本發(fā)明涉及煤礦防爆裝備試驗，特別是一種煤礦防爆裝備故障安全開斷能力檢驗系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、煤礦防爆裝備是指在煤礦井下使用的防爆電磁起動器、防爆電控箱、防爆高壓配電裝置、防爆電纜連接器等設(shè)備，在煤礦井下采掘、運輸、救援、排水、監(jiān)控等環(huán)節(jié)具有廣泛的應(yīng)用。故障安全開斷能力是考核煤礦防爆裝備在發(fā)生過載、短路情況下分?jǐn)喙收想娏鞯哪芰Γ钱a(chǎn)品型式試驗的重要檢驗項目?，F(xiàn)有故障安全開斷能力檢驗系統(tǒng)采用試驗線路和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相互獨立，依靠試驗電流觸發(fā)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，在試驗前需要調(diào)節(jié)互感器量程，同時試驗操作過程復(fù)雜、燃弧時間測試精度低，不利于檢測檢驗行業(yè)智能化技術(shù)發(fā)展。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種煤礦防爆裝備故障安全開斷能力檢驗系統(tǒng)與方法，通過控制模塊(plc和工業(yè)計算機)集成控制試驗過程和數(shù)據(jù)采集，實現(xiàn)故障安全開斷能力試驗智能化操作。

2、本發(fā)明公開了一種煤礦防爆裝備故障安全開斷能力檢驗系統(tǒng)，包括：控制模塊、測試模塊、燃弧測試單元、試驗電源、模擬負(fù)載a、陪試開關(guān)a、模擬負(fù)載b、陪試開關(guān)b、接地裝置。

3、用于對煤礦防爆裝備的絕緣、耐壓、電壓、電流進行測試的測試模塊，其信號檢測端用于與煤礦防爆裝備對應(yīng)的測試端連接，控制模塊的信號輸入端與測試模塊的信號輸出端連接。

4、試驗電源的輸出端與模擬負(fù)載a的輸入端相連接，模擬負(fù)載a的輸出端與陪試開關(guān)a的輸入端相連接，陪試開關(guān)a的輸出端用于與煤礦防爆裝備的輸入端連接，陪試開關(guān)b的輸入端用于與煤礦防爆裝備的輸出端連接，陪試開關(guān)b的輸出端與模擬負(fù)載b的輸入端相連接，模擬負(fù)載b輸出端與接地裝置的輸入端相連接。

5、控制模塊與試驗電源、陪試開關(guān)a、陪試開關(guān)b、煤礦防爆裝備的控制信號輸入端相連接。

6、進一步地，控制模塊包括：plc和工業(yè)計算機，plc連有通訊單元，plc的通訊端經(jīng)過通訊單元與工業(yè)計算機的通訊端相連接。

7、plc的控制信號輸出端與試驗電源、陪試開關(guān)a、陪試開關(guān)b、煤礦防爆裝備的控制信號輸入端相連接。

8、進一步地，該系統(tǒng)還包括：急停按鈕、觸摸屏、打印單元、顯示單元，其中，觸摸屏的信號輸入端與plc的信號輸出端相連接，工業(yè)計算機的顯示信號輸出端與顯示單元的信號輸入端相連接，急停按鈕的信號輸出端與plc的急停信號輸入端相連接，工業(yè)計算機的通訊信號輸出端與打印單元的信號輸入端相連接。

9、進一步地，該系統(tǒng)還包括信號處理單元；測試模塊包括：絕緣測試單元、耐壓測試單元、電壓測試單元、電流測試單元；其中，電壓測試單元的信號檢測端用于與煤礦防爆裝備的電壓信號測試端相連接，電流測試單元的信號檢測端用于與煤礦防爆裝備的電流信號測試端相連接，燃弧測試單元的信號檢測端用于與煤礦防爆裝備的燃弧信號測試端相連接；電壓測試單元、電流測試單元、燃弧測試單元的信號輸出端與信號處理單元的信號輸入端相連接，信號處理單元的信號輸出端與工業(yè)計算機的信號輸入端相連接。

10、絕緣測試單元的控制端與plc的絕緣測試信號輸出端相連接，絕緣測試單元的測試端用于與煤礦防爆裝備的絕緣測試端相連接；耐壓測試單元的控制端與plc的耐壓測試信號輸出端相連接，耐壓測試單元測試端用于與煤礦防爆裝備的耐壓測試端相連接。

11、本發(fā)明公開了一種煤礦防爆裝備故障安全開斷能力檢驗方法，該方式是基于如上所述的煤礦防爆裝備故障安全開斷能力檢驗系統(tǒng)實現(xiàn)的，該方法包括：

12、s1：煤礦防爆裝備檢查，連接控制電源，在規(guī)定動作電壓范圍內(nèi)近控驗證煤礦防爆裝備動作情況，改變煤礦防爆裝備控制方式，遠(yuǎn)控情況下驗證煤礦防爆裝備動作情況；

13、s2：檢查試驗電源、模擬負(fù)載a、陪試開關(guān)a、模擬負(fù)載b、陪試開關(guān)b、接地裝置狀態(tài)，將試驗電源、陪試開關(guān)a、陪試開關(guān)b進行空載操作，按照試驗參數(shù)調(diào)節(jié)模擬負(fù)載a和模擬負(fù)載b，將煤礦防爆裝備與陪試開關(guān)a、陪試開關(guān)b進行連接；

14、s3：控制模塊設(shè)置包括故障安全開斷能力試驗次數(shù)、兩次試驗間隔時間、通電時間、時間間隙在內(nèi)的參數(shù)；

15、s4：控制模塊設(shè)置包括報告編號、試驗名稱、采樣頻率、采樣周期、觸發(fā)方式在內(nèi)參數(shù)；

16、s5：控制模塊按照動作邏輯向試驗電源、陪試開關(guān)a、陪試開關(guān)b、煤礦防爆裝備發(fā)送控制信號；

17、s6：控制模塊采集電壓、電流、燃弧信號，計算得到煤礦防爆裝備故障安全開斷能力試驗電壓、電流、燃弧、時間、功率因數(shù)信息，并進行顯示和貯存；

18、s7：繼續(xù)執(zhí)行步驟s5、s6，直到完成煤礦防爆裝備故障安全開斷能力試驗次數(shù)；

19、s8：拆除煤礦防爆裝備，進行煤礦防爆裝備故障安全開斷能力試驗介電性能驗證試驗；

20、s9：整理煤礦防爆裝備故障安全開斷能力試驗用設(shè)備，試驗結(jié)束。

21、進一步地，所述的步驟s3，包括：利用觸摸屏設(shè)置包括故障安全開斷能力試驗次數(shù)、兩次試驗間隔時間、通電時間、時間間隙在內(nèi)的參數(shù)；

22、所述的步驟s4，包括：工業(yè)計算機設(shè)置包括報告編號、試驗名稱、采樣頻率、采樣周期、觸發(fā)方式在內(nèi)的參數(shù)；

23、所述的步驟s5，包括：plc按照動作邏輯向試驗電源、陪試開關(guān)a、陪試開關(guān)b、煤礦防爆裝備發(fā)送控制信號，同時向工業(yè)計算機發(fā)送信息采集信號；

24、所述的步驟s6，包括：工業(yè)計算機采集電壓、電流、燃弧信號，計算得到煤礦防爆裝備故障安全開斷能力試驗電壓、電流、燃弧、時間、功率因數(shù)信息，并進行顯示和貯存。

25、進一步地，該方法還包括：在同時滿足以下要求時，判斷產(chǎn)品合格：

26、①煤礦防爆裝備通過介電性能試驗；

27、②煤礦防爆裝備相間、相對地未發(fā)生飛弧；

28、③煤礦防爆裝備燃弧時間不大于0.1s；

29、④煤礦防爆裝備在動作電壓范圍內(nèi)正常動作；

30、⑤煤礦防爆裝備觸頭無熔焊，零部件和絕緣件無損傷。

31、進一步地，煤礦防爆裝備故障安全開斷能力檢驗系統(tǒng)電源側(cè)阻抗不大于試驗線路總阻抗的10％，具體計算如下表達式所示：

32、zi+zj≤zi+zj+zm

33、式中，zi表示電源阻抗；zj表示電源接入阻抗；zm表示負(fù)載阻抗。

34、進一步地，該方法中，工業(yè)計算機對火焰?zhèn)鞲衅鞯男盘栠M行計算得到系統(tǒng)的燃弧時間，通過電壓與電流關(guān)系法對燃弧時間進行驗證。

35、進一步地，該方法中，為了考察煤礦防爆裝備分?jǐn)嗪箅娀∈欠駮l(fā)生重燃，在故障安全開斷能力檢測過程中恢復(fù)電壓保持時間不小于0.1秒；恢復(fù)電壓保持時間由工業(yè)計算機根據(jù)燃弧信號和電流信號聯(lián)合確定。

36、本發(fā)明至少具有以下有益效果：

37、本發(fā)明解決了故障安全開斷能力試驗工作量大、測試精度低等技術(shù)難題，提高了故障安全開斷能力測試能力和測試水平，提高了故障安全開斷能力試驗測試效率，增加產(chǎn)品科技含量，為煤礦防爆裝備新產(chǎn)品研發(fā)過程故障安全開斷能力驗證提供試驗驗證技術(shù)支撐，保證了煤礦防爆裝備產(chǎn)品質(zhì)量，促進檢測檢驗和煤礦防爆裝備領(lǐng)域持續(xù)健康發(fā)展。

38、本發(fā)明的其他有益效果將在具體實施方式部分詳細(xì)說明。