照明综合保护器原理与维修

在井下 如果没有照明灯 则到处是一片黑暗 那才是真正的伸手不见五指 井下的照明 除了矿工随身携带的矿灯以外 固定的照明设施就是安装在巷道里的防爆灯了 这些防爆 灯并不像我们在家中使用的灯是 220V 的 这些灯都是 127V 的 由于井下的电源都是 660V 1140V 的 所以要给这些灯提供电源 还需要一个降压变压器 由于井下环境特殊 除了要给这些灯提供电源以外 还要进行短路 漏电等故障保护 由此照明信号综合保护 装置便应运而生 也就是我们常说的照明综保 照明综保的全称是照明信号综合保护装置 为什么还要加上信号两个字哪 这是因为 照明综保除了给照明灯提供电源意外 他还可以给井下使用的语言信号 语音信号提供电 源 在煤矿 经常听到 打点 二字 也就是在使用绞车等设备时 通过语言信号或语音 信号进行联络 照明综保的内部主要有两大部分组成 一个是降压变压器 另一个便是具有漏电 短 路保护功能的磁力启动器 我们先来讲讲降压变压器 也就是主变压器 照明综保的主变压器有 4KVA 和 2 5KVA 两种 他们只是容量上的区别 其外形结构都一样 容量大的 可以带更多的灯 更多的负载 照明综保的型号 ZXB 2 5 ZXB 4 后面的 2 5 和 4 就是指主变压器的容量 照明综保的外形 照明综保的型号含义 照明综保主变压器安装在壳体的最里面 照明综保主变压器外形图 照明综保主变压器接线端子标有高压 380 660V 的为一次侧 使用电缆线连接到隔离开关上 标有低压 127V 的为低压侧 使用电缆线连接到照明综保本体上 现在给出一个照明综保变压器与本体的连接示意图 下帖我们讲照明综保主回路工作原理 我们先来看看照明综保的电路图 点击图片可放大 看上去 这个电路图有点复杂 其 实 如果你不去修综保插件 照明综保和 QBZ 80 开关原理差不多 甚至说比 80 开关还简 单 在这个开关讲解的过程中 我会先把综保作为一个整体进行讲解 这样分析起来就比 较简单了 等大家熟悉了之后 再来讲保护插件的工作原理 就像我讲 80 开关原理时使用 的方法一样 由浅至深 逐步讲解 争取让每位坛友都能看懂 学会 上面这张图就是照明综保的主回路 你可以对照上一贴主变压器连接图来看这张图 电源接线柱 在接线室内 L1 L2 L3 多数开关标识的是 X1 X2 X3 连接到隔离开 关上 隔离开关的出来之后 通过两个熔断器连接到主变压器的一次侧 这样 当合上隔 离开关 主变压器的一次侧得电 在二次侧就会感应出 127V 的电源 这个 127V 的电源在 通过两个熔断器 FU3 FU4 连接到交流接触器上 从交流接触器出来 接到负载接线柱 U V W 多数开关标示为 Za Zb Zc 同时从 W 相分出一根线 为 Xa 从 V 相分出一根 为 Xb U V W Xa Xb 就是接线室内的 5 个负载小接线柱 U V W 是接照明灯用的 Xa Xb 是接信号用的 当按下启动按钮 为了简化 图中未标出 交流接触器 KM 吸合 照明或信号负 载就会得到电源工作 当按下停止按钮 交流接触器 KM 断开 负载停止工作 这就是照明综保的主回路工作原理 很简单 众位坛友先把这个搞清楚了 下一贴 我们 将综合保护器的控制回路 也就是按启动按钮 交流接触器 KM 是如何吸合的 ZBZ 2 5 4 M 照明综保控制回路工作原理 上一贴 讲了照明综保的主回路 这一贴讲控制回路 为了简化原理图 让初学者 更容易理解 我们先省略综保插件内部的工作原理 有的坛友也许会问 不学综保插件的 工作原理 怎么维修呀 其实是一样 我们可以把综保插件看做一个整体 只需要了解他 的功能 一样可以修好照明综保 在实际的工作中 也没有几个人会去修综保的插件 万 一插件坏了 都是更换新的 当然 为了让坛友更好的理解照明综保的原理 我们会在后 面介绍综保插件的工作原理 上面这张图 点击图片可放大 是照明综保的控制回路 图中的白色部分 是综保插件 的内部结构 虚线下的数字 是综保插件的引脚号 在主回路中 交流接触器 CJ 吸合 负载部分 Za Zb Zc 和 Xa Xb 就会有电 交流 接触的 CJ 的吸合 要靠 CJ 的吸合线圈来驱动 交流接触器的工作原理和我们在 80 开关 中讲到的真空接触器的工作原理差不多 都是靠吸合线圈 电磁铁 来带动 动触点来进行 工作的 大家可以找一个交流接触器拆开来看看 我在这里就不讲了 因为太简单了 交流接触器的线圈要想得到电源 就需要为它提供一个回路 他的回路如下 CJ 交流接触器吸合线圈的电源回路如图中红色线所描 从熔断器 4RD 22 号线 开始 经过熔断器 5Rd 综保插件执行继电器 J 启动按钮 QA1 停止按钮 TA1 回到 24 号线 也就是 3RD 熔断器侧 当启动按钮按下之后 CJ 线圈就会通过上面的路径的到一个 127V 的电源 线圈吸 合 带动主回路接通 同时交流接触器的辅助触点 CJ4 图中启动按钮 QA1 左侧的常开点 闭合 为吸合线圈自保提供了回路 停止的时候 当然是按下停止按钮 Ta1 切断吸合线圈的回路 使接触器释放 这就是照明综保的控制回路 很简单 比 80 开关都简单 有的坛友又开始疑惑了 既然这 么简单的电路就可以使照明综保工作 那剩下的那么多线路是做什么用的 你怎么不讲 大家别急 剩下的电路就是对照明综保进校保护的 当照明综保及负载出现漏电 短路 过载 绝缘下降的时候 综保就会跳闸 这些知识 将在下一贴介绍 介绍完照明综保的主回路和控制回路 现在来说说综合保护器 插件的功能 上面这张图是照明综保指示灯的示意图 通过了解这几个指示灯的含义 我们就知道综保 插件都有哪些保护功能 绝缘 电缆绝缘危险指示 当电缆的绝缘低于 10K 时 保护器动作 指示灯亮 漏电 当负载对地绝缘低于 3K 时 保护器动作 指示灯亮 运行 当一切正常 照明综保启动之后 运行灯亮 照明 当照明负载发生短路时 保护器动作 此灯亮 信号 当线号负载发生短路时 保护器动作 此灯亮 这些就是保护插件的功能 它实现的这些功能的原理如下 点击图片可放大 133 变 20V 的变压器经过插件的 6 7 脚 为保护插件提供工作电源 2 5 脚是为保护插件执行继电器 J 的线圈提供电源的 当有漏电 短路等故障时 保护插 件通过 2 5 脚使直流继电器 J 吸合 从而切断主交流接触器 CJ 的控制回路 使主交流接 触器释放 9 脚接指示灯 LED1 10 脚接指示灯 LED2 8 脚接指示灯 LED3 3 脚接指示灯 LED4 1 脚接指示灯 LED5 17 脚 指示灯的公共端 这些都是为指示灯提供电源的 发生故障时 相应的指示灯有电 发光 短路保护 18 19 脚接照明回路的电流互感器 20 脚接信号回路的电流互感器 电流互感 器 LH 的 0 Zc Zb Xb 四个端子通过保护插件的 16 18 19 20 四脚将主回路中的大电 流变换成小的电流信号输入的保护插件 保护插件将这个小的电流信号与插件设定的电流 值进行比较 当电流大过允许值时 保护器就会认为主回路有短路现象 便驱动 2 5 脚输 出电源 使直流继电器 J 吸合 切断主回路 同时驱动相应的指示灯亮 漏电保护 漏电保护分为两种情况 一种是在开关没有吸合之前 线路有漏电现象 这时漏电指示灯 亮 开关不能吸合 这个称之为漏电闭锁 4 12 13 14 这四个引脚是漏电闭锁检测回 路 漏电闭锁的检漏回路是这样的 从插件的 4 脚 常闭点 CJ5 接线线 大地 如果 这是 Za Zb 或 Zc 任意一相有接地故障 则 Za 或 Zb Zc 与大地是相通的 回路沿着大 地 故障点 Za Zb Zc 插件的 12 或 13 14 脚进入插件 为插件的检漏提供了回 路 保护插件就会动作 使直流继电器 J 吸合 切断 CJ 的控制回路 使 CJ 不能吸合 如果 Za Zb Zc 没有接地现象 检漏回路从插件 4 脚 常闭点 CJ5 接地线 大地 然后就不通了 检漏回路无法形成通路 保护插件不动作 另一种情况是 开关在运行中 出现漏电现象 这时就有 11 12 13 14 这四个脚来完成这个检测任务 这时的检漏回路为 插件 11 脚 大地 如果 Za Zb Zc 有接地现象 Za 或 Zb Zc 插件 12 或 13 14 脚 插件检漏形成回路 保护插件动作 通过上面两种情况的分析说明了 只要 Za Zb Zc 有接地现象 就会为插件的检漏提供回 路 没有接地现象 插件的检漏就形不成回路 所以我们就利用了这一点 在开关正常使 用期间对漏电保护功进行检查 确定其保护功能正常 防止保护器坏了还不知道 万一发 生漏电时 起不到保护作用 漏电试验就要由 12 13 14 15 这四个脚来完成这个任务了 按下试验按钮 TA 这个按 钮既是停止按钮 也是试验按钮 检漏回路从 4 脚 CJ5 主接地极 大地 辅助 接地极 TA3 插件 15 脚 形成检漏回路 对保护插件的好坏进行检测 当照明综保不吸合时 我们首先要看一下故障指示灯 如果有故障指示灯亮不吸合 这种 故障现象在以后介绍 我们先来介绍没有故障指示灯亮 但是照明综保就是不吸合故障的 维修 遇到这种故障我们要先看看综保的 5 个熔断器 1RD 5RD 是否正常 他们的位置如 下图 如果这 5 个熔断器正常 我们用万用表测量一下 3RD 与 4RD 之间有没有 127V 的电压 如果 电压不正常 再测量一下 1RD 与 2RD 侧的三相电源是否正常 如果正常 则检查一下主变 压器 如果不正常 就检查一下隔离开关 如果 3 4RD 之间电压正常 我们按照下面的步骤继续检查 我们再用万用表电阻档测量直流继电器 J 的 22 33 号线之间是否通 以判断直流继电器的 好坏 测量交流接触的 CJ 的线圈 判断交流接触器的好坏 按下启动按钮 测量启动按钮 QA1 的 33 与 26 号线 是否通 判断启动按钮的好坏 测量停止按钮 TA1 的 24 26 号线 是否通 判断停止按钮的好坏 通过以上几个步骤的检查 基本上就可以排除照明综保不吸合的故障 一 短路试验一 短路试验 按照使用要求 照明综保在连续使用时 应每班进行一次保护性能试验 就是按下照明综 保的试验按钮 按下试验按钮以后 综保的信号短路指示灯 照明短路指示灯 漏电故障 指示灯 绝缘故障指示灯全亮 说明照明综保保护功能正常 这一贴我们只讲短路试验 漏电试验下一贴再讲 短路试验回路如下图中红色线标示 按下试验按钮 TA2 短路试验构成回路 从保护插件内部电源正极 保护插件的 17 脚开 始 试验按钮 TA2 电流互感器 0 脚 电流互感器 Za Zb Xb 保护插件的 18 19 20 脚 为保护插件的短路保护电路提供了一个模拟短路的电源 保护插件就会 保护动作 保护插件试验不动作故障的维修 在进行保护性能试验时 如果按下试验按钮 信号短路 指示灯 照明短路指示灯不亮 有条件的话 最好先更换一个保护插件试一下 更换之后 故障排除 说明保护插件坏了 更换之后 故障依旧 则可能是综保本体的故障 我们按 照以下步骤查找 1 合上隔离开关 看运行指示灯是否亮 如果亮 说明保护插件的供电正常 如果不亮 检查一下 1 熔断器 5RD 是否正常 2 综保插件的 6 7 脚之间是否有 20V 电源 3 LED1 LED5 的正极公共点与插件的 17 脚是否通 2 如果运行指示灯亮 但短路试验不动作 可以按下试验按钮 TA2 同时用万用表测 量保护插件座的 17 脚与 18 19 20 脚之间是不是通 如果不通 检查试验按钮 TA2 和电流互感器 3 如果 17 脚与 18 19 20 脚通 则检查一下发光二极管指示灯 LED1 与插件 9 脚 LED2 与插件 10 脚是否通 如果不通 检查一下是在哪里断路的 同时检查一下发光二 极管 LED1 与 LED2 是否完好 二 短路故障的维修二 短路故障的维修 短路故障保护电路如上图中的蓝色线所示 电流互感器 LH 将感应到的电流信号 通过 16 脚 启动按钮 QA2 电流互感器 0 端子 电流互感器内部 端子 Zb Zc Xb 保护插件的 18 19 20 脚 输入到保护插件 当主回路发生短路故 障时 电流互感器就会送给保护插件一个很大信号 使插件知道主回路短路 从而使 继电器 J 吸合 切断主回路 短路保护电路常见的故障是 合上照明综保的隔离开关 就照明或信号短路指示灯就亮 照明综保无法吸合 遇到 这种故障 首先要检查一下负载是否真的有短路现象 可以用万用表摇测一下 如果 负载没有短路故障 则是照明综保本身发生了故障 你可以先更换一个好的保护插件 试一下 如果故障消失 则说明综保的保护插件坏了 再者就是检查一下保护插件的 17 脚与 16 18 19 20 等几个脚有没有短路的地方 在正常情况下 不按下试验按钮 TA2 17 脚与 16 18 19 20 脚是不通的 一 漏电试验一 漏电试验 按照使用要求 照明综保在连续使用时 应每班进行一次保护性能试验 就是按下照明综 保的试验按钮 按下试验按钮以后 综保的信号短路指示灯 照明短路指示灯 漏电故障 指示灯 绝缘故障指示灯全亮 说明照明综保保护功能正常 上一贴我们讲了短路试验及短路故障的维修 这一贴我们将一下漏电试验 短路试验回路如下图中红色线标示 按合试验按钮 Ta3 TA4 从保护插件内部电源 极 插件 4 脚 常闭点 CJ5 主接地 极 大地 辅助接地极 按钮 TA3 插件 15 脚 为保护插件的漏电保护电路提供 了一个模拟的漏电电源 保护插件就会保护动作 保护插件试验不动作故障的维修 在进行保护性能试验时 如果按下试验按钮 漏电指示 灯和绝缘指示灯不亮 最好先更换一个保护插件 更换之后 故障排除 说明保护插件坏 了 更换之后 故障依旧 则可能是综保本体的故障 我们按照以下步骤查找 1 看看接线室内的辅助接地与主接地是不是有忘记接线的现象 2 合上隔离开关 看运行指示灯是否亮 如果亮 说明保护插件的供电正常 如果不亮检 查一下 1 熔断器 5RD 是否正常 2 综保插件的 6 7 脚之间是否有 20V 电源 3 LED1 LED5 的正极公共点与插件的 17