QJZ QBZ系列礦用真空電器起動器的升級改進(jìn)

1、QJZ QBZ系列礦用真空電器起動器的升級改進(jìn) 2004-11-17     摘 要：針對起動器產(chǎn)品存在的問題，對原BQD10系列、BQD15系列起動器產(chǎn)品進(jìn)行了升級改造，采用快開門結(jié)構(gòu)，真空電器，計(jì)算機(jī)綜合保護(hù)等技術(shù)改造措施后，新系列起動器產(chǎn)品工作電壓為1140V，亦可用于660V或380V供電系統(tǒng)，增加了運(yùn)行前檢查試驗(yàn)。進(jìn)一步滿足了煤礦井下控制和監(jiān)控的需要，同時(shí)也解決了起動器規(guī)格不全引起的使用不合理問題。關(guān)鍵詞：礦用；防爆；起動器；隔爆近幾年來，隨著我國煤炭工業(yè)的發(fā)展，用于類場所爆礦井下的千伏級防爆電器產(chǎn)品，在原BQD10系列、BQD15系列基礎(chǔ)上，通過開門結(jié)

2、構(gòu)，采用真空電器，計(jì)算機(jī)綜合保護(hù)等措施，技術(shù)水平得到大幅度提高，部分產(chǎn)品還可以與國外同類產(chǎn)品相媲美。由于廠家眾多，行業(yè)內(nèi)缺乏標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化，雖說各家同品種規(guī)格的產(chǎn)品大同小異，但畢竟存在系列多、品種雜、規(guī)格不全等諸多問題，給煤礦用戶的選用和生產(chǎn)管理帶來了一定不便。針對上述問題，結(jié)合用戶要求，我公司對原BQD系列產(chǎn)品，從外殼結(jié)構(gòu)到接線腔，從方腔內(nèi)電器元件到保護(hù)插件和控制電路進(jìn)行了較全面的升級改造，并在品種規(guī)格上，進(jìn)行了補(bǔ)充，形成了一個(gè)品種規(guī)格齊全的全新的千伏級產(chǎn)品系列。下面對該系列產(chǎn)品的升壓改進(jìn)作一簡要介紹。1 產(chǎn)品型號和主要技術(shù)數(shù)據(jù)新系列產(chǎn)品按照煤炭系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，定名為QJZ口×口

3、/口，礦用隔爆兼本安型真空電磁起動器或QBZ口×口/口，礦用隔爆型真空電磁起動器。其含義如下；   新系列產(chǎn)品的主要技術(shù)數(shù)據(jù)如表1所示。                                   表1序號產(chǎn)品型

4、號額定電壓（V）額定電流（A）所控電動機(jī)最大功率（kW）1QBZ80/1140（660）660114080551002QBZ80N/1140（660）660114080551003QBZ120/1140（660）6601140120751254QBZ120N/1140（660）6601140120751255QBZ160N/1140（660）66011401602×801302206QBZ200/1140（660）66011402001502507QJZ200/1140（660）66011402001502508QJZ315/1140（660）66011403152504409QJZ

5、400/1140（660）660114040025050010QBZ2×200/1140（660）66011404002×2002×1502×150從表1中可以看到，新系列產(chǎn)品額定工作電壓為1140V，亦可用于660V和380V供電系統(tǒng)，控制電路分為本質(zhì)安全型，非本質(zhì)安全型，額定發(fā)熱電流分為80、120、160、200、315、400A六個(gè)電流等級；包括80A可逆，160N可逆，2×200A雙回路(或可逆)在內(nèi)，全系列產(chǎn)品共10個(gè)規(guī)格，所有產(chǎn)品均具有過載、短路、斷相、過壓、欠壓、漏電閉鎖保護(hù)功能。2    

6、;       隔爆型外殼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)根據(jù)用戶的實(shí)際需要，綜合考慮容量，價(jià)格比，升級后的產(chǎn)品系列所用隔爆型外殼分為兩種型式：200A及以下為圓型轉(zhuǎn)蓋式結(jié)構(gòu)；200A以上為方型平移式快開門結(jié)構(gòu)，兩種型式的外形分別如圖1和如圖2所示。圓型轉(zhuǎn)蓋式結(jié)構(gòu)是煤礦上早已使用，目前仍大量使用的防爆外殼，從圖1可以看到，新系列外殼是按照千伏級電壓等級和本質(zhì)安全型電路標(biāo)準(zhǔn)要求改進(jìn)設(shè)計(jì)而成的。改型后，接線箱內(nèi)主電路采用了六個(gè)千伏級叉式接線端子，同時(shí)增設(shè)了絕緣隔板，控制回路由原產(chǎn)品的5個(gè)接線柱改為兩個(gè)七芯端子，且相距大于50mm；控制電纜引入裝置也由原來的2個(gè)增

7、加為4個(gè)，這主要是為了滿足目前礦井下控制和監(jiān)控的需要，其余部分與原轉(zhuǎn)蓋式結(jié)構(gòu)產(chǎn)品相同，這里不再多述。圖2是新型平移式快開門外殼的外形圖。該外殼體由主腔、接線腔、前門和托撬組成。殼體和門蓋采用平面止口式結(jié)構(gòu)。接線腔在主腔上方，各為獨(dú)立的隔爆結(jié)構(gòu)。殼體右側(cè)為門蓋和隔離換相開關(guān)聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)，主腔左側(cè)為平移式快開門機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)與提升式快開門機(jī)構(gòu)相比有較大的優(yōu)越性，它由鉸鏈、驅(qū)動軸、手柄、卡板等組成。開門和關(guān)門時(shí)，提起驅(qū)動軸上手柄至水平位置，向左旋轉(zhuǎn)90°為關(guān)門，關(guān)門后向前旋轉(zhuǎn)鎖緊聯(lián)鎖桿。開關(guān)此門時(shí)要注意聯(lián)鎖桿的進(jìn)退，隔離換相開關(guān)手柄分正轉(zhuǎn)、停止、反轉(zhuǎn)三檔位置，開門時(shí)必須將手柄打在停的位置方可打開

8、前門。殼體內(nèi)裝有抽屜式本體(或稱車式本體)、卡軌和主回路靜碰撞觸頭、隔離開關(guān)操作板及控制線路連接器等，以上兩種隔爆外殼集中了近幾年礦用防爆外殼的設(shè)計(jì)精華，將成為我國煤礦井下目前和一段時(shí)間內(nèi)開關(guān)外殼的代表作。3 電路及動作原理圖3和圖4是新系列產(chǎn)品的兩種典型電氣原理圖，圖3為QBZ120N/1140(660)電氣原理圖，圖4為QJZ400/1140(660)電氣原理圖，其余產(chǎn)品電氣原理圖與此大同小異。3.1 電器組成及電路特點(diǎn)200A以下產(chǎn)品，電器主要由本體、接線箱電纜引入裝置、接線端子等組成，其主要特點(diǎn)是：除電壓升級為1140V外，具有通訊接口，用于實(shí)現(xiàn)監(jiān)測監(jiān)控功能用途的開關(guān)控制電路均為本質(zhì)安

9、全型電路，其保護(hù)采用數(shù)字式電動機(jī)綜合保護(hù)器，并具有發(fā)光二極管顯示功能，可實(shí)時(shí)顯示開關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)。主回路的負(fù)載能力和控制保護(hù)的準(zhǔn)確性及可靠性均較之同類產(chǎn)品有顯著提高。 圖 11.絕緣板；2.聯(lián)通節(jié)；3.叉式接線端子； 4.組合式接線端子(七芯端子套) 圖 2圖4所示為400A起動器的電氣原理簡圖，電器主要由車式推拉碰撞本體總成、接線端子、碰撞靜觸頭座、接線箱內(nèi)控制線輸出端子排、前門停止按鈕、不帶載試驗(yàn)開關(guān)等組成。其中車式本體裝有隔離換相開關(guān)、真空接觸器、電流互感器、阻容吸收裝置、控制變壓器、智能化綜合保護(hù)器、起動按鈕、停止按鈕、復(fù)位按鈕、漏試按鈕、過試按鈕、熔斷器、碰撞觸頭、

10、控制電路用連接器等元件。只需旋入或旋出絲桿螺母，與此同時(shí)拔掉或插接控制線插頭，即可實(shí)現(xiàn)車式本體的進(jìn)出殼體，使用和維護(hù)非常方便。本開關(guān)配備的不帶載試驗(yàn)功能是井下現(xiàn)場實(shí)時(shí)檢查開關(guān)和判別故障的有效手段，可大大縮短維護(hù)維修時(shí)間，減少停(斷)電次數(shù)，方便用戶使用。3.2 操作方法和動作原理升級后系列產(chǎn)品除規(guī)格、外型尺不同外，其電氣原理大致相同?，F(xiàn)以圖4為例，對起動器操作方法和動作原理略作介紹。將隔離換相開關(guān)QS置于正或反位置，控制變壓器TC1得電，分別輸出36V、24V、8V、5V電源。這時(shí)主控板上J2繼電器的發(fā)光二極管燃亮，表明J2已經(jīng)吸合，J21常開觸點(diǎn)吸合，主電路負(fù)荷側(cè)漏電閉鎖回路接通，主控板通過

11、“A2”端子進(jìn)行絕緣電阻檢測，如果絕緣電阻正常(1140V，大于40k 660V，大于22k)，起動器可以起動。如果絕緣電阻小于規(guī)定值，則實(shí)行漏電閉鎖保護(hù)，起動器不可以起動。只有當(dāng)絕緣電阻值恢復(fù)正常時(shí)，方可起動。起動過程a.近控：將控制箱上的遠(yuǎn)近控鈕子開關(guān)撥至近控位置，按下起動器前門上的起動按鈕，J1吸合，J2釋放，J21釋放，中間繼電器KA失電，繼電器常開觸點(diǎn)KA1斷開漏電檢測回路，J11吸合，接通接觸器整流橋36V電源，吸合線圈得電，接觸器吸合，電機(jī)起動。b.遠(yuǎn)控：將控制箱上的遠(yuǎn)近控鈕子開關(guān)撥至遠(yuǎn)控位置，按下遠(yuǎn)控起動按鈕，可進(jìn)行起動，過程同上。 圖3 圖4停止過程a.正

12、常停止，按下停止按鈕，JI釋放，接觸器分?jǐn)啵姍C(jī)停止。J2吸合，KA1得電吸合，漏電閉鎖回路投入。如果絕緣電阻正常，起動器可以再起動。b.緊急停止，利用外殼上的停止按鈕，可直接切斷接觸器線圈回路，使起動器停止運(yùn)行。過載、短路保護(hù)：起動器運(yùn)行過程中，電流信號通過電流互感器TA送入主控板D1、D2、D3、D4、D7、D8端子，經(jīng)過大功率電阻變?yōu)殡妷盒盘?，電壓信號?jīng)過整流、濾波、LM358放大后，送入單片機(jī)處理。如果出現(xiàn)過載、短路信號，則單片機(jī)發(fā)出高電平，經(jīng)過“非”門切斷固態(tài)繼電器J1的電源，主控板B1、B2打開，切斷接觸器線圈回路，使起動器停止運(yùn)行。同時(shí)，液晶顯示器顯示“過載”或“短路”，只有清除

13、故障后，按下復(fù)位按鈕，方可重新起動。斷相保護(hù)：在運(yùn)行過程中，出現(xiàn)主回路缺相或者取樣回路某相斷線時(shí)，單片機(jī)經(jīng)過延時(shí)后，發(fā)出信號，分?jǐn)嘟佑|器，電機(jī)停止運(yùn)行。同時(shí)，液晶顯示器顯示“×斷相”，其中，“×”代表斷相的序號。只有清除故障后，按下復(fù)位按鈕，方可重新起動。過壓保護(hù)：起動器運(yùn)行過程中，TC1二次側(cè)的5V電壓由主控板D5、D6輸入，經(jīng)過整流、濾波、LM358放大后，送入單片機(jī)，液晶顯示器顯示系統(tǒng)的電壓。如果系統(tǒng)電壓高于115Ue，單片機(jī)經(jīng)過延時(shí)，發(fā)出信號，分?jǐn)嘟佑|器，電機(jī)停止運(yùn)行。同時(shí)，液晶顯示器顯示“過壓”。只有系統(tǒng)電壓恢復(fù)到要求值時(shí)，方可重新起動。欠壓保護(hù)：動作過程同上。液晶顯示器顯示“欠壓”。程控保護(hù)：如兩臺或多臺起動器順序起動，按程控接線接好線路，將起動器控制箱上的撥碼開關(guān)撥至“程控”位置。第一臺起動器可以近控，也可以遠(yuǎn)控，其它起動器的遠(yuǎn)、近控開關(guān)撥至“遠(yuǎn)控”位置。第一臺起動后，經(jīng)過一定的延時(shí)，下一臺起動，如果下一臺沒有起動，則前一臺的單片機(jī)發(fā)出信號，J1釋放，程控起動失敗。同時(shí)，液晶顯示器顯示“程控”，欲再起動，必