矿井隔爆型真空馈电开关断电报警装置的设计应用

　　针对煤矿局扇风机管理中存在的一系列问题，本文提出了为矿用隔爆型真空馈电开关加装断电报警装置，并对报警装置的硬件进行了总体优化设计。经实际使用，该系统故障率低、灵活性强、控制精度高，具有良好的现场应用效果。

　　引言

　　目前开采深度不断增加，矿井瓦斯含量加大，瓦斯超限管理显得优为重要，随着瓦斯超限就是事故理念的提出，掘进工作面局部扇风机一旦出现停电停风， 而不及时恢复供电在几分钟就会出现瓦斯超限；现阶段煤矿局部通风都实现了双风机双电源，三专或双三专两闭锁的供配电方式，正常情况下，主局部扇风机停电，备用局部扇风机能实现自动切换运行，保持供风的连续性，就不会出现停风瓦斯超限现象，备用扇风机电源是否处于热备状态，受作业现场环境噪声的影响，很难判断，就目前来说，大部分矿用隔爆型真空馈电开关都不具备停电报警的功能，一旦备用风机不在热备状态，当主扇风机故障时，备扇风机就不能实现自动切换启动，从而给煤矿的瓦斯超限和安全生产埋下了隐患。

　　本文针对矿用隔爆型真空开关的不足，将停电报警原理应用于局部扇风机的整个供电系统中；可在局部扇风机配电点备扇和上一级变电所主备扇实现停电自动报警功能，及时提醒变配电操作工进行恢复供电，可大大降低局部扇风机停电停风现象，从而提高煤矿的瓦斯管理和安全生产可靠度。

1、报警装置设计

图1 报警装置原理图

　　1.1、电源电路

　　由电网来的交流660V 电源经过变压器降压变为交流18V， 再经整流、滤波、稳压后输出直流12V 电源，作为其它本安电路的电源，具有充放电功能，可在电源失压的情况下给报警装置供电。

　　1.2、控制电路

　　该报警装置采用四2 输入与非门CMOS 芯片作为主控芯片(图1)，端子1、3 接入馈电开关接触器常闭触点，当端子1、3 断开时，三极管V3基极高电平，V3导通，三极管V1、V2基极低电平，V1、V2截止；当端子1、3 闭合时，三极管V3基极低电平，V3截止，三极管V1、V2

　　基极高电平，V1、V2导通。

　　1.3、显示电路

　　显示电路由红、绿发光二极管点阵组成，每个灯由九串发光管组成，每串有五个发光二极管，每串内有一限流电阻，防止通过过大电流烧坏发光管(图2)。

图2 声光报警电路

　　1.4、工作原理

　　报警装置工作状态如下表：

　　当电源停电时，馈电开关接触器断开，常闭触电闭合，绿灯熄灭、红灯闪烁，同时报警器发出报警声，提示电源断电；当馈电开关接触器吸合，常闭触点断开，绿灯亮、红灯灭，同时报警器停止报警。

2、报警装置运行分析

　　该报警装置的电气控制系统硬件选择合理，控制方便，故障率低，大大缩短了局扇风机停电时间，提高了局扇风机运行的可靠性，有效地防止了因风机停运导致的瓦斯超限事故的发生，从而为煤矿的安全提供有效的保障。

3、结束语

　　矿井局部通风机加装停电报警装置， 可有效防止停风事故发生，为企业生产带来了较好的经济效益和社会效益。该系统的突出优点有：①功能完善，运行可靠；②系统具有良好的动态、静态性能；③设备的体积小、重量轻、安装维修方便、操作简单、节电效果明显；④可广泛应用于其它系统、领域。因此，该报警装置的研究与应用具有较强的推广价值。