CN2781627Y - 矿用高能操作过电压综合保护器 - Google Patents

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Abstract

真空接触器在煤矿上普遍使用，引起的操作过电压，严重威胁设备及供电线路的安全。矿用高能操作过电压综合保器在绝缘外壳中，吸收电阻、吸收电容、防谐振电阻依次电连接并与压敏高能量吸收器组成双星型瞬变能量吸收囬路，吸收操作过电压能量，防止过电压发生。该装置主要特奌是：用双星型能量吸收回路使过电压限止在额定工作电压二倍以内，有效解决了由于操作过电压对设备及其供电线路造成的损害。它结构紧凑，体积小，接线方便。

Description

矿用高能操作过电压综合保护器
技术领域
本实用新型矿用高能操作过电压综合保护器(以下简称过压综保器)，涉及煤矿井下各种型号真空电磁启动器(如额定工作电流80A、120A、200A、400A等)以及各种真空馈电开关(如额定工作电流200A、400A、630A等)，其额定工作电压为AC660V或AC1140V操作过电压问题。它安装于各种防爆开关内，对动力设备的电机及供电线路操作过电压进行综合保护。它适用于煤矿井下有瓦斯及粉尘***危险的环境中使用。
背景技术
煤矿井下自上世纪八十年代开始，使用真空接触器替代空气接触器。九十年代开始，(煤矿安全规程)规定40KW以上的电机控制开关全部使用真空接触器。真空接触器具有很强的截流性能，触头密封在真空管中，产生的火花小，安全性好，但同时带来严重的操作过电压问题，严重情况下的操作过电压，能达额定电压十多倍。这对电机及其供电线路绝缘构成的严重损害，常常使电机及其供电线路绝缘击穿。另外，过电压使真空接触器触头损坏严重。据调查统计，煤矿井下烧电机、电缆***、漏地80％以上是操作过电压引起的，操作过电压已经成为煤矿井下安全生产的重要问题。煤矿现场和生产厂家也采取了一些措施，增加阻容吸收装置。这种办法能降低过电压的前沿峰值，但不能降低过电压倍数。另外，阻容吸收装置参数选择不合理，所以扼止操作过电压收效有限，电机及电缆损坏情况十分严重。本实用新型通过综合措施使操作过电压限止在额定电压二倍以内，从而有效减少电机及其线路的绝缘击穿事故的发生，同时真空接触器触头烧坏显著减少，寿命延长，从而产生重大的经济效益和安全效益，也减轻工人的劳动强度。
发明内容
为了克服现有的阻容吸收装置不能有效防止操作过电压，本实用新型提供一种过压综保器，该过压综保器不仅能限止过电压前峰值而且有效限止后沿值，使过电压值限止在额定电压二倍以内。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：在绝缘外壳中，吸收电阻、吸收电容、防谐振电阻、压敏高能量吸收器依次电连接，其技术特征是：三个吸收电阻一端分别与三个吸收电容一端串接，三个吸收电容另端并接，成星型连接，并在三个吸收电容上分别并接三个防谐振电阻；三个压敏高能量吸收器一端并接，成星型连接，另端分别与吸收电阻一端并接，然后再分别接到电源的负载侧，组成双星型能量吸收囬路。
本实用新型的有益效果是，双星型能量吸收回路，不仅能吸收操作过电压前峰能量，同时吸收后沿能量，使过电压倍数控制在额定工作电压二倍以内，从而有效防止操作过电压对电器设备及供电线路造成损坏。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图中，C1、C2、C3-为吸收电容，R4、R5、R6为吸收电阻，R1、R2、R3为防谐振电阻，U1、U2、U3为压敏高能量吸收器
具体实施方式
过压综保器采用阻容吸收技术和压敏高能量吸收器组合而成的双星型瞬变能量吸收囬路。
阻容吸收保护技术。阻容吸收囬路见说明书附图，吸收电阻R4、R5、R6分别与吸收电容C1、C2、C3串连连接后，吸收电容另端接在一起，接成星型连接。吸收电阻另一端分别接到控制开关的负荷侧。在电容C1、C2、C3分别并接三个防谐振电阻R1、R2、R3。与电一一容串接的电阻是防止吸收电容与供电电路中的电感产生谐振。与电容并接的电阻提供放电回路，同时也起抑制谐振作用。煤矿井下常用动力电压为AC660V或AC1140V。真空开关控制的电机从40KW到500KW不等。真空断路器馈电开关工作电流，从200A到1000A不等，额定工作电压为AC660V或1140V，控制功率范围是很广的，要求阻容吸收装置的参数是不一样的。合理选择电阻电容的参数，对保护操作过电压的效果十分重要。
对于额定工作电流，80A、120A、200A，额定工作电压AC660V的控制开关，电容C1、C2、C3选择0.22至0.47μf/1000v的油浸无极性电容。电阻R1、R2、R3选0.8～1.2MΩ/3w绕线电阻。电阻R1、R2、R3选30～50Ω/10w金膜电阻(或碳膜电阻对于额定工作电流300A、400A、500A、630A，额定工作电压AC1140V的控制开关，馈电开关，电容C1、C2、C3选择0.68～1.5μf/1000v的油浸无极性电容。电阻R4、R5、R6选8～30Ω/10w绕线电阻。电阻R1、R2、R3选0.8～1.2MΩ/3w金膜电阻。
压敏高能量吸收器如说明书附图，过电压综保器中的U1、U2、U-3的是一种用新工艺、新配方制成的新型高能量压敏器件，它的一端并接，另端分别与三个吸收电阻的一端并接，组成双星型能星吸收回路。压敏高能量吸收器，它不同于目前工业、民用中使用的压敏器件。它吸收的能量达几万焦耳，作用的时间毫秒级，而目前常见的压敏器件作用时间为微秒级，一般8～20μs雷电型。它采用星型接法，也可采用三角形接法。
阻容吸收装置，削去的是操作过电压的前沿电压。高能压敏器件削去的是过电压倍数，只要合理选择电路参数，操作过电压就不会超过压敏器件标称电压值。
结合说明书附图作进一步说明：当开关跳闸，串接在电机与电源之间的三相真空接触器触头CJ1-3断开，电机中的磁场能量转化为电场能量，在真空触头CJ1-3处释放，产生过电压。过电压的大小与电感量和电流变化率有关，显然电感量越大，变化率越大，感应电压就越高。过电压能量大小，决定电机磁场储存的能量，电机越大，储存能量越大，开关跳闸切断，释放的能量越大。井下1140V设备，电动机都在200KW以上，采煤机电机在300～800KW，过电压时产生的能量是比较大的，只靠单一措施是不够的，必须采取综合措施。过电压发生时，尖峰电压通过R4、R5、R6对电容C1、C2、C3充电，对尖峰能量吸收，平抑尖峰电压。同时，由U1、U2、U3组成的高能压敏组件，通流吸收瞬变能量，使过电压大幅降低，控制在压敏组件的标称值内。标称值要比电机试验电压低1000多伏，例如额定电压AC1140V的电机，试验电压4200V，而选择的压敏组件标称电压为2500V，这将有效保护电机免受过压引起损坏。U1、U2、U3压敏组件与C1、C2、C3、R1、R2、R3、R4、R5、R6组成阻容吸收组件是封装在一起的。

Claims (1)

  1. 一种矿用高能操作过电压综合保护器，在绝缘外壳中，吸收电阻、吸收电容、防谐振电阻、压敏高能量吸收器依次电连接，其技术特征是：三个吸收电阻一端分别与三个吸收电容一端串接，三个吸收电容另端并接，成星型连接，并在三个吸收电容上分别并接三个防谐振电阻；三个压敏高能量吸收器一端并接，成星型连接，另端分别与吸收电阻一端并接，然后再分别接到开关电源的负荷侧，组成双星型能量吸收囬路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102074949A (zh) * 2011-03-01 2011-05-25 常州莱宝电力滤波有限公司 抗尖峰浪涌、操作、谐振及雷击过电压的综合保护电路
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