照明綜合裝置與煤電鉆綜合保護(hù)裝置.doc

礦用隔爆型照明信號綜合保護(hù)裝置與礦用隔爆型煤電鉆綜合保護(hù)裝置一、礦用隔爆型照明信號綜合保護(hù)裝置 1 適用范圍1.1 用途本裝置為煤礦井下127V照明及信號負(fù)載的供電、電源控制以及短路、漏電保護(hù)等綜合防爆電氣設(shè)備，可以取代現(xiàn)有的2.5kVA或4kVA干式變壓器及手動(dòng)防爆開關(guān)的多體控制方式。裝置為礦用隔爆型，防爆標(biāo)志“ExdI”。1.3 適用條件a. 海拔高度不超過2000m；b. 周圍介質(zhì)溫度不超過-540；c. 周圍空氣的相對濕度不大于95（25）；d. 在無強(qiáng)烈顛簸震動(dòng)以及垂直面安裝傾斜度不超過15的地方；e. 無足以腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體與蒸汽的環(huán)境中；f. 可用于甲烷和煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井中；g. 電源電壓允許波動(dòng)范圍：（-25+10）Ue1.4 型號含義Z B Z / M 照明 額定電壓 V干式變壓器容量kVA裝置 礦用防爆綜合 2 技術(shù)特征及基本參數(shù)2.1 基本參數(shù)見表1表1額定容量2.5 kVA4.0 kVA額定電壓 (V)660 、380/1331140 、660/133660 、380/1331140 、660/133額定電流 (A)2.19、3.79/10.851.27、2.19/10.853.05、6.08/17.42.02、3.50/17.4接線方式Y(jié)、/Y、/允許溫升85K85K2.1.2 照明電纜短路保護(hù)見表2表2額定容量保護(hù)距離(m)電纜截面(mm2)2.5kVA4kVA電流整定值12A電流整定值20A690060046004002.54002501.525015011501002.1.3 信號電纜短路保護(hù)見表3表3額定容量保護(hù)距離(m)電纜截面(mm2)2.5kVA4 kVA電流整定值4.5A(1000m檔)電纜整定值5.5A(100m檔)6180018004150014002.510008501.565060014504002.1.4 照明短路保護(hù)動(dòng)作時(shí)間：小于0.15s，信號短路保護(hù)動(dòng)作時(shí)間：小于0.4s。2.1.5 漏地電阻整定值2 k。2.1.6 漏地閉鎖電阻動(dòng)作值24k。2.1.7 電纜絕緣危險(xiǎn)指示值13k10%。2.1.8 漏地保護(hù)動(dòng)作時(shí)間小于0.25s。2.1.9 工作電壓允許波動(dòng)范圍：（-15+10）%Ue。2.1.10 整機(jī)重量：2.5kVA ：95kg 4.0kVA ：110kg。3 結(jié)構(gòu)概述綜合裝置的隔爆外殼為圓筒形，具有凸出的底和蓋。殼蓋與殼身采用轉(zhuǎn)蓋止口結(jié)構(gòu)。外殼上部有一接線箱作為引進(jìn)引出電纜用。外殼右側(cè)裝有操作隔離開關(guān)的手柄和檢查短路、漏電保護(hù)系統(tǒng)是否有效的試驗(yàn)按鈕。并有可靠的機(jī)械聯(lián)鎖裝置，保證當(dāng)隔離開關(guān)閉合時(shí)，殼蓋不能打開，殼蓋打開時(shí)，隔離開關(guān)不能閉合。殼蓋上方有一透明鏡，可以從外面觀察狀態(tài)指示燈。主變壓器與機(jī)芯的聯(lián)接采用接線端子扳方式，檢修時(shí)機(jī)芯可獨(dú)立拿出。電子線路部分采用線路板插接方式，可以方便的拆卸。3.1 主要元件的作用3.1.1 隔離開關(guān)1K：正常情況下僅作隔離電源之用， 不允許帶負(fù)荷操作。在故障狀態(tài)下，可分?jǐn)嘀髯儔浩鞯?倍額定電流3次。3.1.2 一次側(cè)熔斷器1RD、2RD：對主變壓器作短路保護(hù)。3.1.3 二次側(cè)熔斷器3RD、4RD：作為127V系統(tǒng)短路的后備保護(hù)。3.1.4 控制電源熔斷器5RD：保護(hù)控制變壓器。3.1.5 交流接觸器CJ：用于控制127V負(fù)荷的通斷。3.1.6 電流互感器LH1、LH2：用于127V照明系統(tǒng)短路保護(hù)信號取樣。3.1.7 電流互感器LH3：用于127V信號系統(tǒng)短路保護(hù)信號取樣。3.1.8 主變壓器ZB：127V動(dòng)力電源。3.1.9 控制變壓器KB：綜合裝置保護(hù)系統(tǒng)用的低壓電源。3.1.10 電子線路板插件：由保護(hù)電路的電子元器件組成。用于實(shí)現(xiàn)裝置各保護(hù)功能。3.1.11 控制試驗(yàn)按鈕QA、TA：用于控制負(fù)荷的接入和分?jǐn)嗉霸囼?yàn)保護(hù)功能是否動(dòng)作正常。3.1.12 發(fā)光二極管LED15：用于正常工作及故障狀態(tài)指示。3.1.13 直流繼電器 J：作為保護(hù)電路終端執(zhí)行元件。4 電氣原理本裝置電氣線路主要由主電路和控制、保護(hù)電路組成。4.1 主電路由隔離開關(guān)1K，一次側(cè)熔斷器1RD、2RD、主變壓器ZB、二次側(cè)熔斷器3RD、4RD、交流接觸器CJ等元件組成。4.2 控制電路由接觸器CJ線圈、送電按鈕QA，停止按鈕TA，執(zhí)行繼電器常閉接點(diǎn)J1等組成。4.3 保護(hù)電器4.3.1 穩(wěn)壓電源：由控制變壓器KB，整流橋堆QSZ、R1、C1、C2、集成穩(wěn)壓器等元器件組成。4.3.2 照明短路保護(hù)電路：由集成電路T1、電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、電容C4、C5、二極管D1、D2、D3、穩(wěn)壓管DW1組成。4.3.3 信號短路保護(hù)電路：由集成電路T2、R8、R9、R10、R12、R13、R14、R15、C6、C7、C8、D6、D7、D8、D5、D6、可調(diào)單結(jié)晶體管BT，DW2組成。4.3.4 電纜絕緣危險(xiǎn)指示電路：由集成電路T3、R16、R17、R18、R19、R25、R26、C9等組成。在127伏網(wǎng)路對地絕緣電阻較高時(shí)，漏電信號電壓較小，不足以起動(dòng)T3觸發(fā)器。當(dāng)網(wǎng)路對地絕緣電阻下降達(dá)到一定數(shù)值時(shí)（降至13K10）R25、R26之信號電壓上升使T3觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，其輸出端由高電平跳變?yōu)榈碗娖?，LED4（黃）給出絕緣危險(xiǎn)信號指示，當(dāng)電纜絕緣電阻恢復(fù)至大于13K時(shí)，T3能自動(dòng)返回初始狀態(tài)，LED4熄滅，撤銷危險(xiǎn)信號指示。R16、C9退耦電路，R217限流電阻，R18、R19調(diào)整電阻，R25、R26取樣電阻。本保護(hù)電路的T1、T2、T4觸發(fā)器均具有自鎖功能，必須將故障排除后，1K重新合上后方能恢復(fù)正常運(yùn)行。4.4 動(dòng)作試驗(yàn)電路4.4.1 短路動(dòng)作試驗(yàn)按合TA2其回路為：電源正極插座端子8TA2QA2LH1LH2(LH3)插座端子17、18（19）D3、D4（D6）R7、R6(R15、R14)R5(R13)電源負(fù)極，R5(R13)上得到之信號電壓使T1(T2)翻轉(zhuǎn)，輸出端由高電平跳變?yōu)榈碗娖?，繼電器動(dòng)作。4.4.2 漏電動(dòng)作試驗(yàn)按合TA4其回路為：電源正極D13CJ15主接地極TA4R33R12R27R26R25電源負(fù)極，R25上得到之信號電壓使T4翻轉(zhuǎn)，輸出端由高電平跳變?yōu)榈碗娖?，繼電器動(dòng)作。以上兩種動(dòng)作試驗(yàn)的模擬信號電壓均由保護(hù)電路的直流穩(wěn)壓電源供給。二、礦用隔爆型煤電鉆綜合保護(hù)裝置 1 適用范圍1.1 用途本裝置適用于煤礦井下127V、1.2kW 或2kW手持式煤電鉆的遠(yuǎn)方控制及短路、過載、漏電及漏電閉鎖保護(hù)，系配有干式變壓器的“三合一”式綜合裝置。裝置為礦用隔爆型，防爆標(biāo)志“ExdI”。1.3 適用條件a. 海拔高度不超過2000m；b. 周圍介質(zhì)溫度不超過-540；c. 周圍空氣的相對濕度不大于95（25）；d. 在無強(qiáng)烈顛簸震動(dòng)以及垂直面安裝傾斜度不超過15的地方；e. 無足以腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體與蒸汽的環(huán)境中；f. 可用于甲烷和煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井中；g. 電源電壓允許波動(dòng)范圍：（75110）Ue。1.4 型號含義Z B Z / Z 煤電鉆額定電壓 V干式變壓器容量kVA 裝置 礦用防爆 綜合2 主要技術(shù)性能和參數(shù)2.1 短路保護(hù)靈敏可靠，保護(hù)距離長，主要保護(hù)元件，具有自檢作用。短路保護(hù)采用載頻檢測與熔斷器雙重保護(hù)。電鉆不工作時(shí)發(fā)生短路，可實(shí)現(xiàn)短路閉鎖。保護(hù)裝置動(dòng)作后，電路具有自鎖作用。2.2 采用先導(dǎo)回路，可在遠(yuǎn)方開停電鉆。不打鉆時(shí)電纜不帶電，安全可靠。2.3 電鉆變壓器、控制開關(guān)、短路保護(hù)、過載保護(hù)、漏電及漏電保護(hù)、先導(dǎo)控制回路組成一個(gè)綜合保護(hù)裝置，結(jié)構(gòu)簡單，使用維修方便。2.4 基本技術(shù)參數(shù)見表1表1型號主變壓器被控電鉆功率單相漏電電阻動(dòng)作值漏電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間單相漏電閉鎖動(dòng)作值短路保護(hù)距離及動(dòng)作時(shí)間接線方式額定電壓額定電流ZBZ-2.5Y/660/133V2.19/10.85A一臺(tái)2 kW或1.2kW出廠整定值2k(1.53k可調(diào))不超過0.25s4k保護(hù)距離0150m動(dòng)作時(shí)間0.1s/380/133V3.79/10.85AY/1140/133V1.27/10.85A/660/133V2.19/10.85AZBZ-4.0Y/660/133V3.5/17.4A兩臺(tái)2 kW或1.2kW/380/133V6.06/17.4AY/1140/133V2.02/17.4A/660/133V3.5/17.43 結(jié)構(gòu)概述3.1 綜合裝置的隔爆外殼為圓筒形，具有凸出的底和蓋。殼蓋與殼身采用轉(zhuǎn)蓋止口結(jié)構(gòu)，外殼上部有一接線箱作為引進(jìn)和引出電纜用。外殼右側(cè)裝有操作隔離開關(guān)的手柄和檢查短路、漏電保護(hù)系統(tǒng)是否有效的試驗(yàn)按鈕。并有可靠的機(jī)械聯(lián)鎖裝置，保證當(dāng)隔離開關(guān)閉合時(shí)，殼蓋不能打開，殼蓋打開時(shí)，隔離開關(guān)不能閉合。殼蓋上方有一透明鏡，可以從外面觀察狀態(tài)指示燈，主變壓器與機(jī)芯的連接采用端子扳，連接方式檢修時(shí)松開端子板固定螺絲，機(jī)芯可獨(dú)立拿出。3.2 主要元件的作用3.2.1 隔離開關(guān)1K：在正常情況下僅作隔離電源之用，不允許帶負(fù)荷操作。在緊急情況下可分?jǐn)嚯娿@堵轉(zhuǎn)電流3次。3.2.2 一次側(cè)熔斷器1RD、2RD：對主變壓器作短路保護(hù)。3.2.3 二次側(cè)熔斷器3RD、4RD：作為127V系統(tǒng)短路的后備保護(hù)。3.2.4 玻璃管熔斷器5RD：保護(hù)控制變壓器。3.2.5 熱繼電器RJ：對電鉆進(jìn)行過載保護(hù)。3.2.6 交流接觸器CJ：用于分?jǐn)嗪徒油娿@的主回路，線圈電壓127V。3.2.7 主變壓器ZB：容量為2.5kVA、 4kVA兩種規(guī)格接線方式為Y-/，660380/133V或1140660/133供一臺(tái)1. 2kW煤電鉆或一臺(tái)2kW的巖石電鉆之用。采用B級絕緣，允許溫升85K。3.2.8 晶體管線路板插件：包括控制和保護(hù)等線路部分的電子元件。能防潮、防塵、并便于更換。4 電氣原理電氣線路主要包括主回路、控制回路、檢漏保護(hù)及漏電閉鎖回路等幾部分。4.1 主回路由隔離開關(guān)1K，一次側(cè)熔斷器1RD、2RD、主變壓器ZB、二次側(cè)熔斷器3RD、4RD、熱繼電器RJ、交流接觸器CJ等組成。4.2 短路保護(hù)電路本保護(hù)系統(tǒng)，采用載頻檢測保護(hù)方式。其原理是不論電鉆電纜是否送電，其上始終通有一固定頻率載頻信號。一旦電纜出現(xiàn)短路，則首先將載頻信號短接，并通過檢測裝置判別載頻信號的消失，給出切斷電源的執(zhí)行指令。4.3 過載保護(hù)采用熱繼電器RJ保護(hù)，當(dāng)電鉆過載時(shí)，串接于CJ線圈回路的RJ常閉接點(diǎn)斷開，CJ釋放使主電路斷電。煤電鉆整定值14A，巖石電鉆整定值18A，用戶可自行調(diào)節(jié)。4.4 漏電閉鎖電路漏電閉鎖檢測回路：控制變壓器30V經(jīng)QS全波整流作為檢測電壓，QS（+）級D6、D12、D13CJ1、CJ2、CJ3負(fù)荷側(cè)電纜對地絕緣電阻地2JCJ4QS（-）級。當(dāng)電纜對地絕緣電阻低于規(guī)定值時(shí)，2J動(dòng)作吸合，2J1斷開，CJ不能吸合，電鉆不能起動(dòng)而閉鎖。4.5 漏電保護(hù)電路該裝置漏電保護(hù)系統(tǒng)采用127V網(wǎng)絡(luò)電源直接檢測方式。由D1D3、R1R4以及直流繼電器2J等主要元件組成。檢測回路是：127V電源（三相）R0R42J地網(wǎng)路絕緣電阻127V電源。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)絕緣電阻低于8K時(shí)黃色發(fā)光管LED4給出危險(xiǎn)指示。4.6 保護(hù)裝置動(dòng)作