一、目前煤矿井下供电系统现状：

1、 目前煤矿井下供电系统存在的问题：

       目前井下检测监控，人员定位，通讯等多个系统多采用分站式单回路供电系统，虽然分站蓄电池在供电系统停电后保证2-4个小时以上的自动放点供电，但分站电源多与采掘系统供电共用，受采掘系统供电影响大，一旦采掘系统停电时间超过蓄电池的冗余时间，蓄电池就会出现完全放电，从而造成该系统闭锁停止工作，而且分站蓄电池使用寿命与充、放电次数有关，频繁的充、放电会缩短电池的容量及使用寿命，相应缩短了蓄电池供电时间，对安全极为不利。

2 、目前国内外解决供电问题的方法与弊端：

      国内：专用线路供电，从地面往井下敷设专用电缆，虽然避免了井下采掘供电的影响，但敷设线路长，线径较粗，电压降大，仍然为单回路供电，断电现象还是不能得到实质性的解决。

      国外：一些采煤国家监控系统多采用总线式，专用变压器及专用线路供电，虽然比较稳定供电，但工程量大、成本高、改造实施难度大。

二、目前现有同类产品的技术特点与不足：

       目前国内现有双回路真空馈电开关采用的是传统的电气控制方式，多采用继电器和真空交流接触器控制方式，单纯的通过硬件来控制电路，接线复杂，稳定性差，设备故障率高。技术仍然是传统模式，维护不方便，并且设备没有手动切换和输出断开等功能，不能对设备进行自身检测，维修负载时，需断开主、副回路电源，势必造成其它负载的断电，进而影响井下工作的安全，远远不能满足现代化矿井的发展需求。

1、KDQ1140矿用隔爆型双电源切换控制箱产品特点

       本装置适用于50/60HZ，1140/660/127V(AC)等各种电压等级的电源，是一种新型的、具有智能控制系统的双电源自动切换装置。设备正常工作时，当在主电源突然断电时自动切换至副电源供电；当主电源恢复供电后，自动切换回主电源供电，始终主电源优先，从而实现主副双回路电源之间的自动切换，为负载提供稳定可靠地电源供给，保障生产效率和安全。

本产品设有手动切换和输出断开等人性化手动功能，方便维护人员随时掌握设备是否处于正常工作状态。另外，通过输出断开按钮可以方便实现对接入负载设备进行断电检修工作。设计新颖，自动化程度高，使用范围广，减少事故发生率，保证矿井工作的安全进行。本产品普遍适用于井下监控分站，自动风门，变电所等。

本产品具有漏电、短路、过载等保护功能。

                                                 发明专利证书                                                                     实用新型专利证书

2、KDQ1140矿用隔爆型双电源切换控制箱主要用途及使用范围

      本系列产品可为负载提供稳定的1140/660/127/0-36V (AC)等各种电压等级的双电源供给，普遍适用于井下监控分站，自动风门，矿用防跑车，变电所等。

3、KDQ1140矿用隔爆型双电源切换控制箱和基本参数

 1、 基本参数

2.KDQ1140矿用隔爆型双电源切换控制箱环境条件：

（1） 周围环境温度－5℃～40℃，气压为0.8～1.1×105Pa;

（2） 海拔高度：2000m;

（3） 周围空气月平均相对湿度为不大于95％（25℃）；

（4） 使用在有瓦斯和煤尘爆炸危险的场所；

（5） 在无破坏绝缘的气体或蒸汽环境中；

（6）污染等级为3级。

3、KDQ1140矿用隔爆型双电源切换控制箱产品执行标准：

      GB3836-2000    爆炸性气体环境用电器设备

MT/T661-1997   煤矿井下用电器设备通用技术条件

Q/JJH008-2011  矿用隔爆型双电源切换控制箱

二、KDQ1140矿用隔爆型双电源切换控制箱产品结构及安装调试

      1、KDQ1140矿用隔爆型双电源切换控制箱产品结构：

       本装置由防爆控制箱及控制电路组成。

       防爆箱分为控制腔和接线腔两个腔体，上面为接线腔，下面为控制腔，结构人性化设计，接线安全、使用方便。箱体正面和侧面分别设计有工作状态观察指示窗，按钮及通断开关等操作单元。

        2、KDQ1140矿用隔爆型双电源切换控制箱工作原理：

      控制箱接线腔设有防爆接线端子，外部主、副两路电源通过接线腔接入控制箱，如果主副电源同时通电的情况下，控制部分始终保持主回路优先原则，由主回路为负载 供电。正常工作状态下，主控制器通过实时监测主副电源的通断状态来判断主、副回路的选择，当主电 源断电时，自动切换至副电源供电；主电源恢复供电后，自动切换回主电源供电，从而实现双电源自动 切换功能。如果主电源通电后，副电源处于断开状态，副电源电源灯就会熄灭，直到副电源恢复接通状 态。另外，该装置设计有工作状态指示，手动切换和输出断开等人性化功能，实用、方便、快捷。 按下手动切换按钮，不需要断开主副回路电源，可实现主、副电源的切换功能。

举例：当设备处于 主电源工作，副电源无故障状态时，按下手动切换按钮，系统切换至副电源供电；再按一下按钮，系统 切换回主电源供电。当把输出断开手柄扳至“断”处时，不需要断开主副电源，即可实现负载侧断电，同时观察窗指示灯全灭，即可对该设备的外接负载设备进行检修工作；再把输出断开手柄扳至“通”处， 设备恢复对负载供电。

    ( 1）整定电路：

    副边接成星形，输出经三个电流互感器，送到各有关保护环节, 根据电动机额定电流的大小，利用 R / ZR 、T型网络对取样信号进行分压，整定范围从 8A至80A 共24个档次，以适应不同型号电动机的需要。整定由保护器上的七只按键开关完成。

    ( 2）三相不平衡保护：

    从取样得来的三相信号，分别经半波整流分压后送至比较电路，与三相电路的综合信号进行比较，当不平衡程度次于 50 ％时，发出保护信号。

    ( 3）短路闭锁保护：

    取样的模拟电压信号分压后送至比较器与能隙基准源提供的设定电压进行比较，当大于设定值时，发出短路闭锁保护信号。

( 4）过流保护：

由整定电路得到的模拟电压信号经分压送至比较器，与能隙基准源提供的设定电压进行比较当大于设定值时，发出过流保护信号（有不大于 0 . 255 的短延时）。

    ( 5）运行停止鉴别电路：

    整定电路输出的模拟信号送至比较器，与能隙基准源提供的基准电压（对应于整定电流值的电压）进行比较。当模拟电压大于 40 ％基准电压时，认为电动机处于运行状态，否则为停止状态，运行停止鉴别电路的输出至运行模拟电路。

    (6）运行模拟电路：

    运行模拟电路是对被保护电动机的发热及散热过程进行模拟。当电动机运行后（由运行停止鉴别电路判定），运行模拟电路给可逆计数器进行加法计数，模拟电动机的逐步发热经一定时间计数器加到一定位数时，可逆计数器返回一个电动机已处在热态运行信号，并停止计数，模拟电动机热平衡运行状态。当电动机停止后，模拟电路将使可逆计数器进行减法计数，模拟电动机停止后的散热，直到回到初始状态（冷态）。当计数器处于某种位置而运行状态改变时，则模拟电路将使计数器由当时的计数位置向即时运行状态过渡（做加法或减法计数），直到达到即时运行状态为止。

   （7）过载保护功能：

    由整定电路得到的模拟电压信号经分压送至比较器，与能隙基准源提供的基准电压进行比较。当超过设定的基准电压时，发出过载保护信号至模拟电路，使可逆计数器加法计数。经一定时间后（时间的长短与过载程度有关，并具有反时限特性）加到一定位数，起动执行电路实现过载保护，切断起动器，停止电动机。如发出过载信号后，计数器尚未加到执行电路动作的位数而过载消失，则模拟电路将使可逆计数器做减法计数，使其返回到热态或冷态。

    ( 8 ) V / f 转换电路：

    V / f 转换电路是过载信号与数字处理信号之间的转换电路，它利用 CMOS 时基本电路构成的压控振荡器将整定电路送来的过载电压信号转换成对应频率的脉冲信号，且 V 与 f 间近似线性关系。

    ( 9）f2电路及基准电路：

    f2电路是为了满足反时限特性而设置的，具有模拟I2t的电动机过载时的发热效应。基准电路是为了保护特性曲线的调整方便而设置的。

   （10）漏电保护闭锁：

    当被保护电动机停运时的对地绝缘电阻小于 22kΩ ( 660V 时）或小于 40kΩ（1140V时）比较器中同相输人端的电压低于反相输人端的基准电压，发出漏电闭锁信号。

    ( 11）执行电路和故障显示电路：

    执行电路由门电路、功率输出电路及执行继电器构成。执行电路在保护单元发出保护信号后由继电器完成保护动作。故障显示电路由发光二极管构成，分别显示过载、过流、断相（相不平衡）、漏电和短路闭锁故障。

三、KDQ1140矿用隔爆型双电源切换控制箱的研发背景

    KDQ1140矿用隔爆型双电源切换装置是神华宁煤与济南嘉宏科技联合研发！在神华集团上百个矿井普及推广，并得到一致好评！！

四、客户使用报告及反馈