[实用新型]一种本安电源系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及井下供电技术，特别涉及一种本安电源系统。

背景技术

图1是现有技术提供的井下在用供电系统示意图，如图1所示，三相供电总开关10位于巷道口,控制该巷道供电电源进线1,负荷开关30位于工作面,给电动机负荷40供电,总开关10与负荷开关40之间通常相距几百米到几千米，中间有多个接线盒14连接电缆。三相供电电源进线1的电压在127V～10KV范围，127V～10KV电源进线1由电缆引入装置4引入总开关10后，依次供给连接绞车开关11的绞车、连接水泵开关13的水泵、连接负荷开关30的电动机40。瓦斯监控等系统专用本安电源2从变电所拉几千米进入工作面，给瓦斯探头3供电。

煤矿井下三相供电电源电压在127V～10KV范围，单相电压是36V，都不是本质安全系统。所谓本质安全系统(以下简称本安系统)是指用于爆炸性环境的电路或部分电路是本质安全电路的电器设备互连部分的组合，即系统中互连的电气设备采用本质安全电路，使系统可以用于爆炸性环境。

本质安全型是一种防爆型式，它将设备内部和暴露于潜在爆炸性环境的连接导线可能产生的电火花或热效应能量限制在不能点燃的水平。对于无感电路，电火花点燃瓦斯的水平是50瓦，本安电路在任何情况下都不能点燃瓦斯，因此本安电路的输出功率较小，具体地说，输出功率应小于50瓦。当前井下监测、监控、物联网等应用都要求本安电源供电，这样小功率的本安电源远远不能满足要求。

另外，地面民用电源可以到处安装插座，可用插座方便地引出电源。但井下本安供电系统中从没有本安电源座。有些开关自带本安电源200输出，给启停按钮等负荷(202)供电，也没有插座，且设置在开关负荷侧，隔离开关断开后，设置在开关负荷侧的本安电源没有输出，此时由本安电源供电的仪器、仪表、传感器等均不能工作，显然不能满足需求。

井下巷道距离长，需要几千米本安电源线，本安电源输出功率不小于50瓦，由于本安电源一般不允许并联使用，因此在给很多仪器、仪表、传感器供电时必须拉很长的、很多的线路，不便于多台本安电源分别工作，制约了物联网、大数据传输及信息技术在井下的推广应用。

如果本安电源取自负荷开关的负荷侧，如图1所示，负荷开关30中的开关自带本安电源200，隔离开关断开后，本安电源200没有输出，但隔离开关的电源供给侧有电。如果从电源供给侧引出本安电源，就能够较稳定地给本安负荷供电，而不受隔离开关开合的影响。但是，目前国内外在井下供电系统负荷开关的电源供给侧都没有通过控制线接线嘴5引出本安电源的先例。主要原因如下：

一、供电干线的负荷功率很大，电缆截面一般是25mm²～95mm²,电压是380V、660V或1140V，本安电源功率小于50瓦，给其供电的支线截面如果不考虑机械强度，一般采用1.5mm²信号线就足够了。

例如，总开关10的短路保护整定值以d1点发生短路进行计算验证，确保d1点短路时能可靠动作切断电源，如果从负荷开关30的电源侧，通过控制线接线嘴引出一条截面1.5mm²的支线，假如仅1米长，按等效电阻计算，相当于63米长截面为95mm²的电缆，或约相当于38米长截面为35mm²的电缆。显然这么长的电缆不在短路保护设计范围内，支线电缆末端如果发生短路，短路保护就可能不动作，而引发瓦斯煤尘爆炸。

二、实际使用中，小截面信号电缆的耐压等级也都较低，不能接入380V、660V或1140V供电系统。

三、从负荷开关电源供给侧d1点引出的支线不受负荷开关控制，负荷开关停电时，支线电缆还有电，且在没有短路保护时，很容易造成事故。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种本安电源系统，能更好地提高本安电源供电的稳定性。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种本安电源系统，包括：

用于引出支线电源的电源支线，其一端连接井下供电系统的开关或电缆接线盒的电源供给侧；

用于将所述支线电源处理为本安电源的本安电源座，其输入端连接所述电源支线的另一端，其输出端连接本安负载。

优选地，还包括：

短路保护装置，其安装在所述电源支线的靠近电源供给侧的部分。

优选地，所述电源支线的长度满足其连接所述本安电源座的一端的最小两相短路电流大于所述短路保护装置的短路整定值。

优选地，所述本安电源座包括：