矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器培训课件

矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器培训课件CONTENTS目录01产品概述02工作条件与环境要求03结构组成与核心部件04技术参数CONTENTS目录05工作原理06安装与调试07操作与维护08安全注意事项01产品概述产品定义与用途产品定义矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器是专为煤矿等含有爆炸性气体（甲烷）和煤尘环境设计的电气控制设备，具备隔爆和本质安全双重特性，通过真空灭弧技术实现电机控制。核心功能主要用于控制三相异步电机的起动、停止及双速切换，可在负载停止时改变相序，并具备过载、短路、断相、漏电闭锁等保护功能。适用范围适用于煤矿井下交流50Hz、额定电压1140V/660V、额定电流至400A的供电系统，满足爆炸性环境下电机安全控制需求。型号含义与执行标准

型号组成及代表意义以QJZ系列为例，型号通常由产品类型、结构特征、额定参数等部分组成，如QJZ-400/1140(660)中，Q表示起动器，J表示隔爆兼本质安全型，Z表示真空，400为额定电流(A)，1140(660)为额定电压(V)。

防爆型式与防爆标志产品防爆型式为矿用隔爆兼本质安全型，防爆标志为Exd[ib]Ⅰ，其中Ex表示防爆，d表示隔爆型，ib表示本质安全型，Ⅰ表示煤矿用设备。

执行标准执行标准主要包括MT111-1998《煤矿用隔爆型真空电磁起动器》，部分企业还会遵循企业标准，如Q/320412KYS003-2005《矿用隔爆兼本安型磁力起动器》等。发展历程与技术鉴定技术发展背景

随着煤矿自动化程度提高，对电气设备安全性和可靠性要求提升，矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器应运而生，解决了传统设备在爆炸性环境下的安全隐患与控制局限。关键技术突破节点

核心技术包括真空灭弧技术（机械寿命达100万次，电寿命3万次）、智能保护装置集成（实现过载、短路、断相、漏电闭锁等多重保护）及隔爆与本质安全双重设计（防爆标志Exd[ib]Ⅰ）。国家技术鉴定情况

以QJZ-2×400/1140s型为例，该产品于1998年通过国家技术鉴定，符合MT111-86标准，标志着我国矿用真空电磁起动器技术达到行业先进水平。执行标准与规范

产品严格遵循MT111-1998《煤矿用隔爆型真空电磁起动器》、Q/320412KYS003-2005等标准，确保在海拔≤2000m、温度-20℃~+40℃等恶劣环境中可靠运行。02工作条件与环境要求海拔高度与温度范围海拔高度限制设备正常工作的海拔高度一般不超过1000m，部分型号可适应至2000m，在此范围内能保障绝缘性能和散热效果稳定。环境温度上限周围环境最高温度不超过+40℃，部分型号如电光防爆系列可在-5℃～+40℃环境中可靠运行，避免高温对元器件性能的影响。环境温度下限最低环境温度不低于-20℃，部分型号设计可耐受-5℃低温，低温环境下需注意控制电路的启动可靠性及元器件耐寒性。湿度与振动要求

环境相对湿度上限周围环境相对湿度不大于95%（+25℃时），确保在高湿环境下设备绝缘性能不受影响。

振动环境适应标准设备需在无剧烈振动、颠簸的环境中工作，安装倾斜度不超过15°，保证结构稳定性和电气连接可靠性。

抗振性能保障措施采用模块化结构设计及可靠紧固件连接，核心部件如真空接触器、保护器等具备抗振缓冲设计，适应矿井运输及井下作业振动环境。其他环境条件

相对湿度要求周围环境相对湿度不大于95%（+25℃时），需防止水分或液体侵入起动器内部，避免绝缘性能下降。

振动与倾斜限制安装环境应无剧烈振动、颠簸，与水平面的安装倾斜度不超过15°，确保设备结构稳定和电气连接可靠。

腐蚀性气体与蒸气防护需在无足以破坏绝缘和腐蚀金属的气体或蒸气场所使用，避免硫化物、氮氧化物等对壳体及内部元件的侵蚀。

防雨与防水要求安装位置应配备防雨设备，确保无经常充满水蒸气的环境，防止雨水或凝结水进入隔爆腔导致短路故障。03结构组成与核心部件隔爆外壳设计隔爆外壳结构组成隔爆外壳多采用方形设计，通常分隔为主腔、接线腔等独立腔室，主腔内置真空接触器、保护器等核心元件，接线腔集中布置进出线端子，通过隔爆面和紧固件实现各腔室间的安全隔离。隔爆材料选择外壳选用高强度金属材料制造，如钢板或铸铁，具备耐高温、耐高压、耐腐蚀特性，确保在内部爆炸压力作用下不破裂，同时采用优质密封材料如橡胶密封圈，保证接合面密封性能，防止外部易燃易爆气体进入。隔爆性能保障设计隔爆面严格按照相关标准加工，具有特定的宽度和表面粗糙度，配合紧固件实现可靠闭锁；采用快开门结构时，设置机械联锁装置，确保只有在断电状态下才能打开外壳，防止带电开盖引发爆炸危险。隔爆外壳强度要求外壳需通过模拟煤矿井下爆炸环境的爆炸试验，能承受内部爆炸产生的压力而不损坏，同时满足温度试验要求，在高温或低温环境下长期运行后，隔爆性能仍符合标准规定。真空接触器

功能与核心优势作为主电路通断的核心部件，采用真空灭弧技术，具备高耐压、长寿命、低噪音特性，机械寿命可达100万次，电寿命（AC4）3万次，确保在煤矿井下爆炸性环境中可靠运行。

结构组成与工作原理主要由真空灭弧室、动静触头、电磁机构等构成。当控制电路接收到起动信号时，电磁机构吸合带动触头闭合，利用真空中的高电场强度快速熄灭电弧，实现主电路的安全通断。

关键技术参数极限分断能力可达4500A，额定电流覆盖60A-400A等规格，适配1140V/660V煤矿井下常用电压等级，满足不同功率三相异步电动机的控制需求。

维护与检查要点定期检查真空灭弧室真空度，通过测量接触电阻和绝缘电阻确保性能；检查电磁机构吸合释放是否顺畅，触头有无磨损，确保其在过载、短路等故障时能可靠分断电路。微机监控保护装置

核心保护功能具备过载、短路、断相、漏电闭锁等保护功能，可记录多达99次故障信息，包括故障类型、时间等，为故障排查提供依据。

智能控制与监测采用自主研发的专用微机监控保护装置，功能全且稳定可靠，实时监测电机运行状态，确保参数在安全范围内。

试验与复位机制配备试验开关，可在运行前对控制线路和保护线路进行检查；过载保护具有自动复位功能，复位时间为2-3分钟，短路等故障需手动复位。其他核心组件隔离换向开关用于隔离电源和转换相序，调节电动机正反转，型号如GHK－200/1140，安装在芯体背面，进线接主电缆，出线接真空接触器及控制变压器，带电时严禁换向操作。控制变压器提供控制电路电源，如型号660、1140/36，输入接隔离换向开关出线端两相，输出36V给真空接触器线圈及保护器，确保控制回路安全电压。电动机综合保护器具备过载、短路、断相、漏电闭锁等保护功能，如JDB系列，可通过试验开关检测，故障时切断电源，部分型号可记录故障信息，复位方式分自动和手动。阻容吸收装置与主电路并联，型号如ZR，用于吸收过电压，保护真空接触器等元件，提高设备运行稳定性，常见于主腔内部。04技术参数额定电压与电流

额定电压范围适用于交流50Hz供电系统，常见额定电压等级为1140V/660V，部分型号支持380V，可通过控制变压器接线切换，满足不同矿井电网需求。

额定电流规格额定电流覆盖200A、315A、400A等多个规格，如QJZ-400型号额定电流为400A，可控制相应功率范围内的三相异步电动机。

电压波动适应能力在额定电压的75%~110%范围内能可靠工作，确保在矿井电网电压不稳定时仍正常运行。

控制电机功率范围1140V时最大功率可达440kW，660V时可达250kW，具体根据额定电流及电机效率和功率因数确定。控制电机功率范围1140V电压等级功率范围在额定电压为1140V时，矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器控制鼠笼型电动机的最大功率可达440kW，最小功率为15kW，适用于大功率采掘设备驱动。660V电压等级功率范围当额定电压为660V时，控制电动机的功率范围为9kW至250kW，可满足中小型运输机械、通风设备等的动力控制需求。功率适配条件功率范围需与额定电流（如400A）及η×cosφ参数匹配，实际应用中应根据电机额定功率、电压等级及负载特性选择对应型号起动器，确保安全稳定运行。分断能力与寿命

01极限分断能力QJZ系列矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器极限分断能力可达4500A，能有效切断短路故障电流，保障设备安全。

02通断能力起动器通断能力为3000A时可操作100次，2400A时可操作25次，满足煤矿井下频繁操作需求。

03机械寿命真空接触器机械寿命不低于100万次，整体设备机械寿命长，减少维护更换频率。

04电寿命真空接触器电寿命（AC4）达3万次，采用真空灭弧技术，触头磨损小，确保长期可靠运行。本安电路参数

本安电路额定电压本安电路输出电压≤24VDC，确保在故障状态下不会产生危险电火花。

本安电路最大短路电流最大短路电流≤45mA，有效限制故障电流，保障本质安全性能。

本安控制电缆参数控制电缆长度≤300m，分布电感≤1mH/km，分布电容≤0.1μF/km，满足远距离本质安全控制要求。

本安电路漏电闭锁值1140V时漏电闭锁值≥40KΩ，660V时≥22KΩ，确保主回路绝缘性能可靠。05工作原理主电路工作原理

主电路组成与通断控制主电路核心采用真空接触器，通过真空灭弧技术实现三相异步电机电源的接通与分断。当控制电路接收到起动信号时，电磁机构驱动真空接触器触头闭合，电机接入电源起动；停机或故障时，触头断开切断主回路。

隔离开关的作用与操作隔离开关用于电源隔离与相序转换，具备正向、停止、反向等档位，可在停机时改变电机转向。操作时需通过机械联锁确保先断电源后开盖，防止带电操作引发危险，其分断能力需满足额定电流及短路电流要求。

过电压吸收与保护机制主电路配置阻容吸收装置（RC回路），用于抑制真空接触器分断时产生的操作过电压，保护电机及电气元件绝缘。同时，回路中串联快速熔断器作为短路后备保护，当发生严重短路故障时迅速切断电路。

电流检测与信号反馈电流互感器采集主回路电流信号，传输至微机监控保护装置，实时监测电机运行电流。当出现过载、短路、断相等异常时，保护装置触发真空接触器分闸，实现对电机及线路的可靠保护。控制电路工作原理

01起动控制流程当接收到起动信号时，控制电路驱动电磁机构吸合，带动真空接触器闭合，使电机接通电源起动；运行中实时监测电流、电压参数，确保在正常范围工作。

02保护机制动作逻辑出现过载、短路、断相、漏电闭锁等故障时，微机监控保护装置立即切断控制回路，使真空接触器分闸断电；故障记忆功能可记录99次故障类型及时间，便于排查。

03远程控制实现方式通过RS485接口与工控机触摸屏、本安键盘连接，支持“遥信、遥调、遥控”四遥功能；控制电缆长度≤300m，分布电感≤1mH/km、电容≤0.1μF/km，确保信号稳定传输。

04本质安全电路设计控制回路采用36V本安电压，本安输出电压≤20VAC，短路电流≤45mA；通过限流、限压措施及光电隔离技术，防止故障状态下产生危险电火花。保护功能实现原理过载保护原理通过电流互感器采集电机电流信号，经保护器内部电路转换为与电流成正比的直流信号，送入CPU进行热效应等效运算。当实际电流/整定电流达到1.25倍时，冷态下动作时间5-20分钟，热态下1-3分钟，通过切断真空接触器电源实现保护。短路保护原理当检测到单相电流达到8-10倍整定电流时，保护器快速动作，在0.2-0.4秒内通过控制通道板上的固态继电器切断真空接触器供电，实现短路保护。极限分断能力可达4500A，确保设备安全分断故障电流。断相保护原理电流互感器采集三相电流信号，经通道板处理后送入CPU。当任意两相电流正常而第三相电流≤0.9倍额定电流时，判定为断相故障；或三相电流不平衡度超过设定值（如1.05倍与0.9倍额定电流差值），3-10分钟内动作，切断控制回路。漏电闭锁保护原理采用DC12V直流电压通过检测电阻对主回路对地绝缘电阻进行检测，当1140V系统绝缘电阻≤40KΩ、660V系统≤22KΩ时，漏电闭锁继电器动作，断开保护器输出触点，禁止真空接触器吸合。使用耐高压电抗器和光电隔离技术，有效隔离主回路感应电压。过电压保护原理集成阻容吸收装置，通过电容和电阻组成的RC回路吸收操作过电压和浪涌电压，限制电压峰值，保护真空接触器和电机绝缘。同时，保护器实时监测电源电压，当电压超过额定值110%时，延时切断电源，防止设备过压损坏。06安装与调试安装条件与要求01环境条件要求海拔高度一般不超过1000m（部分型号可达2000m）；环境温度范围为-5℃～+40℃；相对湿度不大于95%（+25℃时）；安装倾斜度不超过15°，且无剧烈振动、颠簸。02环境场所限制适用于煤矿井下含有甲烷、煤尘等爆炸性环境，但需避免存在足以破坏绝缘和腐蚀金属的气体或蒸气；应安装在有防雨设备、无经常充满水蒸气的场所。03安装技术规范电缆引入需使用密封圈和压盘，确保密封性能，电缆护套深入接线腔内壁5-15毫米；接地线芯长度应比相线长三分之一，接线整齐无毛刺、不压绝缘层，紧固件齐全且规格统一。04防爆性能保障安装前需检查隔爆面是否完好，严禁损伤，清理后涂204-1防锈油；同一隔爆面紧固件规格须统一，确保隔爆间隙符合标准（如接线箱与盖间隙不大于0.4mm）。安装步骤

安装前检查检查电器元件是否齐全，电缆接线是否正确可靠，机号、端号与接线图须一致，各插接头是否牢固，设备表面清洁无损伤。

本体安装将起动器安装在通风良好、无腐蚀性气体、安装倾斜度不超过15°的环境中，安装后确认接线无误，装上安全防护罩。

电缆连接主回路和控制回路电缆通过压盘式引入装置接入，电缆护套深入接线腔距内壁5-15毫米，接地线芯长度比相线长三分之一，确保接线紧密、整齐无毛刺。

安装后验证检查紧固件齐全完好，隔爆面间隙符合要求，用验电器验电确认无电，测量绝缘电阻符合标准（1140V≥40KΩ，660V≥22KΩ）。调试方法与注意事项绝缘电阻测试使用兆欧表测试主回路对地绝缘电阻，1140V时应不小于40KΩ，660V时应不小于22KΩ；测试前需断开综合控制保护器接线，避免损坏元件。参数设置与校验根据被控电机额定电流，通过保护器面板或本安键盘设置过载、短路等保护参数；利用试验开关对断相、过载、漏电等保护功能进行模拟测试，确保动作可靠。控制回路检查检查远控/近控、单机/联控等控制方式切换是否正常，远控电缆长度不超过300m，分布电感≤1mH/km，分布电容≤0.1μF/km；测试起动、停止及换向功能，确保接触器吸合释放正常。安全注意事项调试前必须执行停电闭锁并挂牌，验电放电；严禁带电拔插电子插件或打开隔爆外壳；隔爆面应保持清洁，装配时涂204-1防锈油，确保间隙符合标准（不大于0.4mm）。07操作与维护操作流程与控制方式

标准操作流程起动前需检查隔爆面完好、电缆连接牢固，确认控制变压器接线与电网电压匹配；送电时旋出闭锁杆，按下停止按钮旋动隔离开关至合闸位置，松开后按启动按钮，确认接触器吸合声音及运行指示灯正常；停电时先按停止按钮，旋动隔离开关至锁止位置，旋入闭锁杆并挂牌上锁，严禁带负荷拉隔离开关。

控制方式分类支持就地控制（通过机壳按钮直接操作）、远方控制（控制电缆长度≤300m，分布电感≤1mH/km，分布电容≤0.1μF/km）及联控功能（多台正序延时起动、逆序停止），可通过RS485接口实现“遥信、遥调、遥控”四遥功能，满足数字化矿井远程监控需求。

机械与电气闭锁机制前门与隔离开关设机械联锁，开门前须将隔离开关置于断开位置并闭锁；控制回路采用本质安全设计，本安输出电压≤20VAC，短路电流≤45mA，正反转控制回路设电气联锁，防止两台接触器同时吸合导致电源短路。日常维护与检查

外观与清洁检查定期清洁设备外壳及隔爆面，确保无灰尘、煤尘堆积；检查外壳有无变形、裂纹，紧固件是否齐全紧固，隔爆面间隙符合标准（不大于0.4mm）。

电缆与接线检查检查电缆引入装置密封圈是否完好，电缆护套深入接线腔5-15mm；接线端子连接牢固，无毛刺、不压绝缘层，接地线芯长度比相线长1/3。

绝缘性能检测使用兆欧表测试主回路对地绝缘电阻，1140V时不低于40KΩ，660V时不低于22KΩ；测量前需断开综合保护器接线，避免损坏元件。

真空接触器检查检查真空灭弧室真空度，断电状态下按压衔铁，若触头无法闭合或动导电杆松动则需更换；机械寿命不