[发明专利]一种煤矿井下分布式本安供电系统

说明书

本发明涉及一种煤矿井下分布式本安供电系统，属于煤矿井下本安供电技术领域。该系统包括调制装置、供电线缆和电能拾取器；供电线缆从调制装置一端输出，沿巷道分布又环接回调制装置，在供电线缆上形成交变磁场；调制装置输出交流电源，通过供电线缆沿线缆方向形成以线缆为中心的交变磁场；电能拾取器磁芯套在供电线缆的任意位置处，通过电磁感应取电。本发明提高了煤矿井下本安用电设备取电的灵活性，将现有点对点的供电模式调整为线对点的供电模式。

技术领域

本发明属于煤矿井下本安供电技术领域，涉及一种煤矿井下分布式本安供电系统。

背景技术

在煤矿井下供电方面，多采用集中式远距离本安供电方式，将隔爆兼本安电源安装在机电硐室或者进风巷道，通过本安线缆远距离传输后为传感器等本安设备“点对点”进行供电，每安装一台本安设备都需要选择一个本安取电点通过线缆进行连接供电，取电较为困难，灵活性差。同时由于线缆内阻的原因，造成本安电源远端电压下降，有效功率下降，无法保证足够的有效输出功率，特别是规模较大的煤矿，部分工作面已经达到了4-7km的长度，现有供电系统已经无法实现为回风巷端头设备供电，限制了新技术在煤矿井下的应用。随着重点危险区域安装监控设备的增多，需要敷设更多的线缆来保证监控终端供电的需要，接头多、可靠性低、系统成本高、维护工作量大。

因此，亟需一种新的煤矿井下分布式本安供电系统来解决以上问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种煤矿井下分布式本安供电系统，提高煤矿井下本安用电设备取电的灵活性，将现有点对点的供电模式调整为线对点的供电模式。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种煤矿井下分布式本安供电系统，包括调制装置、供电线缆和电能拾取器；

所述供电线缆从调制装置一端输出，沿巷道分布又环接回调制装置，在供电线缆上形成交变磁场；

所述调制装置输出交流电源，通过供电线缆沿线缆方向形成以线缆为中心的交变磁场；

所述电能拾取器套在供电线缆的任意位置处，通过电磁感应取电。

进一步，所述调制装置实时监测流经输出供电线缆的电流值，根据挂接在供电线缆上的电能拾取器获取的电流值调整输出电压值，确保流过供电线缆的电流值不变，实现调制装置的恒电流输出，以保证流经供电线缆的电流在供电线缆周围产生恒定强度的交变磁场，使电能拾取器可以获得足够的磁场能量而稳定输出。

进一步，所述调制装置和电能拾取器通过无线信号进行交互，当电能拾取器配接负载变化并稳定一段时间时，通过无线信号通知调制装置，调制装置根据负载变化趋势调整输出电流，继而控制供电线缆周围的交变磁场强度，改变电能拾取器获得的能量，保证负载可靠工作。

进一步，所述电能拾取器采用卡接机构，将线圈集中缠绕在磁芯的半边，另外无线圈缠绕的半边磁芯剖开，在需要取电时将剖开的磁芯闭合套在电缆上，形成闭合的完整磁路，线圈感应供电线缆中交流磁场输出的交流电源经过整流、稳压以及本安限压限流电路实现本安输出，为本安用电设备进行供电。

进一步，所述电能拾取器通过磁芯套在供电线缆上。

进一步，所述电能拾取器连接有备用电源，如蓄电池等，保障停电时的暂时供电。

本发明的有益效果在于：本发明能提高本安用电设备取电的灵活性、便捷性，将现有“点对点”的供电模式调整为“线对点”的供电模式减少线缆的使用，从而降低供电成本和维护工作量。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明