矿用隔爆兼本质安全型组合式真空电磁起动器技术培训讲义

5.外形尺寸:长×宽×高＝2900×920×1050(mm)二.关于产品的型式及型号：１．防爆型式：矿用隔爆兼本质安全型；防爆标志：Exd[ib]Ⅰ。２．型号说明：QJZ–1200/3300–6起动器隔爆兼本安真空总容量1200A额定电压3300V六路３．名称：矿用隔爆兼本质安全型组合式真空电磁起动器

三.机械结构：

１．隔离开关腔室：应用两组B77-600A/3300V英国阿兰维斯特带载隔离换相开关并联使用，采用滑轨抽拉结构，定位精确拆装方便，门上安装机械及电气连锁装置和急停按钮，保证先断电源后开盖，2.主腔室：

由六组真空接触器组件及保护控制器组件和电源变压器组件组成，采用滑轨抽拉结构;各个回路真空接触器组件的排列顺序如图所示。

回路一回路二回路三回路四回路五回路六保护控制器组件电源变压器组件阻容吸收装置电抗器中间继电器真空接触器辅助电源急停闭锁零序电压485通讯远控插件三组过热漏闭插件三组CPU板通道板控制变压器零序电压互感器电源变压器高压插头座熔断器组件四.工作原理：

１．B77隔离换相开关：能够带载通断，具有试验、正向、反向、停止四个开关位置；正向分断测试后转主触点ABC输入１（上）与主触点ABC输出2（下）ONOFFOFFOFF主触点ABC输入2（下）与主触点ABC输出1（上）OFFOFFOFFON高压辅助接点输入1-4与高压辅助接点输出1-4(3.3KV)ONOFFONON主触点A输出１主触点B输出１主触点C输出１主触点A输出2主触点B输出2主触点C输出2高压辅助触点输出１－４主回路接线示意图：A相输入B相输入C相输入A相输出B相输出C相输出2.主要元器件：3.电气原理：（1）主回路的电气原理：

三相电源通过三组LBG3-400/3300型电缆连接器进入组合开关内，三组并联后接到两组B77-600/3300型隔离换相开关的输入端;第一组隔离换相开关的输出接第１,2,3路的真空接触器的输入；第二组隔离换相开关的输出接第4,5,6路的真空接触器的输入；真空接触器的输出端通过六组LBG1-500/3300型电缆连接器输出到组合开关外。QJZ-1200/3300-6型组合开关主回路电气原理图4.控制原理：

(1).真空接触器的控制：六组真空接触器通过保护控制器通道板上的交流固态继电器以及漏检继电器的常闭触点控制其吸合及断开,同时其常开触点状态反馈到通道板。AC220V常闭触点互锁输入输出控制电源控制状态反馈电源控制状态反馈(2)电机的过载保护：

电流互感器采集到电机A、C相的电流信号，通过通道板上的电流整定转换为电流倍数的信号(１倍的额定电流为0.6V)后，两相叠加后形成B相电流信号；三相电流经过通道板上的精密整流滤波后生成的直流信号送到CPU板的AD转换电路，通过CPU根据当前三相电流的值进行热效应的等效运算，对电机的过载状况进行监控，一旦发现电机出现过载、过流、缺相及相不平衡，通过控制通道板上的交流固态继电器，切断相应回路的真空接触器供电，实现过载保护。加法器精密整流Vref+-过流保护滤波电路AD转换中央处理器通道板CPU板Ａ．过流保护：

单相电流大于或等于8倍整定电流时，动作时间0.2～0.4S；B.过载保护特性见下表：序号实际电流/整定电流动作时间起始状态复位方式复位时间,min11.05长期不动作冷态－－21.25min＜t＜20min热态自动1＜t＜331.51min＜t＜3min热态自动1＜t＜3468s≤t≤16s冷态自动1＜t＜358－100.2s＜t＜0.4s冷态手动或断电－C.相不平衡和断相保护特性见下表序号相电流/整定电流动作时间初始状态复位方式任意两相第三相11.00.9长期不动作冷态-21.05(Ie＞100A)0t＜3min热态自动或断电31.15(Ie≤100A)0t＜20min热态自动或断电(3)漏电闭锁(绝缘检测)保护：

本系统应用DC12V直流电压通过检测电阻分压值的大小检测各回路的对地电阻值，由于应用了耐高压的电抗器和光电隔离放大器技术，不仅能够检测对地电阻的大小，还能够有效的隔离主回路的感应电压；漏检隔离继电器应用了10KV耐压的干簧管继电器，使系统耐压更可靠。AC1140VAC220VAC-±17V+12VA-12VA辅助电源板变压器B3变压器B1

当电动机绕组或电缆对地绝缘电阻值小于100＋20%KΩ时实现主回路漏电闭锁，解锁值不小于闭锁动作值的1.5倍。(4)电机过热保护：

每个回路包括热继电器(常闭接点)的输入和PT100的输入接口；针对PT100做为许多大功率电动机输出的器件，在系统出厂时调试的保护阻值为1K(±10%).AC1140VAC220VAC-±17V+12VBGB辅助电源板变压器B3变压器B1+12VBL1GBUf1+-+12VB+12V+5VIn_GR1+12VBL2GBUf2+-+12VBPT100+12V+5VIn_GR2过热漏闭插件通道板(5).选择性漏电保护：

本系统的选择性漏电保护是通过判断零序电流及零序电压的幅值和相位关系来实现的。

a.零序电压传感器:采集主回路的三相电压的零序相位和幅值。

b.零序电压组件：提供用于自检的零序电压信号和零序电流信号，并将零序电压交流信号转换为直流脉冲信号。

c.六组零序电流互感器：安装于六个回路的出线端，采集回路的零序电流及相位。

d.信号处理电路：在通道板上，通过比较器及相位检测电路，产生选择性漏电保护的故障信号，送到CPU板。

本系统的漏电电流的设置分为：无、70mA,140mA,280mA,系统根据用户的设计，通过调整零序电流幅值的比较点的电位来实现。(6).远控及急停闭锁：

系统由三个远控插件组成，每个插件控制两个回路。一个急停闭锁插件，内部具有两组急停闭锁，第一路急停闭锁控制第１－４路，第二路急停闭锁控制5,6路。以上两种插件，做为系统的本安电路，原理上基本上是一致的，应用了焊接在电路板上的24V/17V的本安变压器，使用低阻抗的直流继电器做为执行元件，远控还具有系统自检功能。AC24VAC17VK1R1K2K2R2自锁输出远控输入远控组件(7)停上级保护：

本系统提供一组本安型的常闭触点，用于紧急停止上级供电设备。当系统已经发出停机指令但仍然能够检测到回路电流(比如：真空接触器粘连，控制系统失效)时，通过断开该常闭触点来切断系统的供电。急停继电器一旦断开，机械闭锁结构将维持断开状态，直到用户手动按下复位按钮为止。该功能的控制电路在急停闭锁插件上。五.使用说明：

1.隔离开关的操作及闭锁机构的使用首先要为开关供电，在按下急停按钮的同时，转动隔离换相开关的手柄，使其处于“正向”、“反向”或“试验”位置，由于隔离换相开关的机构为蓄能型机构，转动时需提供30°左右的过行程。

注意：两组隔离换相开关的位置必须保持一致，否则会造成短路故障。

闭锁杆处在两个快开门的中间下方的位置，用于实现先断电源后开门以及开门后禁止供电的功能。急停按钮1急停按钮2正向停止反向试验２．电流的整定设置：

由于每个回路驱动的电动机的容量不同，需要将保护控制器采集的电流信号转换为额定电流的倍数。在使用前，根据每个回路电动机额定电流的大小，通过调节三组通道板上的钟表电位器来实现电流整定,如图所示，每个回路调节两个钟表电位器。系统的整定范围为40A-400A当钟表电位器指向”０点”时，整定值为40A，指向”10点”时，整定值为400A。根据实际额定电流的值，通过下面的公式计算出需要的调整的位置。回路１回路2回路3回路4回路5回路6X=Ie－40360X－整数部分为时针指示的点数。X－小数部分×50为分针指示的分钟数。注意：两相整定值必须相同，否则会出现“相不平衡”故障几种典型额定电流整定实例如下：额定电流值(A)指针位置图例400点801点5分1001点30分1503点10分2004点25分2505点40分3007点10分3508点30分40010点3.运行方式设置：

组合开关上电后，通过操作前门面板上的按钮，参照液晶显示进行工作方式的设置,具体操作步骤如下：(1)按键介绍：

[设置]键：进入/退出方式设置显示界面

[1#停止]键：光标上移；

[2#停止]键：光标下移；

[3#停止]键：修改方式；

[4#停止]键：修改方式；（2）方式设置：只有在六个回路全部处于停止状态时，才能进行方式修改，否则只能进行方式查看。按下[设置]键进入方式设置界面，通过移动光标选择需要修改的选项，按下[3#停止]或[4#停止]

键修改选项，再次按下[设置]键保存退出。

方式控制方式：机尾－机头：0.5秒低速－高速：3.5秒双速方式：手动动作I0:70mA回路组合方式1:1.2.3.4.5=61.2.3.4.5路单速，5,6路双速a.控制方式：近控、远控、集控。近控－通过前门上起动、停止按钮控制远控－通过出线腔内的接线端子引出的起动停止按钮远方控制。集控－通过RS485串行接口控制(备用)b.机尾－机头：机头滞后机尾起动延时时间设置，设置范围：０.1-2秒。

c.低速－高速：低速起动后，当电流降低到额定电流的1.1倍以下开始延时切换到高速的时间设置，设置范围：０.1-6秒。d.双速方式：手动－低速起动后，通过起动按钮切换到高速。自动－低速起动后，电流＋时间原则切换到高速。e.动作I0：

70mA－进行选择性漏电保护时，检测的最小漏电电流为70mA.

140mA－进行选择性漏电保护时，检测的最小漏电电流为280mA.280mA－进行选择性漏电保护时，检测的最小漏电电流为280mA.

－－－不进行选择性漏电保护。f.回路组合方式：工作方式0:1、2、3、4、5、6123456路单速工作方式1：1、2、3、4、5=61234路单速，56路双速工作方式2：1-2-3、4、5=6123路单速联动，4路单速，56路双速工作方式3：1-2-3、4、5、6123路单速联动，456路单速工作方式4：1-2-3、4-5-6123路单速联动，456路单速联动工作方式5：1、2、3、4-5-6123路单速，456路单速联动工作方式6：1=2-3=4、5、61234路双速双回路联动，56路单速工作方式7：1=2-3=4、5=61234路双速双回路联动，56路双速工作方式8：1=2-3=4-5=6双速3回路联动工作方式9：1=2、3、4、5、612路双速，3456路单速工作方式10：1=2、3、4、5=612路双速，34路单速，56路双速工作方式11：1、2、3=4、5=612路单速，34路双速，56路双速工作方式12：1、2、3=4、5、612路单速，34路双速，56路单速

4.运行状态显示:

本系统应用２４０×１２８点阵的液晶显示器，显示系统的工作状态、方式、电流、电压等参数；还能显示系统的自检状态，故障信息。显示窗口下方的LED指示灯还能显示控制电源的状态。

(1).电源状态指示灯的显示：＋5V:微机控制系统的电源；运行状态:微机系统正常工作状态；

220V:真空接触器控制电压；

+12V:漏电闭锁检测回路正电源;-12V:漏电闭锁检测回路负电源;+12VB:过热保护回路电源；

24V:为远控、漏检、急停闭锁、过热保护等回路供电的控制电源负载状态-故障负载状态-故障1:0%>800K2:1:0%>800K

3:0%>800K4:1:0%>800K

4:0%>800K5:1:0%>800K

方式0:1.2.3.4.5.6远控自检故障:

3300V33°C+5V运行状态220V+12V-12V+12VB24V

(2).运行状态显示：负载:显示电动机负载电流相对于整定值的百分数，显示范围0%—999%。

状态-故障:系统运行状态，包括发生的故障；①.运行：该回路真空接触器吸合；②.停止：显示电机绝缘电阻值;③.过流：指电动机负载电流为整定电流值的8倍及以上；④.缺相：指电动机负载任意一相电流等于零; ⑤.过载：电机运行过程中过载保护；

⑥.过热：指电动机的热保护动作； ⑦.漏电闭锁：指起动器的主回路对地绝缘电阻小于100+20%KΩ时闭锁起动；

⑧.不平衡：指任意一相电流与三相电流平均值之差的绝对值大于平均电流的20%：

⑨.电流回路：指该回路的电流信号输入电路的自检故障；

⑩.漏检动作：指该回路的漏检继电器未按指令动作或反馈回路故障；

11.回路动作：指该回路的真空接触器未按指令动作或反馈回路故障; 12.远控短路：起动器外围远控先导回路短路的自检故障；

13.漏检回路：漏电闭锁电路自检故障；

14.闭锁：外部关联设备闭锁该回路；

15.远控故障：远控电路自检故障；（3）自检故障:系统在运行前进行的内部自检；

①.

2864：程序存储器（EEPROM）写入自检；

②.近控：近控电路自检；

③.

6264：数据存储器(RAM)自检;

④.

A/D回路：数模转换及相关电路自检故障；此外：还显示了当前工作的回路组合方式、控制方式、工作电压以及保护控制器的温度等。５．接线：

组合开关右侧为进线电缆连接器，要求电缆内径为120mm2,三组电缆连接器在开关内部已经并联，用户既可以选择1-3组做为输入，也可以将其中的1-2组做为输出使用。组合开关的左侧为六回路输出电缆连接器及控制电缆的接线腔，其中电缆连接器的3根先导线已经引到接线腔的端子排上可供用户使用。六个回路电缆连接器的的排列顺序如图所示。接线腔的端子排包括：六路远控回路、两路急停闭锁回路、六路过热保护控制、RS485通讯控制、六路真空接触器的常开接点以及电缆连接器的先导控制线等。具体接线请参考系统接线图。

回路1回路2回路3回路4回路5回路6六、系统维护

由于起动器的控制、保护和显示系统均采用了微机控制技术，系统还具有自诊断功能，用户可根据液晶显示以及LED电源