專利名稱：礦燈線短路故障保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種礦燈線短路故障保護(hù)裝置。
在煤礦生產(chǎn)中，為了確保安全生產(chǎn)，國(guó)家能源部要求在礦燈中加裝防短路裝置，以免因意外事故礦燈電源線被壓傷、拉斷造成電源線路短路后產(chǎn)生電火花，引起瓦斯煤塵爆炸事故。
目前在礦燈電路里所采用的短路保護(hù)方式一般是在電路中串聯(lián)一只保險(xiǎn)管，當(dāng)電源線因外力造成短路或燈頭內(nèi)部短路及維修礦燈時(shí)無(wú)意中造成短路時(shí)，保險(xiǎn)管熔斷，即起到保證安全的作用，又保證電池不致因長(zhǎng)時(shí)間大電流放電造成損環(huán)。這種保護(hù)方法雖然簡(jiǎn)單易行，但也存在明顯之不足1、在礦燈電源線或燈頭損環(huán)造成電源短路時(shí)，保險(xiǎn)管熔斷較慢或不能熔斷。特別是快下班時(shí)，礦燈貯電量明顯減少，這種情況特別明顯。2、當(dāng)短路處是斷續(xù)短路時(shí)，可引起斷續(xù)跳火，其電火花能量足以引起爆瓦斯。但此時(shí)由于時(shí)間極短，保險(xiǎn)管不能熔斷，對(duì)礦井安全造成威脅。3、保險(xiǎn)管不能重復(fù)使用，無(wú)論是由于短路故障還是由于維修礦燈時(shí)無(wú)意中將保險(xiǎn)管損環(huán)，都必須換新的。這樣在礦燈的二至三年使用期內(nèi)，保險(xiǎn)管投資相對(duì)較高。
本實(shí)用新型的目的就是要提供一種全新的礦燈線短路保護(hù)裝置，來(lái)彌補(bǔ)采用保險(xiǎn)管保護(hù)方式之不足，為煤礦生產(chǎn)提供一種更加安全可靠的防護(hù)手段。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的全部保護(hù)裝置由一只轉(zhuǎn)換型干簧管、一只二極管、二只電阻組成。干簧管的外殼上亂繞兩只線徑、匝數(shù)各不相同的線圈。兩只線圈的一端聯(lián)在一起接電池正極，另一端一只線圈與常閉接點(diǎn)的定端相聯(lián)，另一線圈與二極管、電阻相聯(lián)后接常閉接點(diǎn)的動(dòng)端。全部元件封裝后即形成一個(gè)三端保護(hù)元件，串入礦燈電路即可滿足短路保護(hù)要求，該保護(hù)裝置的安裝位置在電池與上蓋之間。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1、動(dòng)作速度快，瞬間短路即可切斷短路電流，使因短路電流產(chǎn)生的火花對(duì)礦井安全的威脅明顯減少。2、在電池貯電量下降、短路電流下降，保險(xiǎn)管不能可靠的起到保護(hù)作用時(shí)，對(duì)礦燈線斷續(xù)短路現(xiàn)象仍具有較高的保護(hù)靈敏度。3、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉并可重復(fù)多次使用(不少于100次)，即節(jié)省了礦燈使用期內(nèi)的保護(hù)裝置投資，又降低了維修工作的難度。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。


圖1為礦燈線短路保護(hù)裝置安裝位置示意圖。
圖2為保險(xiǎn)管保護(hù)方式電原理圖。
圖3為礦燈線短路保護(hù)裝置電原理圖。
參照?qǐng)D1，圖3。礦燈線短路保護(hù)裝置由干簧管GH、二極管D、線圈L1、L2電阻R1、R2組成。干簧管GH有一只常開(kāi)接點(diǎn)J1和一只常閉接點(diǎn)J2，其外殼上繞有兩只線徑、匝數(shù)均不相同的線圈L1、L2。線圈L1、L2的一端聯(lián)在一起接電池DC的正極，L1的另一端接常閉接點(diǎn)J2的定端，L2的另一端接二極管D的正極。二極管D的負(fù)極接電阻R1的一端，R1的另一端接干簧管GH的常閉接點(diǎn)J2的動(dòng)端。常開(kāi)接點(diǎn)J1的定端通過(guò)R2接電池DC的負(fù)極。
當(dāng)?shù)V燈正常工作時(shí)，電池DC正極經(jīng)線圈L1、干簧管GH的常閉接點(diǎn)J2加至燈炮D的一端，電池DC的負(fù)極經(jīng)開(kāi)關(guān)K接燈D的另一端形成回路。
當(dāng)?shù)V燈發(fā)生短路故障時(shí)，通過(guò)線圈L1和干簧管GH的常閉接點(diǎn)J2的電流大幅度上升，L1產(chǎn)生一個(gè)較強(qiáng)的磁場(chǎng)，使J2迅速斷開(kāi)J1閉合。此由L2、D、R1、J1、R2組成的閉鎖電路立即開(kāi)始工作。電流從電池正極經(jīng)L2、D、R1、J1、R2電池負(fù)極構(gòu)成回路，線圈L2所產(chǎn)生的磁場(chǎng)維持干簧管GH的常閉接點(diǎn)J2斷開(kāi)，常開(kāi)接點(diǎn)J1閉合，電路處于小電流鎖定狀態(tài)(≤80mA)。這樣即可防止因J2斷開(kāi)L1失電磁場(chǎng)消失使J2頻繁斷續(xù)接通，又避免了礦燈斷續(xù)短路情況下因保險(xiǎn)管有短路滯后熔斷特性造成連續(xù)短路火花發(fā)生的危險(xiǎn)。
限流電阻R1的作用是限制流過(guò)線圈L2的電流的大小。其取值原則是即能保證J1、J2處于穩(wěn)定的吸合、斷開(kāi)狀態(tài)，又應(yīng)使短路故障電流值最小，以免造成電池?fù)p壞及保證短路點(diǎn)的短路電流小于引爆瓦斯的最低能量極限。
電阻R2的作用一是保證在斷續(xù)短路時(shí)L2中有穩(wěn)定的電流通過(guò)；二是防止充電時(shí)，因J1意外粘合使充電器造成短路。
出現(xiàn)短路故障并處于鎖定狀態(tài)的礦燈送到燈房經(jīng)檢修后即可充電，從燈頭a、b兩點(diǎn)輸入充電電流。此時(shí)由于a、b兩端電壓高于礦燈電池DC兩端電壓，a端的正極電流經(jīng)閉合的J1、R2流入b端，在R2上產(chǎn)生壓降，這時(shí)，二極管D兩端的電壓為反向電壓，D截止使通過(guò)L2的電流為零，L2產(chǎn)生的磁場(chǎng)消失，干簧管GH的常開(kāi)接點(diǎn)J1打開(kāi)，常閉接點(diǎn)J2閉合，對(duì)電池DC充電開(kāi)始，短路閉鎖功能解除。
為加強(qiáng)防潮、耐腐蝕性能，保護(hù)裝置的外殼用環(huán)氧樹(shù)脂封閉。
線圈L1為用φ0.44mm的漆包線繞8－20圈，線圈L2用φ0.17mm漆包線繞200－900圈。
權(quán)利要求1.一種礦燈線路保護(hù)裝置是由干簧管GH、二極管D、電阻R1、R2、線圈L1、L2組成，其特征在于a.線圈L1、L2繞制在干簧管GH外殼上，b.線圈L1、L2的一端聯(lián)在一起接礦燈電池DC的正極，L1的另一端接常閉接點(diǎn)J2的定端，L2的另一端接二極管D的正極，c.二極管D的負(fù)極接電阻R1的一端，R1的另一端接干簧管GH接點(diǎn)的動(dòng)端，d.R2的一端接常開(kāi)接點(diǎn)J1的定端，另一端接電池DC的負(fù)極，e.保護(hù)裝置的全部元件由環(huán)氧樹(shù)脂封裝為一體，其安裝位置在礦燈電池DC與上蓋之間。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種礦燈線短路保護(hù)裝置。它由一只干簧管、一只二極管、二只電阻及繞在干簧管外殼上的兩只線圈組成。采用電子保護(hù)方式來(lái)彌補(bǔ)現(xiàn)用熱熔斷保護(hù)方式所存在的熔斷速度慢、熔體不能重復(fù)使用等不足。以保護(hù)靈敏度高、動(dòng)作速度快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉并可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)來(lái)滿足礦山安全生產(chǎn)的需要。
文檔編號(hào)H02H3/08GK2153198SQ9320746
公開(kāi)日1994年1月12日 申請(qǐng)日期1993年3月29日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月29日
發(fā)明者申文龍, 段雙成 申請(qǐng)人:段雙成, 申文龍