辽宁工程技术大学毕业设计(论文)
0 引言
2004年4月徐州矿务集团公司夹河煤矿曾发生一起因人员肩扛金属点柱跨越平巷人行车而发生直流架线触电死亡事故。根据《煤矿安全规程》第359条规定：长度超过1.5km的主要运输平巷，上下班时应采用机械运送人员;人员上下车地点应有照明，架线必须安设分段开关或自动停送电开关，人员上下车时必须切断该区段架空线电源;双轨巷道乘车场必须设信号区间闭锁，人员上下车时，严禁其他车辆进人乘车场。
目前，我国煤矿用的电机车井下架空线一般采用分区绝缘，即利用分区开关进行电气连接。也有个别矿井在车厂装设行程开关进行定点断电。如“煤矿安全”85年第七期登载的开滦矿务局唐山矿制作的“井巷上下车厂自动音乐停送电装置”即属此列。二阳泉煤矿电子设备厂产的“电机车停车场自动停送电开关”也仅用于车厂。以上方法均属于在车厂临时短暂停电，而架空线总是长期带电。实现上述运行方式的措施几乎均为以人工分合停送电装置或分区开关的操作方式，进行人车场和人员过往频繁区段的停送电或分区段停电送电。这种方式虽然可靠，但由于人工操作，在响应时间和工作效率上远远不能满足要求，同时也带来了由于这种操作而造成的不安全隐患。而刚刚面市的其他自动停送电装置因不适应井下条件而搁置。特别是某些无线控制的装置，对井下干扰十分敏感，且大多需要人工操作，造成许多拒动、误动，从而影响正常运转操作。至于其它控制方式，如轨上压力传感器方式，接触线上辅助开关方式，巷道壁红外探测方式等等，均受井下恶劣环境及许多人为条件的限制而无法采用。实现上述运行方式的措施几乎均为以人工分合停送电装置或分区开关的操作方式，进行分区段停电送电。这种方式虽然可靠，但由于人工操作，在响应时间和工作效率上远远不能满足要求，同时也带来了由于这种操作而造成的不安全隐患。
矿井架线架线分段自动停送电装置是为架线式直流电机车车场专门设计的架空线自动停送电装置。将架空线长期供电改为分段式短时供电，即只向机车运行段供电而其他架空线均处于断电状态。从而保证了架空线下行走人员的安全，减少人身触电事故。根据井底运输实际情况，本装置可以全线安装，也可以局部使用。如人行停车场、装卸料车场以及架线高度较低的巷道等，都可以装设本装置，避免架空线带电导致的人身触电问题把需要自动停送电位置的架空线分成一段或若干段，各段之间用一个分段绝缘器相连，保证各段之间是相互绝缘的。当无机车通过时，架空线无电；当有机车通过时，架空线通电；机车在车场停车时，架空线无电。此装置可以接省大量的电能，降低了煤矿的运行成本，又
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王岩：矿用架线分段自动停送电开关装置的设计
可以防止了人员误触电伤亡事故和机车的追尾碰撞事故，增强了煤矿的安全系数，保证了人员和国家财产的安全。另外可以提高煤矿的生产效率，增加企业的效益。此装置具有安全、可靠、灵活、机动、自动等特点。矿用架线分段自动停送电装置设计总方案本章重点在于介绍矿用架线分段停送电装置发展现状，通过设备安装图进一步研究分段停送电装置的设计目的和工作原理。
矿用架线停送电装置发展现状国家安全生产监督管理总局加强了关于煤矿安全生产基本条件的规定，要求充分认清形势，提高认识，增强忧患意识,所以煤矿安全设备的信息化、自动化研究工作刻不容缓。矿用架线分段停送电装置是为架线式直流电机车专门设计的架空线自动停送电装置
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1 概述
1.1 矿用电机车的简介
矿用电机车主要用于主要用于井下运输大巷和地面的长距离运输。它相当于铁路运输中的电气机车头，牵引着由矿车或人车组成的列车在轨道上行走，完成对煤炭、矸石、材料、设备、人员的运送设备。
架线式电机车的工作过程高压交流电经牵引变流所降压、整流后，正极接到架空线上，负极接到铁轨上。机车上的受电弓与架空线接触，将电流引入车内，再经空气自动开关、控制器、电阻箱进入牵引电动机，驱动电动机运转。电动机通过传动装置带动车轮转动，从而牵引列车行驶。从电动机流出的电流经轨道流回变流所。
本文设计的矿用架线自动分段停送电开关就是安装在矿用电机车上的开关，能实现对矿用电机车的
1.2 课题的提出
煤炭行业是一个高危险的行业，矿上的每一件事都与安全息息相关，最近几年矿井的事故屡屡发生，每发生一起事故都会有青壮年的员工付出生命的代价，因为矿井下的矿工都是我们的兄弟，都是孩子的父亲，都是老人们的儿子，都是妻子的丈夫，都是家里的顶梁柱，每发生一起事故都是对家庭沉痛的打击。煤矿架线机车的安全运行是安全生产的头等大事，所以设计一种能自动停送电的开关装置显得格外重要。本设计的矿用架线分段自动停送电开关装置是为架线式直流电机车专门设计的架空线自动停送电装置。它将架空线长期供电改为分段式短时供电，即只向电机车运行段供电而其它架空线均处于断电状态。从而保证了架空线下行走人员的安全，减少人员触电的事故。
有关部门已有规定，人车进入停车场停车后，整列人车（可不包括机车）区段的接触线必须停电。这就要求在人车场和人员过往频繁区段安装电机车自动停送电开关装置。分区段停送电是指将运输全线分为若干区段，一方面，机车行至某一区段时，该区段为送电状态；另一方面，在瓦斯易突区域，当某区段瓦斯浓度超标时，必须为强制停电状态。这就要求在该类运输线的各区段安装分段停送电开关装置，来解决人车安全问题。目前，我国煤矿用的电机车井下架空线一般采用分区绝缘，即利用分区开关进行电气连接。也有个别矿井在车厂装设行程开关进行定点断电。如“煤矿安全”85年第七期登载的开滦矿务局唐山矿制作的“井巷上下车厂自动音乐停送电装置”即属此列。二阳泉煤矿电子设备厂产的“电机车停车场自动停送电开关”也仅用于车厂。以上方法均属于在车厂临时短暂停电，
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而架空线总是长期带电。实现上述运行方式的措施几乎均为以人工分合停送电装置或分区开关的操作方式，进行人车场和人员过往频繁区段的停送电或分区段停电送电。这种方式虽然可靠，但由于人工操作，在响应时间和工作效率上远远不能满足要求，同时也带来了由于这种操作而造成的不安全隐患。而刚刚面市的其他自动停送电装置因不适应井下条件而搁置。特别是某些无线控制的装置，对井下干扰十分敏感，且大多需要人工操作，造成许多拒动、误动，从而影响正常运转操作。至于其它控制方式，如轨上压力传感器方式，接触线上辅助开关方式，巷道壁红外探测方式等等，均受井下恶劣环境及许多人为条件的限制而无法采用。实现上述运行方式的措施几乎均为以人工分合停送电装置或分区开关的操作方式，进行分区段停电送电。这种方式虽然可靠，但由于人工操作，在响应时间和工作效率上远远不能满足要求，同时也带来了由于这种操作而造成的不安全隐患。 因此，急需一种既能可靠、灵敏、自动动作，又能适应井下恶劣环境及人为要求的电机车自动停送电开关装置。
本设计选用高性能可控硅器件、电磁器件和电子器件，采用强信号控制方式，可以保证在大的干扰和波动情况下，抗干扰能力强，使控制不受影响；通过辅助接触线直接引入，接触网电压参与控制信号，充分利用运输巷的条件，简化了设备及其线路。本装置不论机车行车方向、速度如何，其动作逻辑不受影响，也无需人工直接操作。
1.3 研究现状
目前，我国煤矿用的电机车井下架空线一般采用分区绝缘，即利用分区开关进行电气连接。也有个别矿井在车厂装设行程开关进行定点断电。如“煤矿安全”85年第七期登载的开滦矿务局唐山矿制作的“井巷上下车厂自动音乐停送电装置”即属此列。二阳泉煤矿电子设备厂产的“电机车停车场自动停送电开关”也仅用于车厂。以上方法均属于在车厂临时短暂停电，而架空线总是长期带电。实现上述运行方式的措施几乎均为以人工分合停送电装置或分区开关的操作方式，进行人车场和人员过往频繁区段的停送电或分区段停电送电。这种方式虽然可靠，但由于人工操作，在响应时间和工作效率上远远不能满足要求，同时也带来了由于这种操作而造成的不安全隐患。
而刚刚面市的其他自动停送电装置因不适应井下条件而搁置。特别是某些无线控制的装置，对井下干扰十分敏感，且大多需要人工操作，造成许多拒动、误动，从而影响正常运转操作。至于其它控制方式，如轨上压力传感器方式，接触线上辅助开关方式，巷道壁红外探测方式等等，均受井下恶劣环境及许多人为条件的限制而无法采用。实现上述运行
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