4组合开关说明书.doc

在开关使用安装前，应仔细阅读本使用说明书 QJZ-800/1140(660)V-4 矿用隔爆兼本质安全型组合开关 使 用 说 明 书 哈尔滨煤研电器制造有限责任公司 2009年12月在开关使用安装前，应仔细阅读本使用说明书一、概述1、主要用途及使用条件 QJZ-800/1140（660）V-4矿用隔爆兼本质安全型组合开关适用于煤矿井下及其它周围介质中含有甲烷混合气体，具有煤尘爆炸危险的矿井中，使用在频率50HZ、电压1140（660）V，单台接触器最大工作电流400A的线路中。当设备出现过载、短路等故障时，能自动切断电源并显示及记忆故障信号，合闸前还具有漏电闭锁及试验功能。2 、正常工作条件a) 海拔不超过2000M；b) 周围空气温度为-540；c) 在有沼气与煤尘爆炸性混合物的矿井中；d) 周围空气相对湿度不大于95（25时）；e) 无破坏绝缘的气体或蒸汽的环境中；f) 无显著摇动和冲击振动的地方；g) 能防止滴水的地方；h) 与水平面安装倾斜度不超过15；i） 安装类别类，污染等级3级。3、产品规格 每组开关有二个工作回路，每一回路分为二个工作支路，共四个工作支路，每一工作支路单独有一组微电脑控制组件，具有过载、短路、欠压、断相、漏电闭锁保护功能，每一工作支路能单独启动机电设备同时多个工作支路可以实现联控。每一工作回路（由一台400A的隔离换向开关控制），共有二台400A的隔离换向开关和四个工作支路，每一回路的二个工作支路也可以分别设置为低速、高速后可以控制双速电动机，由低速自动切换至高速，具有时间、电流两种切换方式，可以控制两台双速电动机或四台单速电动机。 可以控制的主要设备有采煤机、刮板运输机、转载机、破碎机、乳化液泵、皮带运输机、喷雾泵、等。4 、型号及意义 Q J Z - 1 800 / 11404 -支路数 额定电压 总电流 组数 真空 隔爆兼本安型 起动器5、执行标准GB3836.1-2000 爆炸性气体环境用电气设备第1部分：通用要求；GB3836.2-2000 爆炸性气体环境用电气设备第2部分：隔爆型“d”；GB3836.3-2000 爆炸性气体环境用电气设备第3部分：增安型“e”；GB3836.4-2000 爆炸性气体环境用电气设备第4部分：本质安全型“i”；GB14048.1-2006 低压开关设备和控制设备 第1部分：总则；MT111-1998 矿用防爆型低压交流真空电磁起动器；Q/HMD 0172008 矿用隔爆兼本质安全型双速电动机真空电磁起动器JB631292 矿用隔爆型煤电站变压器综合装置二、 主要技术参数、性能1、基本参数a） 额定电压：1140V（660V）；b） 总工作电流：1200A；c） 额定频率：50HZ；d） 单路最大工作电流：400A；e） 工作制：不间断工作制；f） 电寿命：AC-3 30万次； AC-4 3万次；g） 机械寿命：300万次；h） 极限分段能力：在3Ie条件下，正、反各3次；i） 动作性能：在额定电压值的75110范围内，组合开关应能可靠吸合，组合开关的释放电压应不高于额定电压值的65，其释放电压不应低于20的额定电压值；j） 本安电路参数a) 本安电路最高输出电压（AC）19Vb) 本安电路最大短路电流（AC）60mA c) 本安电路工作态最高输出电压（DC）13Vd) 本安电路工作态最大输出电流（DC）40mAe) 本安组件继电器工作电压（AC）250Vf) 本安组件继电器分断电流 (AC) 1Ag) 本安先导电路的外部电路须符合以下要求：线路电感：1.0mH/Km， 线路电容：0.10F/Km。控制电缆使用UH32.5+11.5，L300m，当使用其它型号、规格、长度的电缆时，须保证其电缆的分布电感与分布电容符合以上数值的要求。h) 漏电闭锁外电路：最高电压（DC）18V；i）最大短路电流：（DC）0.5mA；2 、引入装置2.1 主回路分为2种，分别是普通电缆进出线嘴和矿用隔爆型电缆连接器2.1.1普通电缆进出线嘴a）电源侧：4个电缆进线嘴，电缆外径5666mm橡套电缆；b）负荷侧：4个电缆出线嘴，电缆外径5666mm橡套电缆。2.1.2矿用隔爆型电缆连接器a）电源侧：4个矿用隔爆型电缆连接器进线嘴，电缆外径3278mm橡套电缆；b）负荷侧：4个矿用隔爆型电缆连接器出线嘴，电缆外径3278mm橡套电缆。2.2 控制回路 4个电缆出线嘴，电缆外径1223mm橡套电缆2.3 重量、外形尺寸a） 重量： ；b） 组合开关普通电缆进出线嘴外形尺c） 组合开关矿用隔爆型电缆连接器进出线嘴外形尺寸19989681028 图13、结构特征组合开关外形结构如图1，由主腔和接线腔组成，其长方型箱体由优质钢板焊接而成，由主腔和接线腔组成。主腔为平移式快开门结构，主要有控制器件、保护组件等，接线腔主要有电源、负载、控制等接线端。3.1 主腔3.1.1主腔上部：有2台隔离换向开关，每台隔离换向开关的电源侧与进线接线柱相连，其负载侧与真空接触器相连，每台隔离换向开关连接2台真空接触器。前壁板有2个同隔离换向开关相闭锁的急停按钮，后侧有4组阻容吸收。3.1.2主腔下部：有4个真空接触器，每2个真空接触器为一组，每组真空接触器固定在一个可拆卸的挂板上，真空接触器的负载线接至左侧的接线端子上，接线端子上套有电流互感器。3.1.3主腔底板：有2个控制主变压器，4个低压熔断器，1个控制变压器，1个三相采样变压器，并固定在1个可拆卸的钢板上，上面有1个酚醛盖板。 3.1.4主腔右侧：有1个可拆卸的挂板，一千伏级熔断器板，熔断器板主要器件：有6个千伏级熔断器。3.1.5主腔前门挂板：有个4中间继电器，有1组保护器驱动部分，5个支路（其中包括1路先导插件），有5个20线线插，有4个远近、控拨动开关，有2个单、双速拨动开关，有4个红色接线柱（漏电闭锁用），1个先导变压器。3.1.6主腔前门： 主腔前门面板有一个彩色全中文液晶显示器，有一个本安腔，本安腔里有一个操作键盘，显示器下方有3个按钮（分别是照明线路的起动1个、停止1个、试验1个）和1个总停止按钮，前门下部有8个近控按钮（分别是每个回路的起动和停止按钮）。3.2接线腔结构接线柱端子板上部电源进线有6个接线端子，纵向每3个接线端子联成一相。后壁板有一组接地线端子。 接线柱端子板下部负载出线有12个接线端子，每3个接线端子，为一组，可控制一个支路的负载，可同时控制4个单速电动机或2个双速电动机。底板上的接线排有18个远控接线端，每个回路远控有3个端子，每个回路有2个端子供电机温升接点用。4、CKJ5-400/1.14真空接触器接触器用以接通与分断及频繁起动和控制交流电动机。4.1主要技术参数： a、额定工作电压：1140V b、额定工作电流：400A c、额定工作频率：50Hzd、控制回路额定电压（AC）：36Ve、辅助触头约定发热电流：5A 4.2结构及工作原理 当电磁线圈通过控制电压时，衔铁带动拐臂运动，使真空开关管内主触头接通；电磁线圈断电后，由分闸弹簧作用，使主触头分断。电磁线圈由起动和维持两组绕组组成，通过辅助触头切换。真空开关管是以金属、波纹管和陶瓷构成的真空灭弧室，内封装一对动静触头而成，波纹管轴向运动时带动动触头作分合闸动作。每只真空开关管为一不可拆卸的整体，凡因真空度下降或其它原因造成损坏时，必须更换开关管。4.3更换真空开关管及调整 a、更换真空开关管步骤： 拧松并拆卸导电夹头上固定软连线的M5螺钉。 拧松静端固定螺栓并拆卸静端压板。 手持真空开关管静端向上转动，取下真空开关管。 夹持导电夹头，拧松M8锁紧螺母，并卸下关节轴承及触头弹簧。 取下导电夹头。 按上述相反步骤安装新开关管。 b、调整 当重新安装开关管或发现触头参数不符合要求时才需调整。 调整参数 触头开距：2.00.2 触头超程：1.00.1 调整步骤线圈通电，衔铁与铁芯吸合，绝缘动臂与连杆间间隙应为1.00.1，可用塞片检查，并用游标卡尺测量开距为2.00.2，如不符合可松开静端螺栓并调整开关管相对位置。 安装调整后的检查用75%控制回路额定电压进行闭合操作10次。用110%控制回路额定电压进行闭合操作5次。自100%控制回路额定电压开始，逐渐降低电源电压，真空接触器释放。此时，电压值应大于10%控制回路额定电压，共试二次。5、保护器的保护特性5.1主电路漏电闭锁保护性能保护特性如下表： 主回路额定工作电压（V）闭锁动作值（K）解锁动作值（K）动作值允许误差%66022332011404060漏电检测回路在停机时检测负载绝缘情况，当绝缘电阻降到相应的闭锁动作值时，保护继电器的动合触点断开控制回路，闭锁起动器的控制回路。5.2过载保护保护器具有模拟电机发热及散热的功能，以便充分发挥电机的过载能力和有效地保护电机，保护器中设置了运行状态模拟电路，它的三个状态：冷态、热态和过载状态分别与电机的停运、满载运行和过载运行相对应，当电机负载运行后，模拟电路模拟电机的发热过程逐步由冷态向热态过渡，并最后稳定在热状态，此时若发生过载，则模拟电路将由热态向过载状态过渡，当达到过载状态时，保护继电器断开控制回路，起动器断电，起到保护电动机的作用。在过载动作之前，如过载消失，则模拟电路将自动返回到热态，如电机停止，则模拟电路由热态逐渐返回至冷态。过载保护的范围为整定电流值（对应电动机的额定电流值）的1.056倍，动作时间视过载程度而异，如下表：序号过电流 / 整定电流动作时间起始状态11.052h不动作冷态21.2020min热态31.503min46.00可返回时间8s冷态注：“可返回时间”指通过给定倍数的过电流，在规定时间内，当电流降至整定电流值后，应长期不动作。为了防止电机过载后未及散热冷却再起动，保护器对过载故障未设手动复位，而采用模拟电路模拟散热过程，经一段时间（约5分钟）后返回至热态，此时方能再起动，以有效保护电动机。过载后返回至冷态的时间为20分钟（视过载程度而异）。20%10%5.3过流保护当电流达到8Ie 整定电流时，过流保护动作切断起动器，动作时间0.250.05秒，过流保护动作后，可按下急停兼复位按钮进行手动复位。5.4短路闭锁保护当短路电流太大，超过起动器中真空接触器的极限分断能力时，此时将闭锁起动器的保护单元，而由上一级保护装置切断短路电流，达到保护作用。5.5相不平衡保护相不平衡保护特性如下表：序号过电流 / 整定电流动作时间起始状态任意两相第三相11.000.90不动作冷态21.15020min热态6、组合开关的使用方法 6.1准备工作按照需要把“远控”或“近控”钮形开关设置“远控”或“近控”，把“单速”或“双速”钮形开关打至“单速”或“双速”，关好主腔门，机械闭锁解锁，隔离换向开关打至正确的位置，组合开关已送电，可以用右侧的按键盘进行设置，整定和保护功能的试验工作。7、工作原理原理图见附图可以组合成单速组合开关；双速组合开关；单速、双速组合开关；7.1单速组合开关：可以同时控制6台单速电动机。以任意一回路中任意一支路，以远控为例，保护器设置为单回路，把“单速”或“双速”钮形开关S2拨至“单速”，远、近控钮形开关S4拨至远控，电机过热保护点接电机热保护，否则短接。7.1.1图2是任意一回路中任意一支路先导远控原理图，按下起动按钮SB5，由DY1 二极管 停止按钮SB6起动按钮SB5 S6 先导4号端子，先导起动3QJ闭合，由DY1 二极管 停止按钮SB6 S6 电阻 先导4号端子保持先导3QJ闭合。图2 图37.1.2图3是中间继电器回路 先导3QJ闭合后，由电源16号线 中间继电器KA21 先导继电器3QJ 保护接点3BJ 电机温度接点 电源17号线，中间继电器KA21吸合，KA21自保。 图47.1.3图4是接触器回路 中间继电器KA21闭合后，由电源19号线 中间继电器接点KA21 钮形开关S2 真 空接触器KM21 急停按钮STP2 电源18号线 ，真空接触器KM21吸合，电机起动。 以上完成了单速电动机起动过程。 7.2双速组合开关：可以同时控制3台双速电动机。工作模式：可以选择低速长期运行、自动双速运行、手动直启高速、低速点动、高速点动等5种工作模式。以任意一回路中二个支路组成一回路双速，以远控为例，保护器设置为双速双回路把“单速”或“双速”钮形开关S2拨至“双速”，远、近控钮形开关S4拨至远控，电机过热保护点接电机热保护，否则短接。低、高速转换通过保护器控制，分为时间和电流两种方式。然后再对双速运行参数按需要进行设定。具体操作步骤详见保护器操作手册。7.2.1单台双速电动机：先导控制原理同7.1.1按下起动按钮3QJ闭合 KA21线圈有电 接点KA21闭合 真空接触器KM21线圈有电 低速电机起动。同时中间继电器接点KA21闭合使KA21线圈自保。经过延时后4QJ闭合 KA22线圈有电 接点KA22闭合 真空接触器KM22线圈有电，低速电机停止，高速电机起动。同时中间继电器接点KA22闭合使KA22线圈自保。7.2.2两台双速电动机联动a、当一台运输机由两台双速电机拖动时，用两台起动器即可控制两台双速电动机的起停。控制两 台电动机时，两台起动器应指定其中的一台作为首台起动器，另一台为末台起动器。b、低速同步时差：0-20S可调。首台低速启动后，末台跟随启动的时间间隔。c、高速同步时差：0-10S可调。首台高速切换后，末台跟随切换的时间间隔。d、实际使用时要求低速同步时差不大于2S，高速同步时差不大于1S。e、1、2组成首台双速（1），1为低速回路，2为高速回路；3、4组成末台双速（2），3为低速回路，4为高速回路，低速同步时差设置为1 S，高速同步时差设置为1 S，按下首台双速（1）低速的起动按钮，首台双速先导组件动作，1QJ闭合，接通首台双速的低速控制电路，首台双速低速起动；经过保护器设定时间的延时1 S后，通过联机通讯信号使末台起动器的低速起动。而后，首台双速按照设定的低、高速转换方式，转换为高速；末台双速经延时1 S后转换为高速。7.2.3保护器具有以下显示功能a、三相电流，系统电压；b、合闸运行，分闸待机；c、过载；相不平衡；短路；漏电闭锁；d、单、双速运行，高、低速运行e、故障查询；f、累计信息。7.3保护与整定7.3.1 无论是单台或是两台电机在运行中，只要有过载、短路、相 不平衡、欠压等故障，都能使综合保护器动作断开先导电路而停机。起动器中的（114、214）、7，（314、414）、17，（514、614）、27等端子，供接电动机中予埋的温度继电器接点。电动机在工作中温升超过允许值时，其断开起动器的控制电路而停机。如果不使用温度继电器接点，应短接有关端子。7.3.2保护功能的试验合闸运行时不能进行试验。试验只能在开关分闸状态下进行。包括过载保护试验、短路保护试验、三相不平衡保护试验、漏电闭锁试验。试验时需要选择单项试验内容遂项进行试验，试验过程中暂时屏蔽保护功能，试验结束3S后保护功能重新投入。7.3.3额定电流与额定电压的整定保护器额定电流在保护功能设置中设定，如无特殊要求，出厂时设定为起动器的额定电流；额定电压在出厂设置中设定，如无特殊要求，出厂时设为1140V。具体操作步骤详见保护器操作手册。8 、使用、维修及注意事项8.1安全警示：a、在维修、维护时，严禁带电开上盖！打开前门时必需将所有隔离换相开关手把放置在分断位置！拆除本设备的防电板部，将可能发生触电的危险，需要拆除时必需本设备停电！b、维修时不得改变本安电路和与本安电路有关的元件的电气参数、规格、型号。8.2在组合开关使用安装前，应仔细阅读本使用说明书。8.3组合开关(尤其是贮存较长时间的起动器)在使用前应：（1）检查真空接触器的真空灭弧室是否完好，有无损伤；（2）检查各隔爆接合面有无锈蚀、损伤，紧固件是否松动；（3）检查导线连接处是否松动；（4）检查有否存在其它不安全、不利运行的情况，若发现问题，应及时排除，方能使用。8.4根据电动机的额定电流,设定好额定电流。再按上述相关条试验保护器性能，在运行中发生保护动作，有关回路将自动停止，此时根据故障显示可判断故障性质。上述操作完成后，即可按需要的运行方式，起动电动机。 8.5先导组件具有本质安全和防自起动功能。8.6若进行开关内部维修，必须首先按下停止按钮，然后将所有隔离换向开关倒向停止位置锁定并观察电源指示灯熄后，方可开门，再经验明确实停电后才可工作。建议每班工作前对组合开关进行一次全面检查，并利用试验按钮试验保护功能是否正常。进出线电缆连接应牢固，未使用的进出口应按规定封好，各防爆面及前门锁扣机构应定期涂油防锈。 8.7注意事项（1）严禁带电开盖！（2）在组合开关运行期间，严禁按试验按钮！（3）组合开关在使用前，请核对控制变压器的一次电压及保护器设定的额定电压与电网电压是否一致。如用户没有特别申明，其一律按1140V电压出厂。（4）在测量绝缘和进行耐电压试验时，需将保护器、本质安全型 先导组件及其它电子元器件拆除。（5）在进行隔离开关的接通操作时，与隔离开关机械联锁的停止按钮的跳出可能并不表明隔离开关的可靠接通，须在感觉操作手柄遇到明显阻力时，隔离开关方到位接通。（6）出厂时已按智能、自动方式设置完毕，用户使用时，无论是单台使用还是两台联机使用均采用智能方式。 9、故障分析与排出方法故 障 现 象原 因 分 析排 除 方 法备 注单 机 运 行闭合换相开关，电源指示灯不亮。1、指示灯坏；2、控制变压器保险断。1、更换指示灯；2、更换保险管。闭合换相开关，电源指示灯亮，保护器动作正常，按下起动按钮不动作。1、控制变压器保险断；2、停止按钮或急停兼复位按钮触点接触不良；3、先导组件故障；4、中间继电器故障。1