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低壓防爆開關電器聯網通信技術

時間:2018-3-20 8:48:00   來源:本網   添加人:admin

  技術經驗低壓防爆開關電器聯網通信技術任錦彪1盂慶海2,祝釗2(中國礦業大學北京校區,北京100083 2煤炭科學研究總院撫順分院,遼寧撫順113122)器要求開發了智能型系列低壓防爆開關電器。

  5:B文章編號:1003備通用安全技術要求“對低壓防爆開關電器作出了聯網通信要求。但是目前低壓防爆開關電器在進行聯網通信過程中卻存在很多問題。一是隔爆型開關沒有預留控制線不能直接聯網;二是保護器采用的保護插件沒有數值提取和顯示功能;三是主腔的有限空間會妨礙通信轉接裝置的放置;四是目前通信協議不統一,硬件接口和軟件協議不容易適應某固定監控系統。這些問題都是在開關電器聯網過程中需要研究專門解決的。本文以安裝使用DB系列保護器的開關電器為例說明低壓防爆開關電器的聯網通信技術。

  1防爆類型的更改和本安信號如果防爆開關電器本身是隔爆兼本安型,則不涉及防爆類型的更改。但是非智能型開關電器恰恰普遍是隔爆型低壓電器。由于聯網通信線的連接,隔爆型低壓電器需要更改為隔爆兼本安型低壓防爆電器。一是在接線腔預留本安接線端,保證本質安全型信號的輸出,二是保護器具有本安通信接口或通信轉換裝置具有本安通信接口。

  2聯網信息的提取傳統隔爆開關為非智能型電器,通常采用插件方式,缺少綜合保護功能和通信功能。比如DB系列保護器插件,是通過整定和比較完成保護功能,只有故障信息指示和故障跳閘(閉鎖)功能,并無電壓、電流和功率因數等電氣參數的直接測量功能,也無分合信息以及故障信息顯示功能,因此需要確定并完成電網信息的提取功能。

  21電氣參數對于開關電器,將基本的電氣參數如電壓、電流和功率因數表征出來即可,重要的是有關運行和故障狀態情況下的安全參數。電壓和電流為模擬量,通過普通的模擬量采集方式即可。算法采用交流算法或直流算法。功率因數則通過過零比較方式得到相位差而算出功率因數。該電路模塊如所:的是,這種方法必須考慮電網的頻率,基金項目:科技部科研院所專項基金項目(NGT:―2006―KZX―185)煤科總院技術創新基金項目(ZY-07―01)如果涉及到變頻器的使用,則造成誤差甚至錯誤。

  必須考慮其他算法。

  22開關量信息開關量信息主要指開關電器的分合閘信息。為提高抗干擾,采用光電隔離電路。電路如所示。

  在實踐過程中,發現接觸器的輔助接點不足,通過增加輔助接點的方式解決。

  開關量電路23故障信息故障信息通過DB系列插件的運放輸出腳取出。為防止提取電路、通信電路和保護電路之間的相互影響,信號提取采用高阻抗方式。比較電壓采用集成芯片輸出電壓而非電阻分壓。為提高可靠性,應增加通信電路自檢功能,電路如所示。

  3保護器和接口的連接方式理論而言,原保護器外加聯網通信裝置是一種比較簡單的方式,既可以保證原保護器的獨立性,又可以保證通信裝置的獨立功能。但實際上,有些保護器的設計使得弱電信號的提取因連接線的距離而衰減,有些參數根本無法提取因而需要額外處理。所以保護器和聯網通信裝置合二為一就成為一個問為防爆開關主腔內部的空間對爬電距離有要求。

  還有顯示問題,考慮到方便性,通過排線引出。

  主腔需要做出隔爆觀察窗。

  4通信方式和通信協議目前還沒有統一通信方式和通信協議,因此廠家也就各自為政,目前在使用的通信方式主要有頻率型、RS85型和CAN現場總線型。研制的系列開關電器同時預留三種通信口可以使用。

  41頻率型這種通信方式簡單,特征是輸出200 ~1000H模擬頻率信號。可以表征短路、過載、斷相、漏電等故障信息和分合閘等正常運行信息。該方式的大優點是簡單,傳輸信息少,可大限度提高抗干擾能力。例如定義200Hz為電路,300Hz為過載,則短路頻率大誤差范圍為160 ~240Hz抗干擾能力大大增強。該方式的缺點是不能傳輸電氣參數的具體數值,因為其為模擬信號。電路如所RS85型通信方式傳輸數字信號,通信速率取決于光隔速率和高速通信率,通信方式為主從式通信方式,差分式傳輸方式可有效提高傳輸線的抗干擾能力。開關電器的地址編碼采用一次讀入方式,電路如所示。

  題既可以解決干擾問題也可以解決空間問題,因觸ingHuse.臉型通信電路/ww油。net技術經驗bookmark8 CN型通信方式為真正的現場總線方式,為無主無從方式,具有更快的傳輸速率和完善的自檢濾波抗干擾功能。光隔需采用高速光隔。新一代監控系統已經由RS85通信方式改為CAN總線型,相關標準在制定中。電路如所示。

  CAN總線型通信電路求和上述功能要求,研制了系列礦用低壓防爆開關電器,包括QBZKZ、QZFKBZ等系列以及具有聯網通信功能的照明綜保、煤電鉆綜保和檢漏繼電器。開關聯網功能與分級閉鎖技術一起構成了高可靠性低壓供電系統的主要特征,在山西煤礦進行了聯網使用,工作穩定,正在推廣使用中。

  6結論對安全強制標準所要求的低壓防爆開關聯網技術進行了分析,解決了開關聯網所涉及到的防爆類型、保護器、聯網信息、通信方式等技術問題,并研制了高可靠性低壓供電系統裝備,保障了煤礦低壓供電系統運行狀態的實時監測與監控。

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