QJZ-4×315/1140DP矿用隔爆兼本质安全型多功能真空组合开关
(PLC型)
1 概述
1.1 QJZ-4×315/1140DP矿用隔爆兼本质安全型多功能真空组合开关(以下简称开关)适用于有甲烷及煤尘爆炸危险的煤矿井下.在交流50Hz,电压为1140V或660V供电线路中,可对四台三相交流感应电动机或二台交流双绕组双速电动机的起动、停止、反转及双速切换进行控制,并能对电动机及供电线路进行保护。
1.2 本开关采用快速开门结构, 结构简单合理, 操作方便;本开关采用可编过程控制器(以下称PLC)实现开关的多种控制功能,使开关既能作为普通开关使用,又能作为双速开关使用, 便于管理和维护;本开关容量大,相对体积小,减小电气设备的占地面积, 减少了电气设备之间的连线。
2 工作条件
2.1 海拔不超过2000米;
2.2 周围环境温度不高于40℃, 不低于-5℃;
2.3 周围空气相对湿度不大于95%(25℃时);
2.4 周围介质中无破坏金属和绝缘的气体;
2.5 与垂直的倾斜不大于15度;
2.6 须能防止水和液体侵入开关内部;
2.7 无剧烈振动、颠簸。
3 型号编制和外形尺寸
3.1 型号的编制意义
Q J Z - 4 × 315 / 1140 D
多功能
额定电压(V)
额定电流(A)
主回路数
真空型
隔爆兼本质安全型
起动器
3.2 外形尺寸见图1。
4 主要技术参数和技术性能
4.1 额定电压: 1140V、660V
4.2 额定电流: Ⅰ、Ⅱ回路315A，Ⅲ回路80A，Ⅳ回路400A
4.3 频 率: 50Hz
4.4 电流整定范围: Ⅰ、Ⅱ回路40 - 315A； Ⅲ回路10-80A；Ⅳ回路40-400A
有级可调(基本为10A一级)
4.5 控制电动机的功率范围: (设η cosφ=0.75)
Ⅰ、Ⅱ回路 60kW —472kW(1140V时)
35kW —272kW(660V时)
Ⅲ回路 15KW —120KW(1140V时)
8KW --67KW (660V时)
Ⅳ回路 60KW –-590KW(1140V时)
35KW –-330KW(660V时)
4.6 主回路真空接触器性能指标
4.6.1 接 通 能 力: 4000A、100次
4.6.2 通 断 能 力: 3200A、 25次
4.6.3 极限分断能力: 4500A 3次
4.6.4 电 寿 命: AC3 60万次
AC4 6万次
4.7 隔离换向开关分断能力: 1200A
4.8 控制方法
4.8.1 先导回路控制: 本机控制、远方控制
4.8.2 工作方式选择
DI3 DI2 DI1 DT0 工作方式
a. 0 0 0 0 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
b. 0 0 0 1 ⅠⅡ Ⅲ Ⅳ
c. 0 0 1 0 ⅡⅠ Ⅲ Ⅳ
d. 0 0 1 1 备用
e. 0 1 0 0 备用
f. 0 1 0 1 备用
h. 0 1 1 0 备用
i. 0 1 1 1 备用
j. 1 0 0 0 备用
k. 1 0 0 1 备用
l. 1 0 1 0 备用
m. 1 1 1 1 备用
n. 1 1 0 0 备用
o. 1 1 0 1 备用
p. 1 1 1 0 备用
q. 1 1 1 1 备用
注: 1) ⅠⅡ: Ⅰ、Ⅱ回路联控
2) ⅡⅠ: Ⅰ、Ⅱ回路联控
3) Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ: Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ回路单控
4.9 开关低高速自动切换时主回路断电时间:45—90ms。
4.10 保护方式
4.10.1 电子综合保护器: 具有过载、过流、断相、漏电闭锁保护。
4.10.2 主回路熔断器短路后备保护。
4.10.3 操作过电压保护
4.11 工作定额: 八小时工作制;断续周期工作制或反复短时工作制；操作频率为300次/小时, 短时(20s内)为900次/小时。
4.12 显示
4.12.1 LED显示板: 功能类别、电源、运行及各种故障显示。
4.12.2 数字式电流表、电压表、显示电源电压及各回路电流。
4.13 引入装置配置
数量、口径见下表。
名 称 动力线进线
引入装置 动力线出线
引入装置 控制线
引入装置
数 量 4 4 5
可穿入电缆的外径(mm) 30-73 30-73 10-33
4.14 质量: 1700kg。
5 结构
外形结构如图1.开关为长方体,由三个独立的隔爆腔组成,中间为主空腔,右侧为进线接线腔,左侧为出线接线腔。进、接线腔上装有主电路引入装置和控制电路引入装置, 接线腔内装有主电路接线柱和控制线路九芯接线座、接线端子排。主空腔是开关的主体,腔内安装着开关的所有电气元器件;主空腔前门为快开式平面止口结构, 前门上下部有扣板,左侧为铰链座和提升机构,右侧法兰上有二个特制三角头螺钉和拉手;前门上有防爆标志、煤安标志牌;前门上装有门芯板、观察窗、按钮杆、旋转手把及相应的标牌。在前门上方外壳前面板上安装有一机械联锁横杆, 保证只能在隔离换向开关都处于零位时才能解除闭锁,开启前门也只有闭锁杆处于闭锁位置,才能操作隔离开关。主空腔顶部三块顶盖为螺栓紧固式平面止口结构。顶盖下面安装四台隔离换向开关、四个急停按钮及它们的联锁装置(该装置保证隔离换向开关在无载情况下接通与分断),二台控制电源变压器、一台供PLC的电源变压器、一个电压变换器及三个为电流表、电压表供电源的隔离变压器和电源指示装置。主空腔的右前部装有四块数字式电流表和一块数字电压表。主腔的右前部装有控制电源开关及与前门的联锁机构,保证设备断电开门,还有一块装有两个千伏级熔断器的芯板。主腔内的折页芯板集中了大部分的控制组件,上面有: 可编程控制器一套、工作方式整定板一块、PLC检测板一块、中间继电器四套、本安组件五套以及后面一层所装的八套接插件, 用于芯板与其它部分的连接。
安装在门芯板上的有: 四套综合保护器、四套起动按钮、四套停止按钮、四套复位按钮、两块状态指示装置、一块工作方式指示装置和一个试验检查开关。
6 各元器件在线路中的作用
PLC ─ 可编程控制器
SB11 — SB41 本机起动按钮
SB12 — SB42 本机停止按钮
SB13 — SB43 紧急停止按钮
SB14 — SB44 复位按钮
KX1 — KX4 本质安全型先导回路
AP1 —AP4 综合保护器
A3、A4 显示板
KA1 — KA4 交流中间继电器和延时头
QS1 — QS4 隔离换向开关
KM1—KM4 真空接触器
FU11—FU42 主电路熔断器
F1—F2 千伏级控制回路熔断器
F3—F9 控制回路熔断器
FV1 — FV4 过电压保护器
TC1、TC2、 TC3 控制电源变压器
TK1—TK3 表用隔离变压器
TA11—TA43 保护用电流互感器
TA14—TA44 测量用电流互感器
TV 电压变换器
PV 数字式电压表
PA1—PA4 数字式电流表
A1 电源指示装置
A2 运行方式指示
A3、A4 回路状态指示
A5 工作方式指示板
S1、S2 漏电闭锁检测回路钮子开关
7 电气原理
电气原理见附图,用户根据需要整定先导组件的远/近控工作方式,选择整定板上的DI3、DI2、DI1、DI0, 选择整定组合开关的多种控制功能,各控制功能的工作原理如下:
7.1 近控方式
先导组件选择近控工作方式。
7.1.1 四回路单控
DI3=0、DI2=0、DI1=0、DI0=0, 漏电闭锁回路的S1、S2置于四回路方式.按下SB11、KX1吸合, KA1吸合, KM1得电吸合, 第一回路接通, KM1辅助接点闭合,使KX1自保, 第二、三、四回路工作过程同上。按下SB12, 切断先导回路，KX1释放, KA1释放,KM1释放,第一回路断开,也可按SB14直接切断KM1使真空接触器跳闸, 同样, 可以使第二、三、四回路失电。
另外在本系统中,第四回路还作为其他三回路的隔离开关用,即第一、二、三回路的接触器必须在第四回路接通的情况下方可闭合，四回路停，其他三回路全停。报警回路则不受此限制，并且第一、二两回路任意一回路在启动前必须先报警10秒钟，否则无法启动。同时在报警10秒的过程中两回路也无法启动。
报警之后2分钟内，按下第一、二回路任一回路的启动按钮，该回路均可启动。如在2分钟之内，没有一二回路的启动操作，两分钟之外的启动操作前，必须重新报警，否则一二回路无法启动。
若两回路均在运行状况下,其中任一回路因人为或故障原因停机,2分钟内仍可直接启动,此时限之外的启动操作则需重新报警。
报警由外接报警按钮控制，按下报警按钮后，外接蜂鸣器启动10秒钟后自行停止。报警可在主回路得电的情况下随时进行。
7.1.2 一、二回路联控, 三、四回路单控
DI3=0、DI2=0、DI1=0、DI0=1, S1、S2置于四回路方式。
一、二回路联控，按下SB11, KX1吸合, KA1吸合, KM1吸合,第一回路接通, KM1接点自保KX1, 同样通过PLC内部控制延时5秒使KA2吸合, KM2吸合,第二回路接通。
在起动过程中,若第二回路在第一回路正常起动并延时5秒后,不能在2秒内吸合,则第一回路也将失电分断。
在运行过程中,若其中一台出现故障跳闸,则另一台也随之跳闸。
按下SB12, 则KX1失电, KM1失电, KM2失电,两回路同时分断。
一二回路的启动也必须在第四回路闭合和已报警10 秒并在其后两分钟之内的情况下进行。第三、四回路单控方式的工作原理同第7.1.1条。
7.1.3 第二、一回路联控 , 第三、四回路单控。
DI3=0、DI2=0、DI1=1、DI0=0, S1、S2置于四回路方式。
第二、一回路联控，按下SB21则KX2带电吸合, PLC输出使KA2吸合, KM2吸合, 第二回路接通, 同时PLC内部电路延时5秒使KA1带电吸合, KM1吸合, 第一回路接通。
在起动过程中,若KM1在KM2吸合延时5后2秒内不能带电,则KM2失电,第二回路也断电。
在运行过程,其中任一回路因故障断电,则另一回路也随之分断。
按下SB22则KX2失电, KA2失电, KM2失电, 第二回路分断,随之第一回路分断。
按下SB24、SB14可以直接分断真空接触器。
一二回路的启动也必须在第四回路闭合和已报警10 秒并在其后两分钟之内的情况下进行。第三、四回路单控方式的工作原理同第7.1.1条。
7.2 远控方式
将先导组件置于远控方式,组合开关的起动,停止通过远方按钮盒实现,其多种控制功能与在近控方式下的工作原理相同。
8 使用、维护
8.1 在开关使用安装前,应仔细阅读使用说明书, ABD8-315s综合保护器使用说明书。
8.2 开关(尤其是贮存较长时间的开关)在使用前应:
8.2.1 检查真空接触器的真空灭弧室是否完好,有无损伤;
8.2.2 检查各隔爆接合面有无锈蚀,损伤,紧固件是否松动;
8.2.3 检查导线连接处是否松动;
8.2.4 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。
8.3 按下急停按钮,将换向开关打至零位;用专用工具拧开前门上右边的三角头特制螺钉,提起手把,将前门提升至脱离主腔前法兰,再将前门顺时针旋转,即打开前门, 反之即为关门顺序。
8.4 根据现场需要,整定先导组件的远/近控开关和整定板的DI3、DI2、DI1、DI0以及漏电闭锁回路的S1、S2钮子开关.通过前门上的工作方式指示装置可以观察到选定的工作方式,红色发光二极管亮表示整定开关DI3等断开,绿色发光二极管亮表示整定开关DI3等接通,参照功能铭牌可以确定目前的工作方式。
8.5 根据所控制的电机额定电流,对综合保护器进行电流整定。
8.6 上级电路送电,右上角电源指示灯亮, PLC故障时, PLC故障灯亮,按下急停按钮, 将换向开关打至正向或反向,控制变压器得电,显示板出现电源显示,PLC正常指示灯闪烁.转动试验检查开关,对保护回路的过载、过流、漏电闭锁保护线路进行试验检查, 然后观察显示是否正确,按下复位按钮,使保护器复位.开关完成了起动的准备工作。
8.7 每班工作前,应用试验检查开关对保护线路进行一次检查。
8.8 每天检修班应对接地导线、隔爆面紧固件、引入装置密封等进行检查。
8.9 每月应对隔爆面锈蚀情况进行一次检查,并涂少许防锈油。
8.10 主回路外接电流表接线为电源端 32号、33号，检测端405号、406号（只能外接一个电流表且其型号须与组合开关用电流表型号相同）；本安报警按钮外接线为522号、520号；为报警蜂鸣器提供的受控电源线为542号、B号，最大容量为50VA(Ⅰ、Ⅱ回路不启动时)。
以上各线均引至出线腔接线端子排上并附有相应线号供用户选用。
8.11应特别注意：由于在出线腔Ⅳ回路输出端子上引出的660V三相受控电源是在主回路的第Ⅳ回路的隔离换向开关后引出且只受其控制，并不受第Ⅳ回路接触器的影响，因此Ⅳ回路接触器虽然不接通，但Ⅳ回路输出端子仍有可能带电，请使用维护人员务必注意。
9 故障检查(以7.1.1功能状态为例)
9.1 无电源指示
9.1.1 检查F5、F8是否熔断? F1、F2是否熔断?
9.1.2 综合保护器是否损坏? 插接件接触是否良好?
9.1.3 检查电源变压器TC1、TC2的36V绕组是否损坏? 引出线接触是否良好?
9.1.4 检查电源指示发光二极管是否损坏? 显示组件A3、A4连接是否良好?
9.1.5 隔离换向开关接触是否良好?
9.2 一个回路不起动,但运行指示亮
按下起动按钮,接触器不吸合,但运行指示亮,松开起动按钮,运行指示灭。
9.2.1 检查交流继电器(KA1—KA4)是否吸合? 如果吸合,则按9.2.2、9.2.3、9.2.4检查, 否则按9.2.5检查。
9.2.2 检查接触器控制回路中各触点接触是否良好?F3、F6是否熔断。
9.2.3 检查接触器自身转换触点是否良好?
9.2.4 检查接触器整流桥是否损坏? 接触器的线圈是否烧损?
9.2.5 检查控制交流继电器(KA1—KA4)触点接触是否良好?
9.3 一个回路不起动,运行指示不亮。
按下起动按钮,接触器不吸合,运行指示也不亮。
9.3.1 检查综合保护器中的继电器(KF1—KF4)的触点接触是否良好?
9.3.2 检查先导组件是否损坏? 先导组件中的继电器(K1—K4)触点、连接线接触是否良好?先导组件的的电源线,控制线连接是否良好?
9.3.3 检查PLC正常指示灯是否闪烁,PLC是否损坏? 连接是否可靠?
9.3.4 检查交流继电器是否损坏。
9.3.5 检查运行指示发光二极管是否损坏,连接线是否接触良好?
9.3.6 按9.2继续对线路进行检查。
9.4 一、二回路(三、四回路)不起动,运行指示亮。
按动起动按钮, 一、二回路都不起动,但运行指示亮,松开起动按钮,运行指示灭。
9.4.1 检查F3、F6是否熔断?
9.4.2 检查电源变压器TC1(TC2)的220V绕组是否损坏?
9.4.3 按9.2规定步骤对每一个回路进行检查。
9.5 一、二回路(三、四回路)不起动,运行指示不亮
按下起动按钮, 一、二回路不起动,运行指示也不亮。
9.5.1 按9.3进行检查。
9.6 按报警按钮不报警。
9.6.1 检查F11是否熔断。
9.6.2 检查按钮接点接触是否良好。
10 易损件及备件
10.1 易损件
1)F1～F2 熔芯 RL-30型 2A/1140V 5只
2)F3、F6 熔芯 RLX型 φ6×30 5A 2只
3)F5、F8 熔芯 RLX型 φ6×30 2A 2只
4)F4、F7 熔芯 RLX型 φ6×30 1A 2只
10.2 备件见表
11 包装
11.1 随同产品装箱的文件:
1)装箱单;
2)产品合格证;
3)使用说明书;
4)ABD8-315s使用说明书。
11.2 随同产品装箱的易损件
1)RL-30用熔芯2A/1140V 5只
2)RLX型用熔芯φ6×30 5A 2只
RLX型用熔芯φ6×30 2A 2只
RLX型用熔芯φ6×30 1A 2只
3)二极管1N4007 4只
4)RL-30用熔芯5A/1140V 2只
11.3 随同产品装箱的专用工具
QD40-00G 三角扳手 1只
12 订货规范
订货时需指出:
1. 型号、名称
2. 台数
3. 备件名称、规格数量
13 附图
电气原理图QP-00(电)附图
外形结构: 图1
备 件 表
序号 代 号 名 称 规格型号 每台数量
1 QS1-QS4 隔离换向开关 HGK-400/1140 4
2 KM1-KM4 真空接触器 CKJ5-400/1140N AC220V 4
3 FU1-FU8 熔断器 NGT3-630/1000 8
4 F1-F2 熔断器 RL-30 2A/1140V 4
5 F3-F11 熔断器 5A2
BLX 630 3A2
1A2
2A2 6
6 FV1-FV4 阻容吸收装置 RC-1 4
7 AP1-AP4 综合保护器 ABD8-315S 4
8 KX1-KX5 本安先导组件 IKZ-36Ⅱ 5
9 PLC 可编程控制器 S7-200 CPU226 1
10 A3 工作方式显示组件 QP-0902 1
11 A4 工作状态显示 QP-0901 1
12 SB11-SB44 按 钮 LAY3-11M/1 16
13 SA1 选择开关 LW15-10N/3136905 4
14 TC1-TC2 控制电源变压器 TC-00 2
15 空气延时头 LA30-D20 8
16 KA1-KA4
KM11-KM44 中间继电器 CA2-D131 AC: 220V 8
17 F12-F14 熔断器 RL-30 5A/1140V 3
QJZ-4315/1140DP矿用隔爆
兼本质安全型多功能真空组合开关
(PLC型)
使用说明书
®
徐 州 煤 矿 机 械 厂
二○○四年
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