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低压防爆开关电器联网通信技术

时间:2018-3-20 8:48:00   来源:本网   添加人:admin

  技术经验低压防爆开关电器联网通信技术任锦彪1盂庆海2,祝钊2(中国矿业大学北京校区,北京100083 2煤炭科学研究总院抚顺分院,辽宁抚顺113122)器要求开发了智能型系列低压防爆开关电器。

  5:B文章编号:1003备通用安全技术要求“对低压防爆开关电器作出了联网通信要求。但是目前低压防爆开关电器在进行联网通信过程中却存在很多问题。一是隔爆型开关没有预留控制线不能直接联网;二是保护器采用的保护插件没有数值提取和显示功能;三是主腔的有限空间会妨碍通信转接装置的放置;四是目前通信协议不统一,硬件接口和软件协议不容易适应某固定监控系统。这些问题都是在开关电器联网过程中需要研究专门解决的。本文以安装使用DB系列保护器的开关电器为例说明低压防爆开关电器的联网通信技术。

  1防爆类型的更改和本安信号如果防爆开关电器本身是隔爆兼本安型,则不涉及防爆类型的更改。但是非智能型开关电器恰恰普遍是隔爆型低压电器。由于联网通信线的连接,隔爆型低压电器需要更改为隔爆兼本安型低压防爆电器。一是在接线腔预留本安接线端,保证本质安全型信号的输出,二是保护器具有本安通信接口或通信转换装置具有本安通信接口。

  2联网信息的提取传统隔爆开关为非智能型电器,通常采用插件方式,缺少综合保护功能和通信功能。比如DB系列保护器插件,是通过整定和比较完成保护功能,只有故障信息指示和故障跳闸(闭锁)功能,并无电压、电流和功率因数等电气参数的直接测量功能,也无分合信息以及故障信息显示功能,因此需要确定并完成电网信息的提取功能。

  21电气参数对于开关电器,将最基本的电气参数如电压、电流和功率因数表征出来即可,最重要的是有关运行和故障状态情况下的安全参数。电压和电流为模拟量,通过普通的模拟量采集方式即可。算法采用交流算法或直流算法。功率因数则通过过零比较方式得到相位差而算出功率因数。该电路模块如所:的是,这种方法必须考虑电网的频率,基金项目:科技部科研院所专项基金项目(NGT:―2006―KZX―185)煤科总院技术创新基金项目(ZY-07―01)如果涉及到变频器的使用,则造成误差甚至错误。

  必须考虑其他算法。

  22开关量信息开关量信息主要指开关电器的分合闸信息。为提高抗干扰,采用光电隔离电路。电路如所示。

  在实践过程中,发现接触器的辅助接点不足,通过增加辅助接点的方式解决。

  开关量电路23故障信息故障信息通过DB系列插件的运放输出脚取出。为防止提取电路、通信电路和保护电路之间的相互影响,信号提取采用高阻抗方式。比较电压采用集成芯片输出电压而非电阻分压。为提高可靠性,应增加通信电路自检功能,电路如所示。

  3保护器和接口的连接方式理论而言,原保护器外加联网通信装置是一种比较简单的方式,既可以保证原保护器的独立性,又可以保证通信装置的独立功能。但实际上,有些保护器的设计使得弱电信号的提取因连接线的距离而衰减,有些参数根本无法提取因而需要额外处理。所以保护器和联网通信装置合二为一就成为一个问为防爆开关主腔内部的空间对爬电距离有要求。

  还有显示问题,考虑到方便性,通过排线引出。

  主腔需要做出隔爆观察窗。

  4通信方式和通信协议目前还没有统一通信方式和通信协议,因此厂家也就各自为政,目前在使用的通信方式主要有频率型、RS85型和CAN现场总线型。研制的系列开关电器同时预留三种通信口可以使用。

  41频率型这种通信方式最简单,特征是输出200 ~1000H%模拟频率信号。可以表征短路、过载、断相、漏电等故障信息和分合闸等正常运行信息。该方式的最大优点是简单,传输信息少,可最大限度提高抗干扰能力。例如定义200Hz为电路,300Hz为过载,则短路频率最大误差范围为160 ~240Hz抗干扰能力大大增强。该方式的缺点是不能传输电气参数的具体数值,因为其为模拟信号。电路如所RS85型通信方式传输数字信号,通信速率取决于光隔速率和最高速通信率,通信方式为主从式通信方式,差分式传输方式可有效提高传输线的抗干扰能力。开关电器的地址编码采用一次读入方式,电路如所示。

  题既可以解决干扰问题也可以解决空间问题,因触ingHuse.脸型通信电路/ww油。net技术经验bookmark8 CN型通信方式为真正的现场总线方式,为无主无从方式,具有更快的传输速率和完善的自检滤波抗干扰功能。光隔需采用高速光隔。新一代监控系统已经由RS85通信方式改为CAN总线型,相关标准在制定中。电路如所示。

  CAN总线型通信电路求和上述功能要求,研制了系列矿用低压防爆开关电器,包括QBZKZ、QZFKBZ等系列以及具有联网通信功能的照明综保、煤电钻综保和检漏继电器。开关联网功能与分级闭锁技术一起构成了高可靠性低压供电系统的主要特征,在山西煤矿进行了联网使用,工作稳定,正在推广使用中。

  6结论对安全强制标准所要求的低压防爆开关联网技术进行了分析,解决了开关联网所涉及到的防爆类型、保护器、联网信息、通信方式等技术问题,并研制了高可靠性低压供电系统装备,保障了煤矿低压供电系统运行状态的实时监测与监控。