搭接铜排、发电机及应急电源装置的制作方法

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1.本实用新型属于应急电源技术领域，涉及一种搭接铜排、发电机及应急电源装置。

背景技术：

2.近年来，煤矿、铁矿、金矿等矿厂偶有突发市电停电事故发生，在事故发生时，矿井主排风扇停止过久会导致井下瓦斯超出限制值，甚至造成瓦斯爆炸；排水系统中断时间过长会导致积水过多，造成井下救援设备及其他设施水淹事故；还会影响通讯，从而影响整个调度指挥中心的指挥运作；此时如果副井长时间无法提升，人员滞留井下，会造成重大人员伤亡事故，井下人员生命安全受到极大威胁，如何第一时间快速的转移井下人员成了最为重要的环节之一。为解决以上问题，矿山企业一般有两路市电作为保障，但是在突发事件发生时，市电可能发生停电事故，这时必须采用独立可靠的第三方电源。
3.目前，矿山企业一般选用柴油发电机组或者储能设备作为应急保安电源，柴油发电机组相对储能制造设备成本、维保成本较低，故柴油发电机组目前是矿山企业应急电源的首选。
4.现有技术的常规提升机应急电源即柴油发电机组，因每个矿区提升机功率都比较大，柴油发电机组的投入成本也相对较大，上百万的设备成本对于矿区是一个不小的负担。相邻的多个矿区，假如提升机电压一致还可以共用柴油发电机组，但是如果电压不同还想共用，就只能再增加一套大功率的变压器及配套保护设置，成本过高。
5.另外，提升机在运行时由于采用大功率igbt(insulated gate bipolar transistor，绝缘栅双极型晶体管)作为整流器件，在减速运行时产生反向电能，对柴油发电机组这种微型电网造成一定的冲击干扰，甚至是逆功率停机。且矿区提升机在工作时产生的反向电能如依靠逆功率专用控制器控制则成本非常高；应急电源接入靠接线鼻螺丝压接，费工费时效率不高。

技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种搭接铜排、发电机及应急电源装置，解决了传统的拆掉抽头重新连接这种费工费时的方式。
7.为了达到上述目的，本实用新型的基础方案为：一种搭接铜排，所述搭接铜排一端为开口滑孔，另一端设有闭口滑孔。
8.本基础方案的工作原理和有益效果在于：在搭接铜排上设置相应的滑孔，利用滑孔实现搭接铜排与定子绕组抽头的连接，可以不拆掉铜排的情况下，快速切换发电机绕组的连接方式，加快抽头重新连接的效率，利于使用。
9.进一步，所述搭接铜排的边角为弧形结构。
10.搭接铜排的边角弧形设置，避免尖端放电。
11.本实用新型还提供一种利用本实用新型所述搭接铜排的发电机，定子绕组包括3n个定子分支绕组，所述n为大于1的正整数，3n个定子分支绕组均分为3相；
12.每相的定子分支绕组的抽头上共连接有至少(n-1)*2个所述搭接铜排，通过旋转所述搭接铜排，实现该相定子分支绕组的串联或并联。
13.发电机利用搭接铜排，实现发电机绕组的快速连接，结构简单，利于操作使用。通过不同的连接结构，输出不同额定电压。
14.进一步，在每相的n个定子分支绕组中，第一个定子分支绕组的首部抽头连接搭接铜排的闭口滑孔，第n个定子分支绕组的尾部抽头连接搭接铜排的闭口滑孔，中间定子分支绕组的首部和尾部抽头分别连接搭接铜排的闭口滑孔；
15.或者，第一个定子分支绕组的尾部抽头连接搭接铜排的闭口滑孔，第n个定子分支绕组的首部抽头连接搭接铜排的闭口滑孔，中间定子分支绕组的首部和尾部抽头均连接搭接铜排的闭口滑孔；
16.或者，第一至第n个定子分支绕组中任意n-1个定子分支绕组的首部和尾部抽头均连接搭接铜排的闭口滑孔。
17.连接结构简单，利于操作、使用。
18.进一步，定子绕组包括六个定子分支绕组和六个搭接铜排。
19.设置适宜数量的定子分支绕组和搭接铜排，便于使用。
20.进一步，对六个定子分支绕组的抽头进行标记，为t1、t2，t3、t4，t5、t6，t7、t8，t9、t10，t11、t12；
21.利用搭接铜排分别连接t2和t4，t1和t3，t6和t8，t5和t7，t9和t11，以及t10和t12，t4、t8和t12连接，t1和t3连接为输出的u相，t5和t7连接为输出的v相，t9和t11连接为输出的w相，t2、t4、t6、t8、t10和t12连接组成输出n相，得到星型并联的定子绕组；
22.利用搭接铜排分别连接t2和t3，t6和t7，t10和t11其他连接不变，t4、t8和t12连接组成输出n相，t1为输出的u相，t5为输出的v相，t9为输出的w相，得到星型串联的定子绕组。
23.根据需要，控制对应的定子分支绕组抽头连接，操作简单，利于控制。
24.进一步，所述定子分支绕组的抽头采用双排等距放置，同相的定子分支绕组相邻抽头间的距离与搭接铜排的孔距长度相等。
25.抽头采用上下排列等距放置，以便统一搭接铜排的长度及孔距，利于搭接铜排连接抽头。
26.本实用新型还提供一种基于本实用新型所述发电机的应急电源装置，包括高压柴油发电机组集装箱和逆功率吸收箱；
27.所述高压柴油发电机组集装箱包括柴油发电机组和机组控制柜，所述机组控制柜的功率信号采集端用于采集柴油发电机组的输出功率信号，机组控制柜的控制信号输出端与逆功率吸收箱的控制端连接；
28.所述机组控制柜采集柴油发电机组的输出功率，当采集的输出功率为负时，机组控制柜控制逆功率吸收箱启动；
29.当机组控制柜采集的输出功率为正且大于机组额定功率的x％时，控制逆功率箱断开运行，x为小于100的正数。
30.本方案利用机组控制柜，监控逆功率，进而控制逆功率吸收箱，解决了传统逆功率吸收箱需专门配置一套逆功监控系统成本很高的问题。
31.进一步，所述高压柴油发电机组集装箱设有第一降噪防雨壳体，所述柴油发电机
组包括发动机、发电机、水箱及底架，所述发电机采用本实用新型所述发电机。
32.第一降噪防雨壳体可对高压柴油发电机组集装箱起到防护作用，柴油发电机组结构简单，便于使用。
33.进一步，所述逆功率吸收箱设有第二降噪防雨壳体，逆功率吸收箱包括高压柜、插座箱、变压器、电阻箱、风机、低压开关箱、逆功率控制箱和直流屏；
34.所述高压柜的输出端分别与插座箱、直流屏和变压器连接，所述变压器的输出端与低压开关箱连接，所述低压开关箱的输出端分别连接电阻箱、风机及逆功率控制箱，所述风机与电阻箱机械连接；
35.还包括快插模块，所述高压柴油发电机组集装箱通过快插模块与逆功率吸收箱连接。
36.第二降噪防雨壳体可对逆功率吸收箱起到防护作用，逆功率吸收箱包括所需器件，便于使用。且利用快插模块实现高压柴油发电机组集装箱与逆功率吸收箱连接，连接快速，减少连接耗时。
附图说明
37.图1是本实用新型搭接铜排的结构示意图；
38.图2是本实用新型发电机的星型并联定子绕组的结构示意图；
39.图3是本实用新型发电机的星型串联定子绕组的结构示意图；
40.图4是本实用新型应急电源装置的柴油发电机组的结构示意图；
41.图5是本实用新型应急电源装置的逆功率吸收箱的结构示意图。
42.说明书附图中的附图标记包括：搭接铜排1、开口滑孔2、闭口滑孔3、抽头4、第一降噪防雨壳体5、发动机6、发电机7、水箱8、第二降噪防雨壳体9、高压柜10、插座箱11、变压器12、电阻箱13、风机14、低压开关箱15、逆功率控制箱16、直流屏17。
具体实施方式
43.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
44.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
45.在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
46.本实用新型公开了一种搭接铜排，可以不拆掉铜排的情况下，快速切换发电机绕
组的连接方式，进而解决了传统的拆掉抽头重新连接这种费工费时的方式。
47.如图1所示，搭接铜排1一端为开口滑孔2，另一端设有闭口滑孔3。搭接铜排1的闭口滑孔3与定子绕组中的对应抽头4转动连接，抽头4上设有转轴或螺丝，搭接铜排1的闭口滑孔3套接在转轴或螺丝上并可绕转轴或螺丝转动。搭接铜排1的开口滑孔2可与抽头4上的转轴或螺丝卡接，实现定位，优选开口滑孔2为开口带弧度滑孔，方便快速卡入螺丝。这样可以不拆掉铜排，仅控制铜排转动便可快速调整绕组的连接方式，即方便快速，又可以避免拆螺丝的过程中螺丝跌落到电机内部，造成伤害；不完全拆掉铜排的设计，避免铜排遗忘到电机内，造成危险，或造成铜排丢失。更优选地，搭接铜排1的边角为弧形结构，避免尖端放电。
48.本实用新型还提供一种利用本实用新型所述搭接铜排1的发电机，定子绕组包括3n个定子分支绕组，n为大于1的正整数，3n个定子分支绕组均分为3相。优选，定子绕组包括六个定子分支绕组和六个搭接铜排1。每相的定子分支绕组的抽头4上共连接有至少(n-1)*2个所述搭接铜排1，通过旋转所述搭接铜排1，实现该相定子分支绕组的串联或并联。
49.本实用新型的一种优选方案中，在每相的n个定子分支绕组中，第一个定子分支绕组的首部抽头连接搭接铜排1的闭口滑孔3，第n个定子分支绕组的尾部抽头连接搭接铜排1的闭口滑孔3，中间定子分支绕组的首部和尾部抽头均连接搭接铜排1的闭口滑孔3；
50.或者第一个定子分支绕组的尾部抽头连接搭接铜排1的闭口滑孔3，第n个定子分支绕组的首部抽头连接搭接铜排1的闭口滑孔3，中间定子分支绕组的首部和尾部抽头均连接搭接铜排的闭口滑孔3；
51.或者，第一至第n个定子分支绕组中任意n-1个定子分支绕组的首部和尾部抽头均连接搭接铜排的闭口滑孔3。例如第一至第n-1个定子分支绕组的首部和尾部抽头均连接搭接铜排1；或者第2个至第n个定子分支绕组的首部和尾部抽头均连接搭接铜排1。保证搭接铜排1连接抽头4，可顺利实现定子分支绕组的串联或并联。
52.本实用新型的一种优选方案中，对六个定子分支绕组的抽头4进行标记，为t1、t2，t3、t4，t5、t6，t7、t8，t9、t10，t11、t12；
53.如图2所示，利用搭接铜排1分别连接t2和t4，t1和t3，t6和t8，t5和t7，t9和t11，以及t10和t12，通过搭接电缆或搭接铜排连接t4和t8，以及t8和t12，t1和t3连接为输出的u相，t5和t7连接为输出的v相，t9和t11连接为输出的w相，t2、t4、t6、t8、t10和t12连接组成输出n相，得到星型并联的定子绕组，电压为6.3kv档位，将额定电压切换为6.3kv。
54.如图3所示，利用搭接铜排1分别连接t2和t3，t6和t7，t10和t11其他连接不变，t4、t8和t12连接组成输出n相，t1为输出的u相，t5为输出的v相，t9为输出的w相，得到星型串联的定子绕组，可设定额定电压输出为10.5kv。这样实现电压转换，既不用购置柴油发电机组，也不用增加额外的变压器及配套设置，即不需要增加10kv/6.3kv转变的变压器，节约了成本。
55.需要说明的是，星形串联的输出电压理论值为星型并联输出电压理论值的2倍。实用新型中可采用avr(automatic voltage regulator，自动电压调节器)对输出电压进行微调，从而得到其他比例关系的输出电压，例如10.5kv与6.3kv为接近1.67倍的电压。
56.本实用新型的一种优选方案中，定子分支绕组的抽头4采用上下排列等距放置，同相的定子分支绕组的抽头4为一组，图2中每相有2个定子分支绕组，抽头为双排，例如图2中
抽头为的排列方式，上排的第一个定子分支绕组的尾部抽头连接搭接铜排1(即抽头t2)，第2个定子分支绕组的首部抽头连接搭接铜排(即抽头t3)，具体连接搭接铜排1是指与搭接铜排的闭口滑孔连接，上排的搭接铜排朝向左并可向下旋转，下排的搭接铜排朝向左并可向上旋转。
57.也可以为的排列方式，上排的第一个定子分支绕组的尾部抽头连接搭接铜排1(即抽头t2)，第2个定子分支绕组的首部抽头连接搭接铜排(即抽头t3)，上排的搭接铜排朝向右并可向下旋转，下排的搭接铜排朝向左并可向上旋转。空白的地方为空闲位置点。或者第1个定子分支绕组的尾部和尾部抽头均连接搭接铜排1(即抽头t1和t2)，上排的搭接铜排朝向右并可向下旋转，下排的搭接铜排朝向右并可向上旋转。或者第2个定子分支绕组的首部和尾部抽头均连接搭接铜排(即抽头t3和t4)。上排的搭接铜排朝向左并可向下旋转，下排的搭接铜排朝向左并可向上旋转。
58.当每相有3个定子分支绕组，可采用的排列方式。具体连接时第1个定子分支绕组的首部抽头连接搭接铜排1(即t1)，第3个定子分支绕组的尾部抽头连接搭接铜排1(即t6)，中间定子分支绕组的首部和尾部抽头均连接搭接铜排1(即t3和t4)，上排的搭接铜排朝向左并可向下旋转，下排的搭接铜排朝向右并可向上旋转。或者第1个定子分支绕组的尾部抽头连接搭接铜排1(即t2)，第3个定子分支绕组的首部抽头连接搭接铜排1(即t5)，中间定子分支绕组的首部和尾部抽头均连接搭接铜排(即t3和t4)，上排的搭接铜排朝向右并可向下旋转，下排的搭接铜排朝向左并可向上旋转。或者第1至第2个定子分支绕组的首部和尾部抽头均连接搭接铜排1(即t1、t2、t3和t4)，上排的搭接铜排朝向右并可向下旋转，下排的搭接铜排朝向左并可向上旋转。或者第2个至第3个定子分支绕组的首部和尾部抽头均连接搭接铜排1(即t3、t4、t5和t6)，上排的搭接铜排朝向左并可向下旋转，下排的搭接铜排朝向左并可向上旋转。当t1、t3、t5连接，t2、t4、t6连接，为星型并联的定子绕组。当搭接铜排旋转，实现t2、t3连接，t4、t5连接时，为星型串联的定子绕组。
59.为便于统一搭接铜排1的长度及孔距，同相的定子分支绕组相邻抽头4间的距离与搭接铜排1的孔距长度相等。优选，绕组抽头4为170mm等距排列，铜排宽度为40mm，绕组之间的最小间距为130mm＞国标规范要求的125mm。
60.本实用新型还提供一种基于本实用新型所述发电机的应急电源装置，包括高压柴油发电机组集装箱和逆功率吸收箱。高压柴油发电机组集装箱包括柴油发电机组和机组控制柜，机组控制柜的功率信号采集端用于采集柴油发电机组的输出功率信号，机组控制柜的控制信号输出端与逆功率吸收箱的控制端电性连接。
61.机组控制柜采集柴油发电机组的输出功率，当采集的输出功率为负时，机组控制柜控制逆功率吸收箱启动；当机组控制柜采集的输出功率为正且大于机组额定功率的x％(如10％)时，控制逆功率箱断开运行，x为小于100的正数。
62.例如：以2000kw机组举例说明，机组控制柜检测逆功率并控制1段电阻柜、2段电阻柜投切，当功率出线逆功率p大于机组功率的2.5％(-50kw)，机组控制1段电阻柜吸；
63.当逆功率p再次大于2.5％(-50kw)时，机组控制2段假负载吸合；当功率p大于机组
功率的15％(300kw)时，脱开2段电阻柜；当功率p继续大于机组功率的10％(300kw)，脱开1段假负载并发出散热风机14停机信号。
64.本实用新型的一种优选方案中，如图4所示，高压柴油发电机组集装箱设有第一降噪防雨壳体5，柴油发电机组包括发动机6、发电机7、水箱8及底架，发电机7采用本实用新型所述发电机7。第一降噪防雨壳体5可对高压柴油发电机组集装箱起到防护作用，柴油发电机组结构简单，便于使用。发电机7包括定子、转子、avr(automatic voltage regulator：自动电压调节器)、发电机壳体、绕组固定绝缘子、转换铜排、电压转换开关等。
65.本实用新型的一种优选方案中，如图5所示，逆功率吸收箱设有第二降噪防雨壳体9，逆功率吸收箱包括高压柜10、插座箱11、变压器12、电阻箱13、风机14、低压开关箱15、逆功率控制箱16和直流屏17。高压柜10的输出端分别与插座箱11、直流屏(直流屏17连接高压柜10的仪表控制室非输出端)17和变压器12连接，变压器12的输出端与低压开关箱15电性连接，低压开关箱15的输出端分别电性连接电阻箱13、风机14及逆功率控制箱16，风机14用于电阻箱13散热，风机14与电阻箱13是机械连接，可全部由低压开关箱15电性连接与控制。逆功率控制箱16内设置有plc控制器，配合机组控制柜，控制逆功率投切与逆功率箱的保护。
66.逆功率吸收箱还包括快插模块，高压柴油发电机组集装箱通过快插模块与逆功率吸收箱电性连接，如高压柴油发电机组集装箱、逆功率吸收箱之间通过带有快插的电缆进线传输电力及控制信号。第二降噪防雨壳体9可对逆功率吸收箱起到防护作用，逆功率吸收箱包括所需器件，便于使用。且利用快插模块实现高压柴油发电机组集装箱与逆功率吸收箱连接，连接快速，减少连接耗时。
67.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
68.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种搭接铜排，其特征在于，所述搭接铜排一端为开口滑孔，另一端设有闭口滑孔。2.如权利要求1所述的一种搭接铜排，其特征在于，所述搭接铜排的边角为弧形结构。3.一种利用权利要求1或2所述搭接铜排的发电机，其特征在于，定子绕组包括3n个定子分支绕组，所述n为大于1的正整数，3n个定子分支绕组均分为3相；每相的定子分支绕组的抽头上共连接有至少(n-1)*2个所述搭接铜排，通过旋转所述搭接铜排，实现该相定子分支绕组的串联或并联。4.如权利要求3所述的一种发电机，其特征在于，在每相的n个定子分支绕组中，第一个定子分支绕组的首部抽头连接搭接铜排的闭口滑孔，第n个定子分支绕组的尾部抽头连接搭接铜排的闭口滑孔，中间定子分支绕组的首部和尾部抽头分别连接搭接铜排的闭口滑孔；或者，第一个定子分支绕组的尾部抽头连接搭接铜排的闭口滑孔，第n个定子分支绕组的首部抽头连接搭接铜排的闭口滑孔，中间定子分支绕组的首部和尾部抽头分别连接搭接铜排的闭口滑孔；或者，第一至第n个定子分支绕组中任意n-1个定子分支绕组的首部和尾部抽头均连接搭接铜排的闭口滑孔。5.如权利要求3所述的一种发电机，其特征在于，定子绕组包括六个定子分支绕组和六个搭接铜排。6.如权利要求5所述的一种发电机，其特征在于，对六个定子分支绕组的抽头进行标记，为t1、t2，t3、t4，t5、t6，t7、t8，t9、t10，t11、t12；利用搭接铜排分别连接t2和t4，t1和t3，t6和t8，t5和t7，t9和t11，以及t10和t12，t4、t8和t12连接，t1和t3连接为输出的u相，t5和t7连接为输出的v相，t9和t11连接为输出的w相，t2、t4、t6、t8、t10和t12连接组成输出n相，得到星型并联的定子绕组；利用搭接铜排分别连接t2和t3，t6和t7，t10和t11其他连接不变，t4、t8和t12连接组成输出n相，t1为输出的u相，t5为输出的v相，t9为输出的w相，得到星型串联的定子绕组。7.如权利要求3所述的一种发电机，其特征在于，所述定子分支绕组的抽头采用上下排列等距放置，同相的定子分支绕组相邻抽头间的距离与搭接铜排的孔距长度相等。8.一种基于权利要求3-7之一所述发电机的应急电源装置，其特征在于，包括高压柴油发电机组集装箱和逆功率吸收箱；所述高压柴油发电机组集装箱包括柴油发电机组和机组控制柜，所述机组控制柜的功率信号采集端用于采集柴油发电机组的输出功率信号，机组控制柜的控制信号输出端与逆功率吸收箱的控制端连接。9.如权利要求8所述的应急电源装置，其特征在于，所述高压柴油发电机组集装箱设有第一降噪防雨壳体，所述柴油发电机组包括发动机、发电机、水箱及底架，所述发电机采用权利要求3-7之一所述发电机。10.如权利要求8所述的应急电源装置，其特征在于，所述逆功率吸收箱设有第二降噪防雨壳体，逆功率吸收箱包括高压柜、插座箱、变压器、电阻箱、风机、低压开关箱、逆功率控制箱和直流屏；所述高压柜的输出端分别与插座箱、直流屏和变压器连接，所述变压器的输出端与低压开关箱连接，所述低压开关箱的输出端分别连接电阻箱、风机及逆功率控制箱，所述风机
与电阻箱机械连接；还包括快插模块，所述高压柴油发电机组集装箱通过快插模块与逆功率吸收箱连接。

技术总结

本实用新型属于应急电源技术领域，具体公开了一种搭接铜排、发电机及应急电源装置，搭接铜排一端为开口滑孔，另一端设有闭口滑孔，发电机的定子绕组包括3N个定子分支绕组，所述N为大于1的正整数，3N个定子分支绕组均分为3相，每相的定子分支绕组的抽头上共连接有至少(N-1)*2个所述搭接铜排，通过旋转所述搭接铜排，实现该相定子分支绕组的串联或并联。采用本技术方案，可在不拆掉铜排的情况下，快速切换发电机绕组的连接方式，解决了传统的拆掉抽头重新连接这种费工费时的方式。头重新连接这种费工费时的方式。头重新连接这种费工费时的方式。