 为 ｌ ２
ｌ１ ｖ奉质安仝电 ｖ１ ２ 单元
不大 于 １ ０ｗ ‘
２ Ｋ １１ Ｆ ０ ９电源 箱 的 结 构 原 理
该 电源 的 结 构 原 理 如 图 １所 示 。
初 稿 １ ９ — ０ － ２ ． 改 稿 １ ９ ０ １ 。张 毓 咨 编 、 ５ ５ ２ １修 ３ ５ ２ ９ 棱
维普资讯 http://www.cqvip.com
Ｇｕ ｅ ｇ ｉ ｏＦ ｎ ｙ Ｌｉ，ｅ ｊ ｎ ￣ ｎｉ ｇ Ｖ ａ Ｇａ ｅｓ ｅ ｏＷ ｌ ｍ， ｈ
Ａ ｂ ｔａ ｔ Ａ ｃ ｏｒ ｉ ｏ ｔ ｐ ｃａ ｏ ｉ ｈ ｆ ｑ ｐ ｅ ｔ ｏ ｈ ｃ ＿ ｈ ａ ｄ ｄ ｖ ｌｐ ｅ ｔ ｒ — ｓｒｃ ： ｅ ｄｈｇ ｔ ｈｅ ｓ ｅ ｉ ｌ ｆ ｍ ｎｅ ｓ ａ ｔｅ ｕｉ ｍ ｎ ・ ｆ ｔ ｅ Ｉ Ｏ ｎ ｅ ｅｏ ｍ ｎ ｅ
囤 Ｌ Ｋ Ｌ Ｆ Ｑ ９电薄糖的结构 原理 图 Ｌ Ｋ图中 ｔ ｖ 电榴 凡画 一组 ） Ｌ 【
Ｆ ｇ ｈ ｉ ．１ ｔ ｅ ｎ ｌ ｌ ｆ ＫＦ Ｉ ｌ ｔ ｐ — ｃｐｅｏ 口 ● ｙ ｅｐ ｒｂ ｘ ｏ
２ １ １ ． ２Ｖ本 质 安 全 电 源 单元 该 单元 输 入 交 流 电 压经 整 流
配 套 产品 已于 １ ９ ９ １年 ３月通 过 国 家技 术监 定 。
４ Ｋ １ １ ９电源 的功 能 特 点 Ｆ ０９
维普资讯 http://www.cqvip.com
阜 新矿 业 学院 学报 （ 自然 科 学版 ）
１９ ９ ４年
表 １ 工 业 试验 结果
Ｔａ ｂ．１ ｔ ｎ ｓ ｒ ａ ｘｐ ｒ ｍ ｅ ｔ ｅ ｕ ｔ ｈｅ ｉ ｄｕ ｔ ｉ ｌ ｅ ｅ ｉ ｎ ａｌｒ ｓ ｌｓ
１ ９ 年 １月 ９４
Ｊ ａｎ． ． １９台４
／
卷
Ｋ １１ Ｆ ０ ９矿 用 隔爆 兼 本 安 电源 箱 的 与 实现
李 文 江 王 凤 霞 王 军
摘 要 根据矿山电器的特殊要求． 文章对于开发和研制的矿用隔攥兼车质安垒电源进行了介绍。 从运
行经 验表 明 ． 电锅 不 但工 作性 能 穆定 － 该 ｆ 而且 具有高 度的可 靠性 。