掘进工作面风电闭锁装置的长距离控制方式设计.pdf

掘进工作面风电闭锁装置的 长距离控制方式设计 侯振敏，郭智强 （郑州煤业集团公司 告成煤矿，河南 登封 452477） 摘 要 针对煤矿井下局部通风机风电闭锁装置受距离影响的问题， 提出三种设计思路。投入安 装使用以来， 系统运行稳定，动作灵敏可靠， 满足 煤矿安全规程 的要求。 关键词 长距离控制；风电闭锁；设计 中图分类号 TD68 文献标识码 B 文章编号 1001 -0874 （2006） 02 -0073 -02 The Design of Long-distance ControI Mode of InterIocked Circuit-breaker for Heading Face HOU Zhen-min，GUO Zhi-qiang （Gaocheng Coal Mine，Zhengzhou Coal Mining Group Co. ，Ltd. ，Dengfeng 452477，China） Abstract In view of the problem that the interlocked circuit-breaker of underground local fan is influenced by the distance，the paper puts forward three kinds of design thought.The system has stable running and reliable movements since it has been put into operation and meets the requirements of〈Safety Regulations In Coal Mine〉 . Keywords long-distance control；interlocked circuit-breaker；design 1 问题的提出 井下局部通风机风电闭锁装置， 根据煤矿井下 掘进工作面通风设施的运行状态， 对相关掘进巷道 内的电气设备进行自动断电控制及严禁强制起动， 是保证井下安全生产的一种重要监控装置。 煤矿 安全规程 第一百二十八规定 煤矿井下使用局部 通风机供风的地点必须实行风电闭锁， 保证停风后 切断停风区内全部非本质安全型电气设备的电源。 但在井下实际生产中， 却经常遇到限制风电闭锁装 置使用的新问题。 郑州煤业集团公司告成煤矿井下采用微倾长壁 开采法， 巷道掘进时局部通风机安装在运输大巷中， 受风电闭锁装置控制的掘进工作面供电动力总开关 安装在掘进巷道的溜煤眼上部， 实测最佳可靠控制 距离为 20m。实际生产中需要控制的距离一般为 100 ～150m。其中在告成煤矿井下二一下山采区掘 进工作面作业时需采用双回路动力供电系统， 被控 总开关距风电闭锁装置的实际距离最长大于 200m。 为满足井下实际生产的需要， 经反复研究、 试验、 论 证， 提出了解决方案， 经投入安装使用以来， 取得了 良好的效果。 2 设计方案 在相关设备内部不改变原有控制方式的前提下 增加简单的控制线路， 使控制线路简单实用， 所用元 器件少， 投入资金少， 运行安全可靠， 既不影响相关 设备原有的防爆性能， 又能弥补原风电闭锁装置受 环境限制的不足。 （1）中距离控制接线方案 在被控动力总开关腔内增加一个交流中间继电 器， 其线圈回路串接风电闭锁装置的常开触点， 不经 被控动力总开关的起动、 停止和综合保护器的常开 触点， 直接连接到开关控制变压器二次侧 36V 交流 控制电源上。交流中间继电器的常开触点串接在被 控动力总开关的控制回路中， 设计原理如图 1 所示。 减小风电闭锁装置控制触点在被控总开关起动 时通过的起动电流， 可以防止因开关起动电流过大 372006 年第 2 期煤 矿 机 电 而烧毁风电闭锁装置的控制触点或因风电闭锁控制 装置触点烧灼而增加控制触点的接触电阻， 引起系 统控制失灵； 同时可以减小线路的总内阻， 提高控制 系统可靠性。 图 1 中距离控制接线图 （2）长距离控制接线方案 长距离传输时， 由于线路电阻造成压降较大， 使 交流继电器的线圈通电吸合效果不好， 尤其在设备 启动瞬间问题更为突出。现改用直流继电器控制线 路， 适用于单回路供电地点， 效果良好。设计原理如 图 2 所示。 图 2 长距离控制接线图 电路中采用桥式整流， 使交流电变成脉动直流 电， 经电容滤波后送入三端稳压器， 再经过三端稳压 器降压稳压后， 进入输出级滤波得到 24V 平滑的直 流电， 供直流中间继电器使用。C1用以抵消输入端 较大的电感效应及滤波； C2用以消除输入端的高次 谐波干扰， 防止电路产生自激震荡， 以改善器件的瞬 态响应； C3用以消除负载所产生的谐波， 防止电路 自激震荡； C4是为了瞬时增减负载时， 不致引起输 出电压有较大波动。降压稳压电路选用 7824 三端 稳压器， 它具有体积小、 外围元件少、 性能稳定、 具有 超温保护、 过载短路保护、 输出晶体管保护等优点。 若采区需要采用双回路供电方式， 则可按图 3 控制接线图进行。 （3）超长距离控制接线方案 当局部通风机距掘进工作面较远， 被控总开关 距风电闭锁装置在 300 ～400m 以上时， 采用以上的 设计方式， 难以达到良好的控制效果。 对此， 改变其 图 3 双回路长距离控制接线图 安装方式， 把改造后的系统经过防震处理， 安装于一 台 45A 的接线盒内。由于 7800 系列三端稳压器输 入端与输出端的电压差只要大于 5V， 就可以稳定可 靠的工作。故只要 7824 三端稳压器的输入电压高 于 29V， 系统就能稳定可靠工作。主要设计思路为 被控总开关控制变压器二次侧输出的电压为交 流 36V， 经桥式整流后电压 U 36 0. 9 32. 4V 电容滤波后电压 U 32. 4 1. 1 35. 64V 经实测200m 控制线路的压降为3 ～4V， 故送入 7824 三端稳压器输入端的电压 U 35. 64 -4 31. 64V 这样完全满足了三端稳压器对电压的要求， 系 统能稳定可靠的工作。设计原理图如图 4 所示。 图 4 超长距离控制接线图 3 结语 风电闭锁远距离控制装置自投入安装使用以 来， 系统运行稳定、 动作灵敏可靠， 符合 煤矿安全 规程 规定的要求， 对煤矿井下安全生产具有重要 的现实意义。 作者简介侯振敏（1954 - ） ， 男， 高级技师。长期从事煤矿井下机 电管理工作。 （收稿日期 2005 -09 -27； 责任编辑 姚克） 47 煤 矿 机 电 2006 年第 2 期