煤礦是中國的主要能源，煤礦行業(yè)在長期關(guān)注煤礦安全性的同時，提出了一些新的應(yīng)用探索和新的產(chǎn)品升級方案。比如人員定位系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)等等，這無疑是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煤礦行業(yè)的成功應(yīng)用。而機殼電源、超寬壓PVA電源的應(yīng)用，則是高頻電源在煤礦行業(yè)的成功應(yīng)用。

煤礦行業(yè)簡介與市場前景

煤炭行業(yè)是指以開采煤炭資源為主的一個產(chǎn)業(yè)，是國家能源的主要來源之一，也是國家經(jīng)濟的重要支柱之一。

“十一五”規(guī)劃建議中進一步確立了“煤為基礎(chǔ)、多元發(fā)展”的基本方略，為中國煤炭行業(yè)的興旺發(fā)展奠定了基礎(chǔ)?！笆晃濉逼陂g需要新建煤礦規(guī)模3億噸左右，其中投產(chǎn)2億噸，轉(zhuǎn)結(jié)“十二五”1億噸。中國煤炭工業(yè)將繼續(xù)保持旺盛的發(fā)展趨勢，今后一個較長時期內(nèi)，中國煤炭行業(yè)的發(fā)展前景都將十分廣闊。

煤礦行業(yè)的系統(tǒng)分析

煤礦系統(tǒng)及子系統(tǒng)可以簡化為如圖1所示的模塊。

圖1 煤礦行業(yè)系統(tǒng)及子系統(tǒng)

隔爆兼本安電源箱是連接安全區(qū)和危險區(qū)的關(guān)鍵設(shè)備，其可靠性和穩(wěn)定性直接決定了整個系統(tǒng)的安全可靠。

由于是本安輸出，隔爆兼本安電源的輸出能力比常規(guī)的電源已經(jīng)被限制了很多，所以后端的分站或者傳感器用電一方面要保證自己可靠運行，另一方面還要考慮和前端本安輸出的兼容，做到整個系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定和兼容。

圖2 新舊方案對比

然而長距離的傳輸給前后的兼容性帶來了新的挑戰(zhàn)，如何綜合考慮供電能力，防爆要求，穩(wěn)定性，作為中間的紐帶，不得不說是至關(guān)重要的。

圖3 煤礦系統(tǒng)電源關(guān)鍵指標(biāo)解析&專用產(chǎn)品推薦

煤礦行業(yè)對電源的需求

1、避免錯接誤操作，減輕整體重量

煤礦系統(tǒng)前端供電通常電壓有127VAC，380VAC，660VAC，1140VAC，＋10%/-25%的偏差。舊設(shè)備有些是36VAC或220VAC。127VAC通常用于礦用照明系統(tǒng)。這些電壓需要拉到危險區(qū)中，所以需要一個隔爆兼本安電源箱進行隔爆設(shè)計，然后輸出本安電源，才能給礦下設(shè)備供電。

以前的方案都是直接用工頻變壓器降壓到220VAC，然后用機殼電源進行隔離和降壓。為了兼容多種電壓，行業(yè)有多抽頭的方案，多抽頭方案本身存在接錯線的風(fēng)險，且工頻變壓器較重，進而導(dǎo)致整機重量加重，不利于安裝、維護，并且會導(dǎo)致成本增加。近幾年才有PVA這樣的兼容多電壓范圍的高頻方案出現(xiàn)。

2、滿足火花實驗、低啟動電流

由于煤礦設(shè)備對應(yīng)用環(huán)境的安全性要求特別高，設(shè)備需要滿足GB3836系列的標(biāo)準(zhǔn)，主要是GB3836.4，而且需要滿足標(biāo)準(zhǔn)的火花實驗。本安電路是非常靈敏的限流限壓限能量電路，對其后端的電容和電感是有管控的，不能過大。正是由于本安電路的靈敏保護，才能滿足標(biāo)準(zhǔn)的火花實驗，但也導(dǎo)致了后端的用電設(shè)備的啟動電流不能過大，否則很容易觸發(fā)這個保護，于是有了緩啟動模塊。而后端的用電設(shè)備通常需要長距離傳輸，所以低功耗，低啟動電流，高效率就成了必要的指標(biāo)了。

總結(jié)展望

在保證安全的前提下，如何探索煤礦行業(yè)的新應(yīng)用，利用先進的電子技術(shù)，開發(fā)更優(yōu)秀的產(chǎn)品，讓設(shè)備更輕便，讓用戶更便捷安裝，減少接錯線的可能，讓工程師快速匹配本安供電和用電的應(yīng)用，讓產(chǎn)品管理和升級更輕松，成為了作為紐帶的電源模塊的重大使命。金升陽愿與煤礦行業(yè)共同探索，推陳出新，與煤礦行業(yè)共同發(fā)展。