專利名稱：一種電氣設(shè)備特殊防爆結(jié)構(gòu)及供電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電氣設(shè)備特殊防爆結(jié)構(gòu)及供電系統(tǒng)，這種電氣設(shè)備特殊防爆結(jié)構(gòu)及供電系統(tǒng)適用于礦山、化工等易燃易爆場(chǎng)所使用。
背景技術(shù)：
目前，我們國(guó)家在礦山、化工等易燃易爆場(chǎng)所使用的防爆電氣設(shè)備，都是按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB3836-2000的要求來設(shè)計(jì)和制造。GB3836-2000國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)主要包括以下四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，分別是GB3836. 1-2000、GB3836. 2-2000,GB3836. 3-2000 和 GB3836. 4-2000。GB3836. 2-2000是隔爆型電氣設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)，它規(guī)定了隔爆型電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造的防爆要求，通過這些 要求來達(dá)到電氣設(shè)備的防爆目的。隔爆型電氣設(shè)備，它是通過電氣設(shè)備隔爆外殼的耐爆性和隔爆性來達(dá)到防爆目的，耐爆性是要求隔爆外殼具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，隔爆性是要求隔爆外殼各部件的結(jié)合面要滿足一定的要求，這些要求分別是隔爆面寬度，隔爆面間隙，隔爆面粗超度。它的防爆原理是當(dāng)電氣設(shè)備隔爆外殼內(nèi)部由于可燃?xì)怏w爆炸或電氣故障產(chǎn)生電火花，通過滿足隔爆性的隔爆面向外傳播時(shí)，有一部分熱量被隔爆面金屬或其他物質(zhì)吸收，使其傳出隔爆面的是氣體，不是火花。這種防爆理論忽視了一個(gè)問題，即當(dāng)電氣設(shè)備隔爆外殼內(nèi)部由于可燃?xì)怏w爆炸或電氣故障產(chǎn)生電火花，會(huì)造成弧光短路，弧光短路電流大小與電弧長(zhǎng)度成反比，這個(gè)電流值往往不能使電氣開關(guān)保護(hù)裝置跳閘，不能及時(shí)切除故障，弧光將持續(xù)下去，最后使電氣設(shè)備隔爆面熱量逐漸積累，溫度飽和，使隔爆面不能起到吸收熱量的作用，最后傳出的不是氣體，而是火花，將會(huì)引起隔爆型電氣設(shè)備外殼外部可燃?xì)怏w爆炸，給國(guó)家財(cái)產(chǎn)和礦工生命安全造成巨大損失。此類事故在煤礦井下已有發(fā)生。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電氣設(shè)備特殊防爆結(jié)構(gòu)及供電系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。為達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型采取以下解決方案本實(shí)用新型電氣設(shè)備之間的連接電纜采用特殊型六芯電纜2-1，該電纜包括三芯動(dòng)力線2-1-1，一芯保護(hù)接地線2-1-2，兩芯保護(hù)控制線2-1-3 ;保護(hù)控制線可以是金屬導(dǎo)線，也可以是導(dǎo)電橡膠、導(dǎo)電塑料非金屬導(dǎo)線；所有隔爆型電氣設(shè)備1-2的外殼內(nèi)部增加溫度保險(xiǎn)絲或PPTC可恢復(fù)保險(xiǎn)絲，溫度保險(xiǎn)絲或PPTC可恢復(fù)保險(xiǎn)絲與兩芯保護(hù)控制線串聯(lián)連接，兩芯保護(hù)控制線2-1-3的末端用導(dǎo)線或二極管1-3短接，使兩芯保護(hù)控制線通過溫度保險(xiǎn)絲或PPTC可恢復(fù)保險(xiǎn)絲和末端導(dǎo)線或二極管構(gòu)成閉合回路；在上一級(jí)電氣開關(guān)1-1內(nèi)部增加防爆用保護(hù)電路，保護(hù)電路的輸入端與兩芯保護(hù)控制線2-1-3連接，保護(hù)電路的輸出端作用于跳閘。保護(hù)電路用于監(jiān)測(cè)回路電流，當(dāng)電氣設(shè)備1-2外殼內(nèi)部產(chǎn)生電火花，溫度保險(xiǎn)絲或PPTC可恢復(fù)保險(xiǎn)絲熔斷或電阻值瞬間增大，兩芯保護(hù)控制線的閉合回路電流為零或很小，通過上一級(jí)電氣開關(guān)1-1內(nèi)部的保護(hù)電路使上一級(jí)電氣開關(guān)跳閘，斷開故障電路。[0006]上一級(jí)電氣開關(guān)內(nèi)部增加的防爆用保護(hù)電路，由整流濾波電路、穩(wěn)壓電路、信號(hào)檢測(cè)比較電路、保護(hù)輸出電路、開關(guān)跳閘電路組成。整流濾波電路由熔斷器RD、變壓器B、整流橋ZL、濾波電容C組成；熔斷器RD —端與保護(hù)回路交流電源一端連接，熔斷器RD另一端與變壓器B的一個(gè)輸入端連接，變壓器B的另一個(gè)輸入端與保護(hù)回路交流電源另一端連接，變壓器B的一個(gè)輸出端與整流橋ZL的一個(gè)交流輸入端連接，變壓器B的另一個(gè)輸出端與整流橋ZL的另一個(gè)交流輸入端連接，整流橋ZL的正電輸出端與濾波電容C的正極連接，該連接點(diǎn)也是整流濾波電路的正極輸出端，整流橋ZL的負(fù)電輸出端與濾波電容C的負(fù)極連接，該連接點(diǎn)也是整流濾波電路的負(fù)極公共端，上述電路的連接構(gòu)成了整流濾波電路；穩(wěn)壓電路由三端集成穩(wěn)壓電路Ul構(gòu)成，三端集成穩(wěn)壓電路Ul的輸入端I腳與整流濾波電路的正極輸出端3腳連接，三端集成穩(wěn)壓電路Ul的公共端2腳與整流濾波電路的負(fù)極公共端4腳連接，三端集成穩(wěn)壓電路Ul的輸出端3腳是信號(hào)檢測(cè)比較電路、保護(hù)輸出電路的正極公共端，上述電路的連接構(gòu)成了穩(wěn)壓電路；信號(hào)檢測(cè)比較電路由電壓比較器U2A、電阻R2、R3、R4、R5、R6、R7組成；電壓比較器U2A的8腳與正極輸出端連接，電壓比較器U2A的4腳與負(fù)極公共端連接，電阻R5、R6串聯(lián)連接構(gòu)成電阻分壓電路，電阻R5、R6串聯(lián)連接點(diǎn)經(jīng)過電阻R3與電壓比較器U2A同相輸入端連接，作為給定信號(hào)，電阻R5的另一端與正極輸出端連接，電阻R6的另一端與負(fù)極公共端連接，電阻R7的一端與負(fù)極公共端連接，電阻R7的另一端與保護(hù)控制線B端連接，電阻R4的一端與電壓比較器U2A反相輸入端連接，電阻R4的另一端與保護(hù)控制線B端連接，上述電路的連接構(gòu)成了信號(hào)檢測(cè)比較電路；保護(hù)輸出電路由電阻R1、三極管BG、繼電器線圈J1、二極管D、繼電器常開接點(diǎn)Jll組成；三極管BG發(fā)射極與整流濾波電路的負(fù)極公共端連接，三極管BG的集電極與繼電器線圈Jl的2腳連接，該連接點(diǎn)還與二極管D的陽(yáng)極連接，二極管D的陰極與繼電器線圈Jl的I腳連接，該連接點(diǎn)還與三端集成穩(wěn)壓電路Ul的正極公共端連接，繼電器的常開接點(diǎn)Jll與三極管BG的集電極和發(fā)射極并聯(lián)，三極管BG的基極與電阻Rl的一端連接，電阻Rl的另一端與電壓比較器U2A的I腳連接，上述電路的連接構(gòu)成了保護(hù)輸出電路；開關(guān)跳閘電路由電源側(cè)開關(guān)內(nèi)部跳閘線圈TQ、保護(hù)輸出電路中的繼電器常開接點(diǎn)J12、電源側(cè)開關(guān)內(nèi)部過流保護(hù)接點(diǎn)JB所組成；保護(hù)輸出電路中的繼電器常開接點(diǎn)J12與電源側(cè)開關(guān)內(nèi)部過流保護(hù)接點(diǎn)JB并聯(lián)連接，電源側(cè)開關(guān)內(nèi)部跳閘線圈TQ的I腳與跳閘回路交流電源的I腳連接，跳閘線圈TQ的2腳與繼電器常開接點(diǎn)J12、過流保護(hù)接點(diǎn)JB的一個(gè)并聯(lián)連接點(diǎn)連接，J12與JB的另一個(gè)并聯(lián)連接點(diǎn)與跳閘回路交流電源的2腳連接，上述電路的連接構(gòu)成了開關(guān)跳閘電路。[0007]由于本實(shí)用新型采用了上述方案，解決了隔爆型電氣設(shè)備防爆的缺陷，避免隔爆型電氣設(shè)備“失爆”現(xiàn)象的發(fā)生。

為了便于理解本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理及實(shí)施本實(shí)用新型的最佳方式，
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。圖I為本實(shí)用新型供電系統(tǒng)方框圖圖2為本實(shí)用新型特殊型六芯電纜結(jié)構(gòu)圖圖3為本實(shí)用新型保護(hù)電路原理圖圖I中，電源側(cè)上一級(jí)開關(guān)1-1，特殊型六芯電纜2-1，電氣設(shè)備1-2，三芯動(dòng)力線2-1-1，保護(hù)接地線2-1-2，末端短接線1-3，兩芯保護(hù)先2-1-3，電氣設(shè)備外殼1-4。圖2中，三芯動(dòng)力線2-1-1，保護(hù)接地線2-1-2，保護(hù)控制線2-1-3，電纜護(hù)套2_1_4，特殊型六芯電纜2_1。圖3中，熔斷器RD，變壓器B，整流橋ZL，電容C，三端集成穩(wěn)壓電路U1，二極管D，繼電器線圈J1，三極管BG, %ffiRl、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8，電壓比較器U2A，跳閘線圈TQ,繼電器常開接點(diǎn)Jll、J12，與保護(hù)控制線接線端子A和B。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I :圖I為本實(shí)用新型供電系統(tǒng)方框圖，本實(shí)用新型電氣設(shè)備之間的連接電纜采用特殊型六芯電纜2-1，該電纜包括三芯動(dòng)力線2-1-1，一芯保護(hù)接地線2-1-2，兩芯保護(hù)控制線2-1-3 ;電氣設(shè)備1-2外殼內(nèi)部增加溫度保險(xiǎn)絲或PPTC可恢復(fù)保險(xiǎn)絲，溫度保險(xiǎn) 絲或PPTC可恢復(fù)保險(xiǎn)絲與兩芯保護(hù)控制線2-1-3串聯(lián)連接，保護(hù)控制線2-1-3的末端用導(dǎo)線或二極管1-3短接，使兩芯保護(hù)控制線2-1-3通過溫度保險(xiǎn)絲或PPTC可恢復(fù)保險(xiǎn)絲和末端導(dǎo)線或二極管1-3構(gòu)成閉合回路；在上一級(jí)電氣開關(guān)1-1內(nèi)部增加保護(hù)電路，保護(hù)電路的輸入端與兩芯保護(hù)控制線2-1-3連接，保護(hù)電路的輸出端作用于跳閘。當(dāng)電氣設(shè)備外殼1-4內(nèi)部產(chǎn)生電火花，溫度保險(xiǎn)絲或PPTC可恢復(fù)保險(xiǎn)絲熔斷或電阻值瞬間增大，兩芯保護(hù)控制線2-1-3的閉合回路電流為零或很小，通過保護(hù)電路使上一級(jí)電氣開關(guān)1-1跳閘，斷開故障電路。實(shí)施例2 :圖2為本實(shí)用新型特殊型六芯電纜結(jié)構(gòu)圖，特殊型六芯電纜2-1，由三芯動(dòng)力線2-1-1，保護(hù)接地線2-1-2，保護(hù)控制線2-1-3，電纜護(hù)套2-1-4所組成。保護(hù)控制線2-1-3可以是金屬導(dǎo)線，也可以是導(dǎo)電橡膠、導(dǎo)電塑料非金屬導(dǎo)線。實(shí)施例3 :圖3為本實(shí)用新型保護(hù)電路原理圖，由整流濾波電路、穩(wěn)壓電路、信號(hào)檢測(cè)比較電路、保護(hù)輸出電路、開關(guān)跳閘電路組成；整流濾波電路由熔斷器RD、變壓器B、整流橋ZL、濾波電容C組成；熔斷器RD —端與保護(hù)回路交流電源I腳連接，RD另一端與變壓器B輸入端I腳連接，變壓器B的另一個(gè)輸入端2腳與保護(hù)回路交流電源2腳連接，變壓器B的輸出端3腳與整流橋ZL交流輸入端I腳連接，變壓器B的輸出端4腳與整流橋ZL交流輸入端2腳連接，整流橋ZL正電輸出端3腳與濾波電容C正極連接，該連接點(diǎn)也是整流濾波電路的正極輸出端，整流橋ZL負(fù)電輸出端4腳與濾波電容C負(fù)極連接，該連接點(diǎn)也是整流濾波電路的負(fù)極公共端，上述電路的連接構(gòu)成了整流濾波電路；穩(wěn)壓電路由三端集成穩(wěn)壓電路Ul構(gòu)成，三端集成穩(wěn)壓電路Ul輸入端I腳與整流濾波電路的正極輸出端連接，三端集成穩(wěn)壓電路Ul的公共端2腳與整流濾波電路的負(fù)極公共端連接，三端集成穩(wěn)壓電路Ul的輸出端3腳是信號(hào)檢測(cè)比較電路、保護(hù)輸出電路的正極公共端，上述電路的連接構(gòu)成了穩(wěn)壓電路；信號(hào)檢測(cè)比較電路由電壓比較器似么、電阻1 2、1 3、1 4、1 5、1 6、1 7組成；電壓比較器U2A的8腳與正極輸出端連接，電壓比較器U2A的4腳與負(fù)極公共端連接，電阻R5、R6串聯(lián)連接構(gòu)成電阻分壓電路，電阻R5、R6串聯(lián)連接點(diǎn)經(jīng)過電阻R3與電壓比較器U2A同相輸入端3腳連接，作為給定信號(hào)，電阻R5另一端與正極輸出端連接，電阻R6另一端與負(fù)極公共端連接，電阻R7 —端與負(fù)極公共端連接，電阻R7另一端與保護(hù)控制線B端連接，電阻R4 —端與電壓比較器U2A反相輸入端2腳連接，電阻R4另一端與保護(hù)控制線B端連接，上述電路的連接構(gòu)成了信號(hào)檢測(cè)比較電路；保護(hù)輸出電路由電阻R1、三極管BG、繼電器線圈J1、二極管D、繼電器常開接點(diǎn)Jll組成；三極管BG發(fā)射極與整流濾波電路的負(fù)極公共端連接，三極管BG集電極與繼電器線圈Jl的2腳連接，該連接點(diǎn)還與整流二極管D的陽(yáng)極連接，整流二極管D的陰極與繼電器線圈Jl的I腳連接，該連接點(diǎn)還與三端集成穩(wěn)壓電路正極公共端連接，繼電器的常開接點(diǎn)Jll與三極管BG集電極和發(fā)射極并聯(lián)，三極管BG的基極 與電阻Rl —端連接，電阻Rl另一端與電壓比較器U2A的I腳連接，上述電路的連接構(gòu)成了保護(hù)輸出電路；開關(guān)跳閘電路由電源側(cè)開關(guān)內(nèi)部跳閘線圈TQ、保護(hù)輸出電路中的繼電器常開接點(diǎn)J12、電源側(cè)開關(guān)內(nèi)部過流保護(hù)接點(diǎn)JB所組成；保護(hù)輸出電路中的繼電器常開接點(diǎn)J12與電源側(cè)開關(guān)內(nèi)部過流保護(hù)接點(diǎn)JB并聯(lián)連接，電源側(cè)開關(guān)內(nèi)部跳閘線圈TQ的I腳與跳閘回路交流電源I腳連接，跳閘線圈TQ的2腳與繼電器常開接點(diǎn)J12、過流保護(hù)接點(diǎn)JB 一個(gè)并聯(lián)連接點(diǎn)連接，J12與JB的另一個(gè)并聯(lián)連接點(diǎn)與跳閘回路交流電源2腳連接。
權(quán)利要求1.ー種電氣設(shè)備特殊防爆結(jié)構(gòu)及供電系統(tǒng)，其特征是電氣設(shè)備之間的連接電纜采用特殊型六芯電纜(2-1)，該電纜包括三芯動(dòng)カ線(2-1-1)，一芯保護(hù)接地線(2-1-2)，兩芯保護(hù)控制線(2-1-3);電氣設(shè)備(1-2)的外殼內(nèi)部増加溫度保險(xiǎn)絲或PPTC可恢復(fù)保險(xiǎn)絲，溫度保險(xiǎn)絲或PPTC可恢復(fù)保險(xiǎn)絲與兩芯保護(hù)控制線(2-1-3)串聯(lián)連接，兩芯保護(hù)控制線(2-1-3)的末端用導(dǎo)線或ニ極管(1-3)短接，使兩芯保護(hù)控制線(2-1-3)通過溫度保險(xiǎn)絲或PPTC可恢復(fù)保險(xiǎn)絲和末端導(dǎo)線或ニ極管(1-3)構(gòu)成閉合回路；在上ー級(jí)電氣開關(guān)(1-1)內(nèi)部増加防爆用的保護(hù)電路，保護(hù)電路的輸入端與兩芯保護(hù)控制線(2-1-3)連接，保護(hù)電路的輸出端作用于跳閘。
2.采用權(quán)利要求I所述的ー種電氣設(shè)備特殊防爆結(jié)構(gòu)及供電系統(tǒng)，其特征是所述保護(hù)電路由整流濾波電路、穩(wěn)壓電路、信號(hào)檢測(cè)比較電路、保護(hù)輸出電路、開關(guān)跳閘電路組成；整流濾波電路由熔斷器RD、變壓器B、整流橋ZL、濾波電容C組成；熔斷器RD —端與保護(hù) 回路交流電源I腳連接，RD另一端與變壓器B輸入端I腳連接，變壓器B的另ー個(gè)輸入端2腳與保護(hù)回路交流電源2腳連接，變壓器B的輸出端3腳與整流橋ZL交流輸入端I腳連接，變壓器B的輸出端4腳與整流橋ZL交流輸入端2腳連接，整流橋ZL正電輸出端3腳與濾波電容C的正極連接，該連接點(diǎn)也是整流濾波電路的正極輸出端，整流橋ZL負(fù)電輸出端4腳與濾波電容C負(fù)極連接，該連接點(diǎn)也是整流濾波電路的負(fù)極公共端，上述電路的連接構(gòu)成了整流濾波電路；穩(wěn)壓電路由三端集成穩(wěn)壓電路Ul構(gòu)成，三端集成穩(wěn)壓電路Ul的輸入端I腳與整流濾波電路的正極輸出端連接，三端集成穩(wěn)壓電路Ul的公共端2腳與整流濾波電路的負(fù)極公共端連接，三端集成穩(wěn)壓電路Ul的輸出端3腳是信號(hào)檢測(cè)比較電路、保護(hù)輸出電路的正極公共端，上述電路的連接構(gòu)成了穩(wěn)壓電路；信號(hào)檢測(cè)比較電路由電壓比較器似ム、電阻1 2、1 3、1 4、1 5、1 6、1 7組成；電壓比較器U2A的8腳與正極輸出端連接，電壓比較器U2A的4腳與負(fù)極公共端連接，電阻R5、R6串聯(lián)連接構(gòu)成電阻分壓電路，電阻R5、R6串聯(lián)連接點(diǎn)經(jīng)過電阻R3與電壓比較器U2A同相輸入端3腳連接，作為給定信號(hào)，電阻R5另ー端與正極輸出端連接，電阻R6另一端與負(fù)極公共端連接，電阻R7 —端與負(fù)極公共端連接，電阻R7另一端與保護(hù)控制線B端連接，電阻R4 —端與電壓比較器U2A反相輸入端2腳連接，電阻R4另一端與保護(hù)控制線B端連接，上述電路的連接構(gòu)成了信號(hào)檢測(cè)比較電路；保護(hù)輸出電路由電阻R1、三極管BG、繼電器線圈J1、ニ極管D、繼電器常開接點(diǎn)Jll組成；三極管BG發(fā)射極與整流濾波電路的負(fù)極公共端連接，三極管BG集電極與繼電器線圈Jl的2腳連接，該連接點(diǎn)還與ニ極管D的陽(yáng)極連接，ニ極管D的陰極與繼電器線圈Jl的I腳連接，該連接點(diǎn)還與三端集成穩(wěn)壓電路正極公共端連接，繼電器的常開接點(diǎn)Jll與三極管BG集電極和發(fā)射極并聯(lián)，三極管BG基極與電阻Rl —端連接，電阻Rl另一端與電壓比較器U2A的I腳連接，上述電路的連接構(gòu)成了保護(hù)輸出電路；開關(guān)跳閘電路由電源側(cè)開關(guān)內(nèi)部跳閘線圈TQ、保護(hù)輸出電路中的繼電器常開接點(diǎn)J12、電源側(cè)開關(guān)內(nèi)部過流保護(hù)接點(diǎn)JB所組成；保護(hù)輸出電路中的繼電器常開接點(diǎn)J12與電源側(cè)開關(guān)內(nèi)部過流保護(hù)接點(diǎn)JB并聯(lián)連接，電源側(cè)開關(guān)內(nèi)部跳閘線圈TQ的I腳與跳閘回路交流電源I腳連接，跳閘線圈TQ的2腳與繼電器常開接點(diǎn)J12、過流保護(hù)接點(diǎn)JB —個(gè)并聯(lián)連接點(diǎn)連接，J12與JB的另ー個(gè)并聯(lián)連接點(diǎn)與跳閘回路交流電源2腳連接，上述電路的連接構(gòu)成了開關(guān)跳閘電路。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電氣設(shè)備特殊防爆結(jié)構(gòu)及供電系統(tǒng)。本實(shí)用新型電氣設(shè)備之間的連接電纜采用特殊型六芯電纜，該電纜包括三芯動(dòng)力線，一芯保護(hù)接地線，兩芯保護(hù)控制線；電氣設(shè)備的外殼內(nèi)部增加溫度保險(xiǎn)絲或PPTC可恢復(fù)保險(xiǎn)絲，溫度保險(xiǎn)絲或PPTC可恢復(fù)保險(xiǎn)絲與兩芯保護(hù)控制線串聯(lián)連接，兩芯保護(hù)控制線的末端用導(dǎo)線或二極管短接，使兩芯保護(hù)控制線通過溫度保險(xiǎn)絲或PPTC可恢復(fù)保險(xiǎn)絲和末端導(dǎo)線或二極管構(gòu)成閉合回路；在上一級(jí)電氣開關(guān)內(nèi)部增加防爆用的保護(hù)電路，保護(hù)電路的輸入端與兩芯保護(hù)控制線連接，保護(hù)電路的輸出端作用于跳閘。當(dāng)隔爆型電氣設(shè)備外殼內(nèi)部產(chǎn)生電火花，溫度保險(xiǎn)絲或PPTC可恢復(fù)保險(xiǎn)絲熔斷或電阻值瞬間增大，保護(hù)控制線的閉合回路電流為零或很小，通過保護(hù)電路使上一級(jí)電氣開關(guān)跳閘，斷開故障電路。
文檔編號(hào)H02H7/00GK202405750SQ201120242028
公開日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2011年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月2日
發(fā)明者李孝杰 申請(qǐng)人:李孝杰