haihongyuan.com
海量文库 文档专家
全站搜索:
您现在的位置:首页 > 初中教育 > 初中理化生初中理化生

9 充灯工培训教案

发布时间:2014-02-13 17:07:57  

充灯工培训教案

机电科

2014年2月

充灯工培训要求

教案名称:充灯工培训

授课人:

授课日期:

教学目的:让工人了解矿灯灯头的本安型设计原理及控制电路功能和特点。矿灯的发展概况及矿灯的类型。知道煤矿安全规程及煤矿矿井机电设备完好标准中的有关规定及矿灯的检修规程,管理制度。

教学重点:控制电路功能和特点、熟知矿灯的各种类型 教学难点:控制电路功能和特点、操作时安全注意事项 教学方法:讲授法

培训课程:4课时

课后小结:

目 录

1、矿灯电路设计及光源设计-------------------1

2、控制电路---------------------------------1

3、使用范围和环境条件-----------------------4

4、矿灯行业的发展现状及常用类型-------------4

5、矿灯的类型-------------------------------5

6、现阶段矿灯存在的不足---------------------6

7、煤矿安全规程中有关矿灯的检修及管理制度---7

8、充电装臵应有可靠的充电稳压装臵-----------8

教学内容:

一、矿灯电路设计及光源设计

LED早期被用来作为指示灯光源,现今LED应用则相当广泛。LED照明技术用在矿灯上,获得老式矿灯相同的照度,其所耗能量仅为白炽灯泡的1/8。其不漏气、不漏电的特性, 可达50000h的使用寿命,对矿灯来说是最佳的选择。它为多年困扰我们的矿灯灯泡寿命短(标准规定>150 h)的问题。GB7957 -2003《矿灯通用安全要求》标准的执行,使用LED替代白炽灯泡成为了矿灯的新技术。

LED发光效能高,发出的热量少,因而省电;LED的光谱几乎全部集中于可见光频段,发光效率可达80%~90%,不像荧光灯那样耗能高,且产生有毒气体;LED属于全固体冷光源,体积小,结构坚固,工作电压低,实验结果表明,在相同照明效果下LED比荧光灯管节能60%,节电效果明显。LED眩光小,无辐射,使用中不产生有害物质(荧光灯易挥发汞蒸汽),光谱中几乎没有紫外线和红外线,利于减缓被照物老化速度,是绿色环保无污染光源。

LED光源技术最主要的优点是较高的防爆安全性。LED光源工作时温度只有65度,光源器件采用完全封闭的封装,因此彻底消除了使用白炽灯泡可能引燃易爆气体的危险。

LED光源输入端采用恒流驱动装臵,使LED工作电流不随电池端电压的变化而变化,从点灯开始到点灯11小时的照度基本保持不变。

综上所述,节能型铅酸免维护矿灯选用新型矿灯专用LED光源,设计专门的配光系统,不仅发光效率高,而且节能效果好。

二、控制电路

1

该矿灯控制电路采用串联双保护电路,短路保护电流为≤1.5A,短路时间在≤15ms内安全地切断电源,电路板根据本质安全的要求,设计爬电的履铜皮间距、元器件引脚与履铜皮的间距,保证电路工作的绝对安全。

a) 控制电路功能

该电路采用先进的高效率、高稳定性、高集成的高频开关电源控制IC,PWM调制输出,性能稳定,温升低,采用高精度的恒流恒压控制电路,通过不同的程序可以对铅酸电池充电,具有充电恒流、过充停止等多种保护功能,最大限度延长电池寿命,有效的提高电池安全性。同时采用低内阻专用开关控制器对充电部分进行连接,当矿灯离开充电器(即充电器断电或从充电架上取下)充电控制部分会自动脱离电池,最大限度的增加产品的安全系数(此时充电电路不带电),减少电池的损耗。

b) 控制电路特点

灯头内设有充放电管理板,有效地保证了电池的充放电。充放电管理板具有以下特点:

①充电架的电压范围宽,该管理板可使用电压在5.0~6.5的矿灯充电架。

②当电池电压到4.8V~4.9V时,矿灯进入脉冲充电状态。

③LED主光源放电电流控制在155~160mA的最佳工作电流内。

④具有充电保护、欠压保护和放电限流的功能,保证正常充放电,延长了矿灯的使用寿命。

c) 技术参数

d) 产品外形

产品外形如下图2:

图2 灯头控制电路

e)安装事项

输入端正极接在焊盘IN +,(直接螺丝固定),输入端负极接在IN-:

f)主要技术参数

3

三、使用范围和环境条件

节能型铅酸免维护矿灯为便携式照明工具,主要适用于煤矿井下照明,也可以用于矿山等需要移动的照明场所。

可以用于有甲烷、瓦斯等爆炸性气体的矿井,环境温度 -10℃~50℃。 四、矿灯行业的发展现状及常用类型

我国矿灯行业从六十年代开始,由当时的上海煤研所和上海矿灯厂、抚顺矿灯厂联合研制8型矿灯进行起,至今已近五十年,经过几代研发人员的努力,对产品进行了不断改进和创新。回顾矿灯行业的发展史,大致经历了三个阶段:

4

六十年代初到七十年代末,是国产矿灯的起步和发展阶段,我国矿灯产品从无到有逐步发展壮大,结束了矿灯依赖国外进口的历史,主要生产KS8型及KS7型矿灯。

八十年代至九十年代,是矿灯的全塑化发展时期和灯头的双光源结构开发期。在这期间开发的全塑KS8(A)型单丝矿灯,其重量轻,结构简单,携带方便,受到广大煤矿职工的欢迎,得到了较大的推广。而双灯丝矿灯,由于增加了灯头的维护难度,加上价格因素的制约,并未形成气候。

九十年代后期至今,是矿灯的免维护化和矿灯的小型化及电源的多样化发展阶段。在矿灯电池的免维护化,电源的小型化、多样化方面进行了探索和试验,已取得一定成果,形成了镍氢矿灯、锂电矿灯等多种规格的系列产品。

由于受到煤矿特定使用环境的制约,镍氢矿灯、锂电矿灯虽然显示出了自身的优越性,但在安全性、可靠性方面还未完全达到煤矿井下的要求。

在国外,如美国、英国等国家,煤矿井下仍使用铅酸蓄电池矿灯。在光源方面,美国、英国等国家采用双灯丝结构;德国、俄罗斯采用双灯丝或双灯泡的结构。根据国外发展情况和我国煤矿实际预测,矿灯以免维护蓄电池为电源,以LED为光源的技术方案,应为国内煤矿井下使用的矿灯产品近期发展趋势。

五、矿灯的类型

现阶段煤矿使用的矿灯大至分为三类:铅酸电池矿灯、镍氢电池矿灯、锂电池矿灯。

普通铅酸矿灯的蓄电池极板是由铅和铅的氧化物构成,电解液是硫酸的水溶液。它的主要优点是电压稳定、价格便宜;缺点是比能低(即每公斤 5

蓄电池存储的电能)、使用寿命短、日常维护频繁。

镍氢矿灯的镍氢电池是以镍镉电池技术为原型改进的,镉电极被储氢合金取代,应用在镍氢电池上。它的缺点是严重过放电、长期存放不用,电池自放电过大内部正负电极易造成短路。

锂电矿灯的锂电池大致为三类:一是钴酸锂电池;二是锰酸锂电池;三是聚合物锂电池。这三种电池都不同程度地存在着过充或过放所产生的爆炸问题,而钴酸锂电池因活性最高、体积小,安全性能最差。

随着科学技术的不断发展,新材料新技术取代传统材料和传统技术已成为必然趋势。我公司研制的节能型铅酸免维护矿灯,在结构上进行了彻底的改造,电池电解液消耗量非常小,在使用寿命内不需补充蒸馏水,耐震、耐高温、体积小、自放电小,使用寿命可达普通蓄电池的两倍。

六、现阶段矿灯存在的不足

矿灯是矿工的眼睛,是其煤矿安全和生产的保障。根据现代化矿井发展的需要,利用新科技成果,开发新型矿灯是实现煤矿本质安全的必然要求。

矿灯的安全性和质量可靠性与煤矿安全生产息息相关。随着煤矿本质安全建设的不断深化,对矿灯也提出了更高的要求。矿灯的安全性、可靠性和便携性是每个煤矿职工的不懈追求。以镍氢电池、锂离子电池作为矿灯电源,实现了矿灯的便携性。但是,镍氢电池的记忆效应,也造成了使用上的不便,常常引起电池提前失效,一旦发生过充电以后,就会形成单体电池隔板熔化的问题,导致整组电池迅速失效。如反极充电会造成电池内压升高,激活安全阀,使电池泄漏,甚至破裂。长期储存也会加速电池自放电和活性物质钝华。锂电池因热冲击安全性能不稳定,发生过锂电矿 6

灯在井上充电爆炸、井下放电起火的案例。2006年8月,美国召回180万个苹果电脑,戴尔召回410万个笔记本电脑,都因锂电池充电时过热、有爆炸危险。目前,世界各国的煤矿井下很少有使用锂电池矿灯。

我国在贯彻CB7957-2003《矿灯通用安全要求》标准时,将新型矿灯理解为锂电矿灯是不科学的。按照煤矿本质安全的要求,新型矿灯应该是安全性、节能性和可靠性更符合煤矿安全生产要求的矿灯。

七、煤矿安全规程中有关矿灯的检修及管理制度

第四百七十五条 矿灯的管理和使用应遵守下列规定:

(一)矿井完好的矿灯总数,至少应比经常用灯的总人数多10%。

(二)矿灯应集中统一管理。每盏矿灯必须编号,经常使用矿灯的人员必须专人专灯。

(三)矿灯应保持完好,出现电池漏液、亮度不够、电线破损、灯锁失效、灯头密封不严、灯头圈松动、玻璃破裂等情况时,严禁发放。发出的矿灯,最低应能连续正常使用11h。

(四)严禁使用矿灯人员拆开、敲打、撞击矿灯。人员出井后(地面领用矿灯人员,在下班后),必须立即将矿灯交还灯房。

(五)在每次换班2h内,灯房人员必须把没有还灯人员的名单报告矿调度室。

(六)矿灯必须装有可靠的短路保护装臵。高瓦斯矿井应装有短路保护器。

第四百七十六条 矿灯房应符合下列要求:

(一)应用不燃性材料建筑。

(二)取暖应用蒸汽或热水管式设备。个别情况下,采用火炉取暖时, 7

火炉间应有单独的间隔和出口。

(三)应有良好的通风装臵,灯房和仓库内严禁烟火,并备有灭火器材。

八、充电装臵应有可靠的充电稳压装臵。

第四百七十七条 准备和装添电液必须使用专用器具。工作人员必须戴防护眼镜、口罩和橡胶手套,系橡胶围裙,穿胶鞋。

调合和贮存电液,必须使用有盖的瓷质、玻璃质等容器。调合酸性电液时,必须将硫酸徐徐倒入水中,严禁向硫酸中倒水。

房间内必须备有中和电液用的溶液。

复习提问:

1、LED光源技术最主要的优点是什么?

2、控制电路特点是什么?

3、说出几种类型的矿灯?

4、现存矿灯的不足?

5、矿井完好的矿灯总数,至少应比经常用灯的总人数多多少?

8

网站首页网站地图 站长统计
All rights reserved Powered by 海文库
copyright ©right 2010-2011。
文档资料库内容来自网络,如有侵犯请联系客服。zhit326@126.com