[发明专利]故障自诊断隔爆型真空开关

说明书

技术领域

本发明涉电动机控制装置，更具体地说涉及一种矿用具有故障自诊断功能的隔爆型真空开关。

技术背景

煤矿200A及以下型号的隔爆型真空开关，又称隔爆型真空电磁启动器。它主要由隔爆外壳、隔离开关、真空接触器、电动机综合保护器和辅助控制电路组成。其电器元件固定在配电盘的前后两面，配电盘竖直嵌入在圆形隔爆腔主腔内，元器件和线路的固定和连接均采用螺栓连接方式，圆形隔爆主腔的外盖采用手动旋转拆卸方式。由于开关结构和其他原因造成了真空开关存在以下问题。

开关隔爆腔空间狭小电器元件拥挤，造成了元件的拆卸比较麻烦，再加上配电盘后面的电器元件就必须拆卸配电盘，配电盘是竖直嵌入在圆形隔爆腔内，一般的扳手很难拆卸，这就更增加了困难。

开关元器件真空接触器。其接线包括主电路、辅助接点和电磁线圈电源连接，全部采用螺栓压接，特别是线圈电源连接设计在真空接触器的下部，维修和更换还要卸掉其他元件非常麻烦。

辅助控制电路和电动机综合保护器。辅助控制电路包括开关操作控制和真空接触器控制两部分，真空接触器控制部分采用继电器逻辑控制方式，接线复杂线路多；电动机综合保护器采用简易电流互感器和分立电子元件做成，损坏率非常高。

在漏电保护方面采用漏电闭锁方式，即送电前进行漏电检测，当电动机和线路漏电超过一定值时将闭锁电路，使接触器无法吸合送电，但是当接触器一旦送电后发生漏电将无法保护，只能通过它的上级进行保护，存在一定的不安全因素。

另外，开关的维修主要依靠经验法、观察法和测量法存在一定的缺陷；对维修人员的要求也比较高，专业性较强。

从而造成了开关结构不合理，控制线路复杂，元件拆卸困难，易损坏，存在保护缺陷；在维修方面也没有一种科学直观有效方法，从而造成了维修时间长，效率低下。需要一种简单可靠、拆卸维修方便、保护更加齐全的隔爆型真空开关。

发明内容

针对以上不足，本发明提供了一种具有故障自诊断功能，结构更加合理，功能更加齐全的隔爆型真空开关。具体方案如下：

本发明采用了隔爆型开关故障诊断装置进行开关电器元件故障自诊断。隔爆型开关故障诊断装置包括反馈取样电路、智能诊断器和显示器，其核心智能诊断器的产品方式有微机、单片机或可编程控制器plc等形式。当开关元件发生故障时，智能诊断器向真空开关发出故障信号，可以使开关采取相应的保护动作，同时显示器以文字方式将故障告知给工作人员，以便及时地维修。具体到本发明选择了可编程控制器plc式故障诊断装置，它是在真空开关内增加plc、显示器，简单增加一路真空接触器辅助触点反馈电路，其他取样和反馈使用原来的开关电路即可形成反馈取样电路，这样就形成了开关自诊断装置。可以说开关总体电路基本没有增加，向显示器不光用于本诊断，还可以显示其他参数故障等。另外，还可以通过plc的其他功能，简化开关的控制电路，增强开关功能。

针对真空接触器控制部分和电动机综合保护器问题，新的真空开关设计完全放弃了原有的继电器逻辑电路和电动机综合保护器分立电子元件电路，统一由plc进行替代。真空接触器控制方面通过汇编程序完全实现了原有继电器逻辑控制功能，接触器线圈的电源控制仅需要plc一路控制线即可；在电动机综合保护方面也是通过plc程序计算实现各种保护功能，完全取代分立电子元件电路，可以说可靠性和使用寿命大大提高，控制电路大大简化。

在漏电保护方面通过增加零序互感器取样电路，利用PLC程序分析判断电动机漏电情况，实现漏电保护功能；还通过PLC程序在基本不增加电路的情况下，又增添了定时自动停送电、网络通讯和远距离控制功能，使低压隔爆型开关的功能更加齐全强大。

对于真空接触器问题，在主电路的连接上设计了单回路、可逆双回路电路插头插座，实现插座式连接；线圈电源连接端子从接触器下部移出至外侧也采用插座连接，从而使接触器的连接完全实现插座化连接；对于接触器的固定设计了一种简单的固定架仅用一个螺栓就能完成，使接触器的更换更加简单。

针对开关结构不合理性，开关的隔爆主腔采用快开门方式；配电盘的安放从过去的竖直嵌入固定方式变为多层抽屉模式，可直接插入和抽出，固定仅需定位螺丝即可；元器件的安放采用单元模块化方式，将高压主电路和低压控制电路分区安放，即安全又有利于维修；控制电路的连接也由螺栓压接方式变为插座式连接方式。