CN207459699U - 矿用电源连接检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种矿用电源连接检测装置，包括交流电源P1、交流变压器T1、整流桥D1、继电器S1、电流电压型互感器H1、运算放大器U1和比较器U2，所述交流电源P1的输出端与继电器S的输入端电连接，继电器S的输入端接电阻R1与继电器S的输出端并接，继电器S的输出端接负载电阻；所述交流电源P1的输入端接交流变压器T1与交流电源P1的输出端并接。本矿用电源连接检测装置检测到电流大小正常时，三极管Q2关闭，三极管Q1的基极，变为低电平，故三极管Q1也被关闭，继电器S的线圈断电，继电器S输出断开，电源输出被切断，实现了开路保护的功能；整体结构原理简单实用，成本低廉，易于推广实用。
Description
技术领域
本实用新型涉及煤矿供电设备技术领域，具体为一种矿用电源连接检测装置。
背景技术
在煤矿等易燃易爆场所，明火，电火花等很容易引起***，给国家和人民生命财产安全造成不可挽回的损失，鉴于安全生产的必要性，我国对煤矿井下设备有严格要求，防止电火花的产生，为保障井下安全生产提供了保障。但是若有井下线缆断裂，造成电线开路，人员一旦触碰将会出现生命危险，若断裂的电线与大地连接形成短路等，将会产生电火花危及煤矿及人员的生命财产安全,因此需一种矿用电源连接检测装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种矿用电源连接检测装置，具有可实现动力线开路的状态下，完全断电；可以避免动力线短路，而产生的大电流放电现象；结构原理简单实用，成本低廉，易于推广实用的优点，解决了现有技术中锰矿开采中电路老化短路产生电火花从而造成煤矿事故的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种矿用电源连接检测装置，包括交流电源P1、交流变压器T1、整流桥D1、继电器S1、电流电压型互感器H1、运算放大器U1和比较器U2，所述交流电源P1的输出端与继电器S的输入端电连接，继电器S的输入端接电阻R1与继电器S的输出端并接，继电器S的输出端接负载电阻；所述交流电源P1的输入端接交流变压器T1与交流电源P1的输出端并接，交流电源P1的输入端与继电器S的输入端电连接，交流电源P1的输入端并接电阻R2与继电器S的输出端电连接；所述交流变压器T1的输入端接整流桥D1的引脚2，交流变压器T1的输出端接整流桥D1的引脚4，整流桥D1的引脚1接地，整流桥D1的引脚3接12V电源；所述运算放大器U1的输出端串接电阻R3与三极管Q2基极电连接，三极管Q2的集电极接12V电源，三极管Q2端发射极串接电容C1接地，电容C1的输入端并接电阻R11接地，三极管Q2端发射极串接电阻R4与三极管Q1的基极电连接，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极接继电器S的输入端；所述电阻R4的输出端电连接三极管Q3的集电极，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的基极串接电阻R5与比较器U2的输出端电连接，比较器U2的负极串接电阻R8接地，电阻R8的输入端并接电阻R9接12V电源端，比较器U2的正极与运算放大器U1的正极电连接，运算放大器U1的输出端接电流电压型互感器H1与运算放大器U1的负极连接，运算放大器U1的正极并接电阻R10接地。
优选的，所述三极管Q1、三极管Q2和三极管Q3采用型号均为2N3904。
优选的，所述交流变压器T1的变比为22:14。
优选的，所述运算放大器U1的型号为AD620，比较器U2的型号为LM393。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
本矿用电源连接检测装置在工作时，电流电压型互感器H1测量交流输出侧的电流大小，当电流大小正常时，三极管Q2关闭，三极管Q1的基极，变为低电平，故三极管Q1也被关闭，继电器S的线圈断电，继电器S输出断开，电源输出被切断，实现了开路保护的功能，同时电阻R1和电阻R2一直保持微导通的状态可以一直监测负载端的状况，当负载正常连接时，运算放大器U1、三极管Q2会输出高电平，继电器S继电器吸合，电源恢复输出，实现了断电后恢复的功能；当负载正常供电时候，如遇到短路，或者负载过载时，假设负载的电流大于10A，则电流电压型互感器H1输出大于10V，比较器U2的负极参考电压为12V*(R8/(R8+R9))；代入数值得12V*(10KΩ/(10KΩ+2KΩ))＝10V，因此当负载电流大于10A时，比较器U2输出为高电平，三极管Q3被打开，三极管Q1的基极强制拉成低电平，三极管Q1被关闭，继电器S线圈强制断电，继电器S断开输出，从而实现了负载端因过载或者短路的保护功能；可实现动力线开路的状态下，完全断电；可以避免动力线短路，而产生的大电流放电现象；结构原理简单实用，成本低廉，易于推广实用。
附图说明
图1为本实用新型的电路图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，一种矿用电源连接检测装置，包括交流电源P1、交流变压器T1、整流桥D1、继电器S1、电流电压型互感器H1、运算放大器U1和比较器U2，三极管Q1、三极管Q2和三极管Q3采用型号均为2N3904；交流电源P1的输出端与继电器S的输入端电连接，继电器S的输入端接电阻R1与继电器S的输出端并接，继电器S的输出端接负载电阻；交流电源P1的输入端接交流变压器T1与交流电源P1的输出端并接，交流电源P1的输入端与继电器S的输入端电连接，交流电源P1的输入端并接电阻R2与继电器S的输出端电连接；交流变压器T1的输入端接整流桥D1的引脚2，交流变压器T1的输出端接整流桥D1的引脚4，整流桥D1的引脚1接地，整流桥D1的引脚3接12V电源；运算放大器U1的输出端串接电阻R3与三极管Q2基极电连接，三极管Q2的集电极接12V电源，三极管Q2端发射极串接电容C1接地，电容C1的输入端并接电阻R11接地，三极管Q2端发射极串接电阻R4与三极管Q1的基极电连接，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极接继电器S的输入端；电阻R4的输出端电连接三极管Q3的集电极，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的基极串接电阻R5与比较器U2的输出端电连接，比较器U2的负极串接电阻R8接地，电阻R8的输入端并接电阻R9接12V电源端，比较器U2的正极与运算放大器U1的正极电连接，运算放大器U1的输出端接电流电压型互感器H1与运算放大器U1的负极连接，运算放大器U1的正极并接电阻R10接地；该矿用电源连接检测装置的P1是220V交流电源，交流变压器T1的变比是220比14，电流电压型互感器H1的变比是1比1，运算放大器U1的型号为AD620，比较器U2的型号为LM393；电流电压型互感器H1测量交流输出侧的电流大小，运算放大器U1的增益公式为G＝49.4KΩ/RG+1；带入公式可得G＝49.4KΩ/R10+1＝138.2倍，当负载端的输出电流小于5mA时，因为电流电压型互感器H1的变比为1比1，可得电流电压型互感器H1输出为5mV，又知运算放大器U1的增益大小G为138.2倍，故运算放大器U1的输出为5mV*150.7＝0.691V，三极管Q2关闭，三极管Q1的基极，变为低电平，故三极管Q1也被关闭，继电器S的线圈断电，继电器S输出断开，电源输出被切断，实现了开路保护的功能，同时电阻R1和电阻R2一直保持微导通的状态可以一直监测负载端的状况，当负载正常连接时，运算放大器U1、三极管Q2会输出高电平，继电器S继电器吸合，电源恢复输出，实现了断电后恢复的功能；当负载正常供电时候，如遇到短路，或者负载过载时，假设负载的电流大于10A，则电流电压型互感器H1输出大于10V，比较器U2的负极参考电压为12V*(R8/(R8+R9))；代入数值得12V*(10KΩ/(10KΩ+2KΩ))＝10V，因此当负载电流大于10A时，比较器U2输出为高电平，三极管Q3被打开，三极管Q1的基极强制拉成低电平，三极管Q1被关闭，继电器S线圈强制断电，继电器S断开输出，从而实现了负载端因过载或者短路的保护功能。
综上所述：本矿用电源连接检测装置在工作时，电流电压型互感器H1测量交流输出侧的电流大小，当电流大小正常时，三极管Q2关闭，三极管Q1的基极，变为低电平，故三极管Q1也被关闭，继电器S的线圈断电，继电器S输出断开，电源输出被切断，实现了开路保护的功能，同时电阻R1和电阻R2一直保持微导通的状态可以一直监测负载端的状况，当负载正常连接时，运算放大器U1、三极管Q2会输出高电平，继电器S继电器吸合，电源恢复输出，实现了断电后恢复的功能；当负载正常供电时候，如遇到短路，或者负载过载时，假设负载的电流大于10A，则电流电压型互感器H1输出大于10V，比较器U2的负极参考电压为12V*(R8/(R8+R9))；代入数值得12V*(10KΩ/(10KΩ+2KΩ))＝10V，因此当负载电流大于10A时，比较器U2输出为高电平，三极管Q3被打开，三极管Q1的基极强制拉成低电平，三极管Q1被关闭，继电器S线圈强制断电，继电器S断开输出，从而实现了负载端因过载或者短路的保护功能；整体可实现动力线开路的状态下，完全断电；可以避免动力线短路，而产生的大电流放电现象；结构原理简单实用，成本低廉，易于推广实用。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种矿用电源连接检测装置，包括交流电源P1、交流变压器T1、整流桥D1、继电器S1、电流电压型互感器H1、运算放大器U1和比较器U2，其特征在于：所述交流电源P1的输出端与继电器S的输入端电连接，继电器S的输入端接电阻R1与继电器S的输出端并接，继电器S的输出端接负载电阻；所述交流电源P1的输入端接交流变压器T1与交流电源P1的输出端并接，交流电源P1的输入端与继电器S的输入端电连接，交流电源P1的输入端并接电阻R2与继电器S的输出端电连接；所述交流变压器T1的输入端接整流桥D1的引脚2，交流变压器T1的输出端接整流桥D1的引脚4，整流桥D1的引脚1接地，整流桥D1的引脚3接12V电源；所述运算放大器U1的输出端串接电阻R3与三极管Q2基极电连接，三极管Q2的集电极接12V电源，三极管Q2端发射极串接电容C1接地，电容C1的输入端并接电阻R11接地，三极管Q2端发射极串接电阻R4与三极管Q1的基极电连接，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极接继电器S的输入端；所述电阻R4的输出端电连接三极管Q3的集电极，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的基极串接电阻R5与比较器U2的输出端电连接，比较器U2的负极串接电阻R8接地，电阻R8的输入端并接电阻R9接12V电源端，比较器U2的正极与运算放大器U1的正极电连接，运算放大器U1的输出端接电流电压型互感器H1与运算放大器U1的负极连接，运算放大器U1的正极并接电阻R10接地。
2.根据权利要求1所述的一种矿用电源连接检测装置，其特征在于：所述三极管Q1、三极管Q2和三极管Q3采用型号均为2N3904。
3.根据权利要求1所述的一种矿用电源连接检测装置，其特征在于：所述交流变压器T1的变比为22:14。
4.根据权利要求1所述的一种矿用电源连接检测装置，其特征在于：所述运算放大器U1的型号为AD620，比较器U2的型号为LM393。
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| CN109888575A (zh) * | 2019-03-05 | 2019-06-14 | 王佳旭 | 电源插板 |
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