qjz―400_1140w矿用隔爆兼本质安全型微机控制真空电磁起动器(带有选择性保护和电量计量模块)

QJZ400/1140W 矿用隔爆兼本质安全型 微机控制真空电磁起动器 (具有电量计量和选择性漏电保护功能) 使 用 说 明 书 中 国 矿 业 大 学 常州市新方矿用电器有限公司 QJZ400/1140W 矿用隔爆兼本质安全型 微机控制真空电磁起动器 (具有电量计量和选择性漏电保护功能) 一、用途及正常工作条件 1、用途.QJZ400/1140W 矿用隔爆兼本质安全型微机控制真空电磁起动器(以下简称起动器), 适用于煤矿井下和其他周围介质中含有爆炸性气体(甲烷混合物)的环境中，在交流 50HZ 、电压 1140V 或 660V 供电系统中，对额定工作电流至 400A 的三相鼠笼型电动机进行单机直接起动、 停 止控制，或用多台起动器对多台电动机进行顺序起动、停止控制，并对线路及电动机进行保护。 在停机时，可利用隔离换相开关进行换相。必要时允许使用外壳上的操作手把由隔离开关带载分 断。本起动器增设了零序（选择性）漏电保护装置，为采区变电所放射式供电可靠性的提高提供 了较为理想的设备。同时，本起动器还带有高精度电量计量模块，可以对本起动器所控制的负载 的用电进行电量计量，为煤矿的成本控制提供了一个有效的手段。 2、正常工作条件.a)周围空气温度-5+40；b)安装地点的海拔不超过 2000M；c)周围空气相 对湿度不超过 90%（+25） ；d)无破坏绝缘的气体或蒸汽的环境中；e)能防止滴水的地方；f)无 显著摇动与冲击振动的地方；g)与水平面的安装倾斜度不超过 15 度；h)安装类别类，污染等 级 3 级。 二、主要技术特征,1、额定工作电压：1140V、660V；2、额定工作电流:400A；3、额定工 作制：8 小时连续工作制；4、主电路通断能力：接通 3150A；分断 2520A； 5、极限分断能力：4725A；6、保护：失压保护、过载保护、短路保护、断相保护、漏电闭 锁保护、选择性漏电保护；额定工作电流整定值为 80405A；有过载、断相、短路保护功能；具 有漏电闭锁保护功能；具有漏电保护功能；具有程序控制和联锁控制功能。7、显示：“合” 、 “分” 、 “短路 A”、 “短路 B”、 “过载” 、 “断相” 、 “漏闭” 、 “漏电”显示8、进出线口：主电路进 出线喇叭口 4 只，可穿入 32 71 橡套电缆；控制电路进出线喇叭口 4 只，可穿入 14.521 橡套电缆。 三、外形尺寸及重量. 1、 外形尺寸：起动器的外形尺寸（900728755）见图一2、重量：418Kg 1 图一 四、结构概述.起动器主要由外壳、上盖、前门、换向开关、操作组件及芯子等组成。 起动器的隔爆外壳呈方形，与撬形底座相焊接。隔爆外壳分隔为两个独立的隔爆空腔，即接 线腔与主腔。 1、接线腔接线腔在主腔上方，它集中了全部主电路与控制电路的进出线端子。在接线腔 右边隔电板下竖直排列的是主电路进线端子，偏左三个横向排列的是主电路出线端子。两侧各有 两只可穿入 3271 橡套电缆的主电路进出线喇叭口，前侧有四只控制电路进出线喇叭口， 可穿入 14.521 的控制电路进出线。接线腔与主腔间控制电路的联接是通过三只安装在接 线腔中部的七芯接线座实现的。控制电路进出线通过前侧的小喇叭口接至固定在前内壁角铁上的 接线端子排上。 2、主腔主腔由主腔壳体与前门包容组成。前门关闭时，靠铰杆组和两组扣板将前门与壳 体紧紧扣住。拉动铰杆组上的拉手，使前门组件向左平移，然后向外转动，实现开门。开启后， 前门支承在壳体左侧的铰链上。 a)前门组件前门组件有前门、铰杆组、扣板、闭锁角板组装而成。门上的两个观察窗，三 个按钮杆，一个试验检查开关的操作手把分别与主腔内抽屉式芯子上安装的电流整定拨码开关、 故障显示、起动、停止、复位按钮及试验检查开关相对应。前门与抽屉式芯子间无任何导线联接。 b)主腔内部安装主腔内部安装着起动器的主要部件隔离换向开关组件及芯子组件。隔离换 向开关与电流互感器组件被一起安装在安装角板上，然后整体安装在主腔的右侧。以相互联锁的 三轴将“合、分”旋钮开关和隔离换向开关的操作引向主腔正前方壁外与操作手把相连。隔离换 向开关三只进线端经软导线直接接至起动器的进线端，其出线穿过电流互感器接至固定在主腔后 壁上带有自动调整的三只进线静弹性触头上，主腔正中安装着可在导轨上随意推进抽出的抽屉式 芯子助件。芯子助件后部装有带碰撞动插头的 CKJ-400/1140 真空交流接触器。当通过芯子上的 把手，将芯子往壳内推进时，装在真空接触器上的六只动触头插入固定在壳体后壁上的六只静弹 性触头中，实现主电路的电气联接。芯子后部左、右两侧各装有一只 CA-20 接插件，由其实现控 制电路的电气联接。拔下左、右两只 CA-20 插头，拉出芯子组件，抽屉式芯子组件便完全脱离开 壳体。芯子的面板安装参阅图二，其上装有拨码开关，一只用于电流整定、一只用于程控延时和 选择性漏电保护，故障显示，电流整定粗调开关，起动、停止、复位按钮，单机、主机、尾机、 远控、漏电闭锁、电压转换、钮子开关，试验检查开关及各控制电路熔断器。芯子的前下半部分 别装有电源变压器，开关电源，固态继电器及中间继电器；以微处理器为核心的保护单元安装在 2 芯子组件的前上半部分。 图 二 3、闭锁 a）电气闭锁隔离换向开关的操作受“合、分” 开关的闭锁，只有将前门右上方的合分旋 钮开关打至“分”位置时，隔离换向开关的操作手把才能在“正” 、 “停” 、 “反”三个位置任意转 动，这时“合分”旋钮开关的触头断开，原理图上的 1 、2 断开，220V 绕组无输出，真空交流接 触器无工作电压，保证了隔离换向开关在不带载的情况下进行换向。隔离换向开关选定在需要的 挡位上后，需把“合分”旋钮开关打至“合”位置，则隔离换向开关的操作手把便被锁住，再也 不能转动。 b)机械闭锁隔离换向开关与前门间设有可靠的机械闭锁，当前门与外壳闭合后，用专用工 具拧出外壳右侧闭锁杆至前门上的闭锁块的孔中，使前门因不能左移而打不开，同时因闭锁杆拧 出后，前端脱离了隔离换向开关转动轴上闭锁块的孔，使隔离换向开关手把可以转动至“正”或 “反”位置，接通电源，为起动器起动做准备。当需要打开前门时，首先需将隔离换向开关手把 打至“停”位置，断开电源，用专用工具拧进闭锁杆，使其前端插入隔离换向开关转动轴上闭锁 块的孔内，将隔离换向开关闭锁于“停”位置，其外端才能脱离前门上的闭锁块的孔，此时方能 打开前门。从而实现了起动器在前门闭合并闭锁后才能进行起动操作，起动器断电后，才能开门 的机械闭锁。 五、工作原理 本起动器采用微机实现控制与保护，使控制与保护溶为一体。微机不仅可实现起动器的各种 控制，还可实现对电动机的综合保护功能。起动器的电气原理附图所示。 1、 起动器的操作控制本起动器具有单台近控、单台远控、多台程控三种控制方式。 (1)单台近控将面板上远控、近控选择开关 SA8 打到“近控”位置上，单机、程控选择开 关 SA5 打到“单机”位置上。合上前门，换向开关打至“正”或“反”位置上，合上旋钮开关 SB1，控制回路有电。如果线路正常，则电源指示亮，并延时合上漏电闭锁检测回路，为起动做 好准备。 按下起动按钮 SB2（此时注意，按下按钮，需松开后方为有效） ，则内部微机接收起动命令， 3 将漏电检测回路断开，经延时后，继电器 1KA 吸合，真空接触 KM 吸合，起动器完成起动。 按下停止按钮 SB3，起动器断电释放。 (2)单台远控 需远控时，在送电前将面板上的远控近控选择开关 SA8，打到“远控”位置，打开上盖接入 远方控制按钮。 当受控机械（如采煤机）内有自保接点时，接线如图三所示 图三 当采用起动器内部自保接点时，接线如图四所示。 按下远方起动按钮，起动器起动并自保，按下远方停止按钮，起动器断电释放。 (3)多机程控主机设置：将面板上程控/单机选择开关 SA5 打至“程控”位置。主机/从机选择 开关 SA3 打至“主机”位置，需要远控时，将远控/近控选择开关 SA8 打至“远控”位置，近控 时，将 SA8 打至“近控”位置。从机设置：将面板上 SA5 打至“程控”位置，SA3 打至“从机” 位置，中机/尾机选择开关 SA4 打至“中机”位置。尾机设置：将面板上 SA5 打至“程控”位 置，SA3 打至“从机”位置，SA4 打至“尾机”位置。 接线：多机程控接线如图五所示。 以三台为例，具体接线为： 将第一台开关（即“主机” ）102 接至“中机”KM1 的 99 端，104 接至本开关 KM3 的 111 端， 4 105 接至“中机”105 端，101、 103 短接。 “中机”的 101 接至“主机”KM3 的 121 端，102 接至 “尾机”KM1 的 99 端，103 接至本开关 KM1 的 109 端，104 接至本开关 KM3 的 111 端，105 接至 “尾机”105 端， “尾机” 的 101 接至“中机”KM2 的 121 端，103 接至本开关的 KM1 的 109 端， 102 、104 短接。程控延时，程控延时用于多台起动器的顺序起动，延时时间可在面板上由“程 控延时”拨码开关设置，需延时多长时间，直接在面板上改变拨码开关数值即可，最大延时时间 为 9 秒。 例：需延时 5 秒起动后续开关，将“程控延时”直接拨至 05 即可。 2、保护工作原理本起动器采用微机实现综合保护、安装使用方便，工作可靠，它主要由 电流互感器、I/V 转换 、微机系统等组成。本保护器可实现五种保护功能：过载保护、断相保护、 短路保护、选择性漏电保护及漏电闭锁保护。 (1)过载保护过载保护动作整定范围为 80A405A。具有粗整定和细整定。粗整定由芯子面板上 转换开关 SAI 实施，共分为 4 挡：80A 120A 、120A 180A、 180A 270A 、270A 405A。 细整定在整定范围内确定值，由三位 BCD 拨码开关设定。 当电动机容量确定后，首先用 SA1 调整粗整定至所需挡位，再调整拨码开关，至所需电流值 即可。后续的电流采样、运算、整定值处理均由微机完成。 例：电机额定电压为 1140V，额定电流 200A，整定时，首先将粗调开关 SA1 打到 180A270A 一挡，然后将 BCD 拨码盘，设置成 200 即可。 过载保护的整定采用全数字化方法，整定方便，使用直观，无任何附加的运算，操作简便， 过载保护动作特性符合表 1 的规定。 表 1 项 号 I/Ie 动作时间 起动 状态 1 1.05 2h 不动 作 冷 态 2 1.20 t20min 热 态 3 1.50 t3min 热 态 4 6.00 8st16s 冷 态 过载保护动作后，微机不能自动恢复，故障消除后，必须按下前门上的复位按钮 SB4，起动 器才能重新起动。 (2)短路保护电机过载保护设定后，无需再对短路进行设定。当负载电流达到短路电流时，由 微机保护系统自动做出短路的判断，并使真空接触器释放。出厂时，短路保护整定在 8 倍的设定 值，其瞬时跳闸时间不大于 200ms。短路保护动作后微机保护不能自动恢复，故障消除后，必须 按下前门上的复位按钮 SB4，起动器才能重新起动。 （注意：按下复位按钮后，松开方为有效） (3)断相保护断相保护，依然由电流互感器获得取样信号，由微机运算、判断后，发出跳闸指 令，并显示。故障消除后，须按复位按钮 SB4，起动器才能重新起动。起动器断相保护动作性能 符合表 2 的规定。 表 2 过流/整定电流项 号 任意两相 第三 相 动作时间 起始状态 1 1.00 0.9 冷 态 2 1.15 0.0 20min 热 态 (4)漏电闭锁保护 漏电闭锁保护采用微机实现,分为 1140V 和 660V 两种状况。 1140V 时，将面板上的选择开关 SA7、SA6 打到 1140V 的位置，当对地绝缘电阻小于 40+20%K 时，保护器闭锁，使起动器不能动作，并显示“漏闭” ，其恢复值为动作值的 1.5 倍。 660V 时，将面板上的选择开关 SA7、SA6 打到 660V 的位置，当对地绝缘电阻小于 22+20%K 时，保护器闭锁，使起动器不能动作，并显示“漏闭” ，其恢复值为动作值的 1.5 倍。 5 (5)选择性漏电保护 起动器起动送电后，选择性漏电保护是通过零序电流互感器检测出三 相电流进出零序互感器不平衡电流达 5mA 以上时，发出漏电保护信号使真空接触器分断停电，同 时显示“漏电” 。选择性漏电保护范围为：5mA 220mA。当拨码开关打至“1”位置时，不平 衡电流达到 5mA 时，保护动作；当拨码开关打至“2”位置时，不平衡电流达到 10mA 时，保护动 作; 当拨码开关打至”9”或”0”时,取消选择性漏电保护;具体动作值见下表： 拨码开关位置 不平衡电流动作值（mA） 1 5 2 10 3 30 4 60 5 100 6 140 7 180 8 220 9 或 0 取消保护 4、电量计量功能： 本起动器带有高精度的电量计量模块，能够实时对负载的电能 消耗进行计量。计量显示精度为 0.1KWh，最大计量值为 999999.9KWh。 3、试验检查.本起动器设有过载、漏电和漏闭功能检查开关 SA2，共有三挡位置：过载、运 行、漏电兼漏闭。在本起动器起动之前，可将检查开关，打至过载或漏电兼漏闭检查位置，以确 定起动器微机系统是否正常。 过载检查：将检查开关打至“过载”位置，按下复位按钮 SB4（松开后有效） 。若显示“过载” 则表示微机运行正常，若无“过载”显示，说明微机系统出现故障，应排除故障后方可使用。 漏电兼漏闭检查：将检查开关打至“漏电、漏闭”检查位置，若显示“漏电和漏闭”则表示 微机运行正常，若无“漏电或漏闭”显示，说明微机系统出现故障，应排除故障后方可使用。 运行位置：检查完毕，确认微机工作正常后，必须将检查开关打至“运行”位置，然后按下 复位按钮 SB4（松开有效） ，延时数秒后，方可进行起动操作。 六、使用与维护1、开门与关门 a）开门 将外壳右上方“合分”旋钮开关旋到“分”的位置，操作隔离换向开关手把至 “停” ，用专用工具将闭锁螺杆前端拧进隔离换向开关上的闭锁块的孔中，另一端脱离前门上的 闭锁角铁孔，用专用扳手卸下前门力杆右端的螺钉，握住力杆上的拉手向左后方拉动，前门先向 后平移，移出扣板后，便可转动打开。 关闭前门时，握住力杆上的拉手向右前方推动，前门先转动至与外壳前法兰贴合，随后便向 右移动至扣板都到位时，前门便关闭。闭合后一定将力杆用螺钉固定住，同时用专用工具将闭锁 杆前端拧出隔离换向开关，使其将前门闭锁住。 2、接线与整定a）打开接线腔上盖，拆除防护板，按照系统要求，主电路接入合适电缆。 接线完毕，相间导体间距离应大于 20mm。 b）接线腔内控制电路的接线，根据单台远控，多机程控的不同要求，按图三、图四、图五 连接。 c）打开前门，根据供电系统的电压等级，必须首先将控制变压器 TC 的原端接至相应的电压 接线柱上。如使用在 660V 供电系统中，控制变压器 TC 的原端改接至 660V 接线柱上， （起动器出 厂时，TC 的原端接在 1140V 接线柱上） d）根据供电系统的电压等级，将漏电闭锁电压整定钮子开关打至相应的电压等级上。如主 电路为 1140V，则将 SA6、SA7 打至“1140V” 。 e）根据起动器的三种不同控制方式，将装在芯子面板右上方的控制整定钮子开关打至所需 的工作位置。 （如单机近控，须将“单机、程控”钮子开关 SA5 打至“单机” ， “近控、远控”钮 子开关 SA8 打至“近控” 。 ）具体操作参见第五.1 条。 6 f）根据电机额定工作电流，调节芯子面板左方的电流整定粗调开关 SA1 至所需档位，再调 整其上方的电流整定细调 BCD 拨码开关至电机的额定工作电流值即可，具体操作参见第五.2 条。 3、试验检查 起动器设有漏电闭锁检查、过载检查。每班运行前应用试验检查开关 SA2 进行检查，以确定 起动器微机系统是否正常。具体操作参见第五.3 条。 开箱验收及大修后的试验检查按“合格证明书”要求逐项逐条进行检查。 4、维护a) 起动器投入运行后，正常情况下，不允许随意调整真空交流接触器的开距与超行程。 b) 当真空管寿命终了或发生漏气时，必须及时更换真空管。起动器在使用过程中，应定期 检查真空管的真空度，必要时可进行工频耐压考核。c)在使用过程中，不可随意更改控制电路和 操作机构的零部件，否则不能保证起动器可靠工作。d)若微机板发现故障，应及时更换制造厂的 备件，否则因调整不当影响整机性能。故障件可送制造厂检修。e)对隔爆面进行维护时，须保护 在完工后前门与壳体间的隔爆间隙不得大于 0.3mm。f)起动器在搬运过程中，应避免强烈振动， 严禁翻滚。 g)真空断路器开距3.5mm，超程值3.5mm，调整螺纹螺距1.5mm。 h低保护电流动作试验：加电流：2 倍，245A 瞬动；3 倍，350A 瞬动；4 倍，470A 瞬动； 5 倍，580A 瞬动；允许偏差3。加单向交流电压：2 倍，14.5V 瞬动;3 倍，21.0V 瞬动；4 倍，28.1V 瞬动;5 倍，34。8V 瞬动；6 倍，41。8V 瞬动；7 倍，47。5V 瞬动；允许偏差3。 七、包装随同产品装箱文件有：1、装箱单 2、产品合格证 3、产品使用说明书 八、订货规范 订货时应指出： 1、起动器的型号；2、订购的台数；订购的备件。 例：订购 QJZ400/1140W 矿用隔爆兼本质安全型微机控制真空电磁起动器(具有电量计量和选择性 漏电保护功能) 8 台。 序 号 代 号 名 称 型 号 数 量 1 QS 隔离换向开关 HG400/1.14 1 2 KM 真空交流接触器 CKJ-400/1.14 1 3 TA1.TA2.TA3 电流互感器 3 4 TC 控制变压器 1 5 FU3.FU4 仟伏级熔断器 RL-30 型 2A/1140V 2 6 FU5.6.7.8.9.10 玻璃管熔断器 BLX 型(2A、1A) 6 7 TV1.TV2.TV3 隔离线圈 3 8 SA1 转换开关 1 9 V 二级管 1 10 FV 过电压吸收装置 1 11 SB1 旋钮开关 1 12 1KA.2KA 中间继电器 2 13 SSR1 固态继电器 1 14 SSR2.SSR3 固态继电器 2 15 WKB 控制保护组件